蘭生公司的客戶是浙江一家生產(chǎn)圓環(huán)形小型零件的加工企業(yè)，工件坯料是鍛件，工件直徑為30-50mm，重量不超過0.5kg，品種少、批量大，共采用了20臺臺灣生產(chǎn)的刀塔式數(shù)控車床。  

　　這是客戶的一個自動化改造項目，希望對現(xiàn)有的數(shù)控車削加工能夠用機器人替代操作工，實現(xiàn)大批量自動化加工，以節(jié)省勞務(wù)成本，提高生產(chǎn)效率，保證產(chǎn)品質(zhì)量。 

      針對客戶的設(shè)計要求，蘭生公司與機器人制造商指定的集成商共同合作，提供了自動上下料機器人的解決方案： 

　　一、機器人的選型：因為客戶加工的工件只有平面和外圓兩道車削工序，工件是形狀簡單、加工節(jié)拍很短的小型工件，可以采用桁架式機器人機械手。這是因為上下料機器人只需要作上下升降和左右移動，動作簡單，沒有必要采用多關(guān)節(jié)機器人。 

　　同時，廠房車間高度也符合桁架式機器人的安裝條件，機器人安裝在數(shù)控車床的上部進(jìn)行上下料作業(yè)，節(jié)省了場地和空間。 

　　桁架式機器人是一種成本低廉、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單的自動化機械手，其工作的行為方式主要是通過完成沿著X、Y、Z軸上的線性運動。具有高可靠性、高速度、高精度、靈活多功能的特點，經(jīng)濟實用。 

　　本案采用了桁架式機器人，最大提升能力10KG，主體橫梁采用鋁合金梁結(jié)構(gòu)，導(dǎo)軌采用靜音的輕型滾輪式導(dǎo)軌，速度可達(dá)320m/min，相當(dāng)于十倍機床的快進(jìn)速度。精密的伺服電機驅(qū)動，模塊化的設(shè)計，獨立的控制方式，同時配備緊急情況下的安全急停裝置，適合于高速輕載的場合，操作方便，穩(wěn)定可靠。 

　　二、車削加工單元：由一臺機器人服務(wù)兩臺數(shù)控車床，兩臺數(shù)控車床是并列的排序，機器人機械手在數(shù)控車床的上方行走。 

　　三、送料系統(tǒng)的配置：采用桁架式機械手完成自動上下料，就必須事先把零件擺好，如果采用這種方法，就不能實現(xiàn)上下料自動化。因此采用振動盤的方式對工件進(jìn)行排序和工件狀態(tài)的選擇，然后再由專用的料道為機械手自動送料。這樣上料時就可以把雜亂無序的工件直接倒入料倉，振動盤的自動排序和送料，大大提高了材料準(zhǔn)備的效率，并縮短了工件的裝卸時間。 

　　因為振動盤料斗下面有個脈沖電磁鐵，可以使料斗作垂直方向振動，由傾斜的彈簧片帶動料斗繞其垂直軸做扭擺振動。料斗內(nèi)零件，由于受到這種振動而沿螺旋軌道上升。在上升的過程中經(jīng)過一系列軌道的篩選或者姿態(tài)變化，零件能夠按照組裝或者加工的要求呈統(tǒng)一狀態(tài)自動進(jìn)入組裝或者加工位置。通過振動將無序工件自動有序定向排列整齊、準(zhǔn)確地輸送到下道工序。 

　　四、抓手設(shè)計制造：根據(jù)客戶的工件形狀、重量，為客戶獨立設(shè)計氣動外夾式的雙手指抓手。 

　　這個項目得到了預(yù)期的滿意效果。機器人的上下料節(jié)拍為15秒，數(shù)控車床有很高的生產(chǎn)效率，原來這個車間每臺數(shù)控車床配備一名操作工，分兩班次，現(xiàn)在每個操作工至少可以照看5臺數(shù)控車床，每班只需要3-4個操作工，大大節(jié)省了勞力成本，兩年內(nèi)可以收回機器人成本。