數控加工（gōng）中心上下料機器人動作過程

作為全球（qiú）*大雇主排行榜第十位的富士康，攜手阿裏14億布局機器人（rén）行業，*有新聞報道出（chū）3C機器人（rén）未（wèi）來5年需求或達30萬（wàn）台，可見機器人是未來（lái）發展趨勢（shì）。從（cóng）*初的普銑到現在的數控銑床（數控加工中心），人們對加工精度、批量化自動化生產提出了*高的要求（qiú），這就實（shí）現了數控加工中（zhōng）心和機器人（rén）的相（xiàng）結合，數控加（jiā）工中（zhōng）心上（shàng）下料機器人由此誕生。　　　　在用數控加工中心加工輪轂等大型零件時，負（fù）載可達幾十公斤重，其外形也（yě）大多是盤類件。這類加工件（jiàn）數量大，機床幾乎要24小時運行。在歐美等發達國家早已采用機器手來自動上料和下料，代替了人工。下麵就以一個盤類零（líng）件的加工為例，概括性地介紹（shào）數控加工中心上下料機器人。　　　　數控加工中心上下（xià）料機器人工（gōng）作原理　　　　數控（kòng）加工（gōng）中（zhōng）心上下料機（jī）器人要根（gēn）據加工零件的（de）形狀及加工工藝的不（bú）同，來采用不（bú）同的（de）手爪抓取係統。而完成抓取，搬運和取走過程的運動機構（gòu）就是（shì）大型直角（jiǎo）坐標（biāo）機器人，它們通常就是一個水平（píng）運（yùn）動軸（X軸）和上下運動軸（Z軸）。被加工零件形狀和（hé）重量不同所采用的（de）手爪形狀（zhuàng）及結構（gòu）也不同，手爪的類型及尺寸要根據具（jù）體的零件及加工工藝來定。　　　　一、 機械結構　　　　通常毛坯料和加工完的工件分別放置在數控加工（gōng）中心的一側或兩側。圖1中給出的兩個例子是*常見的上下料（liào）和機床位置關係。　　　　這裏（lǐ）Z軸，手爪（zhǎo）係統和毛坯件的總重量通常是100到（dào）300公斤。對於負載重量小及抓取後不需轉動處理（下料時（shí）），Z軸就用單根的LM-A44結構。如果負載較重或及下料時負載還（hái）要被轉動，Z軸就用如圖2的雙根加強型的LM-A88結構。LM-A44結構可以抓取（qǔ）60公斤重負載，LM-A88可以抓取300公斤重負載。Z軸的有效行程從200mm到2000mm，可以滿足（zú）常見的數（shù）控（kòng）加工中心上下料要（yào）求。　　　　　　　 　整體效果圖 Z軸（zhóu）LM-A88抓取軸　　　　X軸的行程較長，小負載時采用一根PAS44BB或兩根PAS43BB結構。大（dà）負載時采用（yòng）兩根PAS44BB結構或加強型（xíng）PAS88BB結構。X軸的負載是指Z軸，手爪係（xì）統和毛坯件的（de）總（zǒng）重量。X軸的負載從200公斤到800公（gōng）斤，其標（biāo）準的有效行程*長達5600mm。特殊要求X軸（zhóu）的負載（zǎi）可達3000公斤，其有效行程*長達12000mm。 通常情況下采用一個X軸，兩個Z軸結構，其中一個Z軸僅用於上料，另一（yī）個Z軸僅用於下料。這是（shì）Z軸可以是齒型帶傳動，而X軸要采用齒輪齒條傳動方式（shì）。　　　　二、 傳（chuán）動方式及運動參（cān）數　　　　標準型X軸和Z軸采用齒（chǐ）型帶傳動，其運（yùn）行（háng）速（sù）度根據負載大小及（jí）行程*高可達5米/秒。但（dàn）實際中我們常用的運行速度是0.5~1米/秒, 小負載時達到2米/秒。　　　　對於大負載或行程超過6000mm時，通常采用齒輪齒條傳動（dòng）方式，這時運行速度低些。　　　　采用齒型帶（dài）傳（chuán）動時其高速運行後重服定位精度是0.05mm。采（cǎi）用精密性齒型（xíng）帶傳動時其重服定位精度是0.02mm。