數控加工中心上下料機（jī）器人動作過程

作為全球（qiú）*大雇主排行榜第十（shí）位的富士康，攜手阿裏14億布局機器人行業，*有新聞報道出3C機器（qì）人未來5年需求或（huò）達30萬台，可（kě）見機器人是未（wèi）來發展趨勢。從*初（chū）的普銑到現在的數控銑床（數控加（jiā）工中心），人們對加工精度、批量化自動化生產提出（chū）了*高的要求，這就實（shí）現了數控加工中心和機器（qì）人的相結合，數控加工中心上（shàng）下料機器人由此誕生。　　　　在用數控加工中心加（jiā）工（gōng）輪轂等大型零件時，負載可達幾十公斤（jīn）重，其（qí）外形也（yě）大多是盤類件。這（zhè）類加工件（jiàn）數量大，機床幾乎要24小時運行。在（zài）歐美等發達國家（jiā）早已采（cǎi）用機器手來（lái）自動上料（liào）和下料，代替了人工（gōng）。下（xià）麵就以一個盤類零件的（de）加工為例，概括性地介（jiè）紹數控加工中（zhōng）心上下料（liào）機器人。　　　　數控加工中心上下料機器人工作原理　　　　數控（kòng）加工中心（xīn）上下料機器人要（yào）根據加工零件（jiàn）的形（xíng）狀（zhuàng）及加工工藝的不（bú）同，來采用不（bú）同的手爪抓取係統。而完成（chéng）抓取，搬運和（hé）取走過程的運動機構就是大型（xíng）直（zhí）角坐標機器人，它（tā）們通常就是一（yī）個水（shuǐ）平運動軸（X軸）和上下運動軸（Z軸）。被（bèi）加工零件形狀和重（chóng）量不同所采用的手爪形狀及結構也不同，手爪的類型及尺寸（cùn）要根據（jù）具（jù）體的零件及加工（gōng）工藝來定。　　　　一（yī）、 機械結構　　　　通常毛坯料和加工完的工件分別放置在（zài）數控加工中心的一側或兩側。圖1中給出的兩個例子是*常見的上（shàng）下（xià）料和機（jī）床（chuáng）位置關係。　　　　這裏Z軸，手（shǒu）爪係統（tǒng）和（hé）毛坯件的總重（chóng）量通常是100到300公斤。對於（yú）負載重量（liàng）小（xiǎo）及抓取後不需轉動處理（下料時），Z軸（zhóu）就用單根的LM-A44結構。如果負載較（jiào）重或及下料時負載還要被轉動，Z軸就用如圖2的雙根加強型的LM-A88結構。LM-A44結構可以抓（zhuā）取60公斤重負載，LM-A88可（kě）以抓取300公斤重負載。Z軸的有效行程從200mm到2000mm，可以滿（mǎn）足常見的（de）數控加工中心上（shàng）下料（liào）要求（qiú）。　　　　　　　 　整體效果圖 Z軸LM-A88抓取軸　　　　X軸的行（háng）程較長，小負載時采用一根（gēn）PAS44BB或兩根PAS43BB結構。大負載時采（cǎi）用兩根PAS44BB結構或加強型PAS88BB結構。X軸的負載是指Z軸，手（shǒu）爪係統和毛坯件的總重（chóng）量（liàng）。X軸的負載從200公（gōng）斤到800公斤（jīn），其標（biāo）準（zhǔn）的有效行程*長（zhǎng）達5600mm。特殊要求X軸的負載可達3000公斤，其有效行程*長達12000mm。 通（tōng）常情況下采用一個X軸，兩個Z軸結構，其中一個Z軸僅用於上料，另一個Z軸（zhóu）僅用於下料。這是（shì）Z軸可以（yǐ）是（shì）齒型（xíng）帶傳動，而（ér）X軸要采用齒輪齒條傳動方式。　　　　二、 傳動方式及運動（dòng）參數　　　　標準型X軸和Z軸采用齒型帶傳動，其運行速度根（gēn）據負載大小及行程*高可達5米/秒。但實際中我們常用的運行速度是0.5~1米/秒, 小負載時（shí）達到2米/秒。　　　　對於大負載或行程超過6000mm時，通常（cháng）采用齒輪齒條傳動（dòng）方式，這時運行速度（dù）低些。　　　　采用齒型帶（dài）傳動時其高速運行後重服定位精度（dù）是0.05mm。采用精密性（xìng）齒型帶傳動時其重服定位精度是0.02mm。這對機床上料來說精度足夠了。　　　　要（yào）根據所加工工件的不同，來選擇合適的（de）手爪。根據負載（zǎi）及其轉動慣量、行程、運動（dòng）速度（*大速度（dù）、加速（sù）度等）等來選取合式型號的直線運動單元（X軸和Z軸）、所配驅動電機、減速機和數控係統等。針對用（yòng）戶需求（qiú）進行選型，每個環節都保證足夠高的安（ān）全係（xì）數，保（bǎo）證長期、高精度、高速、高效地工作。　　　　三 、動作描（miáo）述　　　　為了提高效率通（tōng）常采用兩台機（jī）器人（rén），一個用於上料，一個用於下料。整個上（shàng）下料過程主要由（yóu）兩（liǎng）步完成，無論采（cǎi）用一個機械（xiè）手（shǒu）還是采用兩個Z軸係統，其工作過程幾乎完全一樣：1 抓取毛坯及放到（dào）工作台（tái）卡盤上（shàng）過（guò）程；2從工作台卡盤取（qǔ）下零（líng）件及放置到特定位置過程。下麵分別加以簡單描述：　　　　1、 抓取毛坯及放到工作台卡盤上過程： 毛坯料通常由鏈條式傳送帶運輸到（dào）指定（dìng）的位置，由氣動或電動定（dìng）位機構進行初步定位，保證（zhèng）每次機器人從同一位置抓取零件。當X軸向右運動到毛坯料（liào）前方時停止運動，Z軸向下運動使張開的手爪剛好能抓住毛（máo）坯件。這時閉合手爪抓住毛坯（pī）。然後Z向上運動到指定（dìng）高度後（不會發生碰撞），X軸向左（zuǒ）運動到工作台（tái）卡盤正上方，然後Z軸向（xiàng）下運動把毛坯裝入卡盤或工裝內。然後卡盤夾緊，Z軸上升到超出機床防護罩上（shàng）方，X軸再運動到毛坯上方或等待卡盤上方。　　　　2、 從工作台卡盤取下零件及放置到特定位置過程： 當X軸運動到卡盤的正上方後，Z軸向下運動使（shǐ）手爪剛（gāng）好能抓住工件，然後（hòu）給氣壓使（shǐ）手爪合並抓住工件，這時機械手的控製係統控製液壓卡盤鬆開，當控製係統得（dé）到卡盤（pán）鬆開信號後，Z軸向上運動到出來機床防護板（bǎn），然後X軸向（xiàng）左運（yùn）動（取決於放下（xià）料的位置）把工件運動到放料位（wèi）置正上方。這時Z軸下（xià）降到（dào）工件落到放料件上，在張開手爪及提升Z軸，從而完成（chéng）取料及放料過程。　　　　四、 控（kòng）製係統簡介　　　　在上下料（liào）過程中要與機床（chuáng）工作台運（yùn）動（dòng）及卡盤張緊等精確協（xié）調，嚴（yán）格按信號流順序來控製上下料過程。在（zài）放下加工好的零件和取要加工的新零件時（shí）也必須與其配套的設施精確同步協調。這裏的到位和離開（kāi）等開關信號要高質量高可（kě）靠，必須（xū）以安全為主，確保每個步（bù）驟能夠合理銜接，控製（zhì）係統的信號撲捉速度要快。專業設計人員精通數控係統和數控機床，步進（jìn）電機（jī），伺服電機，氣（qì）動手爪等相關產品，借鑒（jiàn）百格拉類似的機器（qì）人項目，可（kě）在短時間內對各個運（yùn）動節拍進（jìn）行合理安排和設計，保證上下料機器（qì）人高效、協調、安全、長期可靠地工作。　　　　以上僅簡單介紹為立式加（jiā）工中心上下料原理性動作過程，還有其它車床（chuáng）、磨（mó）床和衝床等設備（bèi）設（shè）計了（le）上下料機器人。　　　　五、 結束語　　　　在德國幾乎所（suǒ）有批量加工都采用機器人自動上（shàng）下料。但根據要加工工件的幾何形狀，加工工藝和工作節拍不同，所采取（qǔ）的手爪（zhǎo）和機器人（rén）的型號也（yě）有所區別。如加工工件不同或加工工件時間較長，可選用不（bú）同（tóng）的手爪結構，用（yòng）單台機器人對多台機床進行上下料，或是多台機器人聯機上下料實現自動化（huà）。東莞市麻豆视频在线观看智控（kòng）有限公司是一家股份製公司，旗下（xià）有 眾創為智控科技（jì）有限公司，景哲機（jī）電（diàn）有限公司，子帆機床服務公司 ，專注於數控設備的生產'，銷售，研發，整機（jī）配套，和代工服務（wù）為一體的高薪技術企業。