這對（duì）機床上料（liào）來說精度足夠了。　　　　要根據所（suǒ）加工工件的不同，來選擇合適的手爪。根據負載及其轉動慣量、行（háng）程、運動速度（*大速度、加速度等）等來（lái）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（xì）統等。針對用戶需（xū）求進行（háng）選（xuǎn）型，每個環節都保證足夠高的安全係數，保證長期、高（gāo）精（jīng）度、高速、高效地工作。　　　　三（sān） 、動作描述　　　　為了提高效率（lǜ）通常采用兩台機器人（rén），一個用於上料，一個用於（yú）下料。整個上下（xià）料過程主要由兩（liǎng）步完成，無論采用一個機械手還（hái）是采用兩個Z軸係統，其工（gōng）作過程（chéng）幾乎完（wán）全一樣：1 抓取毛坯及放到工（gōng）作台卡盤上過程；2從工作台卡盤取下零件及放置到特定位置過程。下麵分別加以簡單描述（shù）：　　　　1、 抓取（qǔ）毛坯及放到工作台卡盤（pán）上過程： 毛坯料通常由鏈條式傳送帶運輸到指定的位置，由氣動（dòng）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（zhuā）取零件。當X軸向右運動到（dào）毛坯（pī）料前方時停止運動，Z軸向下運動使張開的手爪剛好能抓住毛坯件。這時閉合手爪抓住毛坯。然後Z向上運動到指定高度後（不會發生碰撞），X軸向左運動到工（gōng）作台卡盤正上方，然後Z軸向下運動把毛坯裝入卡盤（pán）或工（gōng）裝內。然後卡盤夾緊，Z軸上升到超出機床防護（hù）罩上方，X軸再運動到毛坯（pī）上方或（huò）等待卡（kǎ）盤上方。　　　　2、 從工作台卡盤取下零件及放置到特定位（wèi）置過程： 當（dāng）X軸運動（dòng）到卡盤的正上方後，Z軸向（xiàng）下運動使手爪剛好能抓住工件，然後給氣壓使（shǐ）手（shǒu）爪合並抓住工件，這時機械手的控製係統（tǒng）控製液壓卡盤鬆開，當控製係統（tǒng）得到卡盤鬆開（kāi）信號後，Z軸向上運（yùn）動到出來機床防護板，然後X軸向左（zuǒ）運動（取決於放下料的位置）把工件運動到放料位（wèi）置正上（shàng）方。這時Z軸下降到（dào）工件落到放料件（jiàn）上，在張開手爪（zhǎo）及提升（shēng）Z軸，從而完成（chéng）取料及放料過程。　　　　四、 控製係統簡介　　　　在上下（xià）料過程中要與機床工（gōng）作台（tái）運動及卡盤張緊（jǐn）等精（jīng）確協調，嚴格按信號流順序來控製上下料過程。在放下加（jiā）工好的零件和取要（yào）加工的新零件時也必（bì）須與其配套的設施精確同步協調。這裏的到位和離開等開關信號要高質量高可靠，必須以安全（quán）為主（zhǔ），確保每個步驟能夠合理銜接，控製係統的信號（hào）撲捉速度要（yào）快。專業設計人員精通數控係（xì）統和數控機床，步進電機，伺服電機，氣動手爪等相關產品，借鑒百格拉類似的機器人項目，可在短時間內對各個運動節拍進行合理安排和（hé）設計，保證上下料（liào）機器人高效、協調、安全（quán）、長期可靠地工作。　　　　以上僅簡（jiǎn）單介紹為立（lì）式加工中心上下料原理性動作過程，還有其它車床、磨床和衝（chōng）床等設備設計（jì）了（le）上下料機器人。　　　　五、 結束語　　　　在德國幾乎所有批量加工（gōng）都采用機器人自動上下（xià）料。但根（gēn）據要加工工件（jiàn）的幾何形狀，加（jiā）工工藝（yì）和工作節（jiē）拍不同，所采取的手爪和機器人的（de）型號也有所區別（bié）。如加工工件不同或加工（gōng）工件時間（jiān）較長，可選用不同的手爪結構（gòu），用單台機（jī）器人（rén）對多台機床進行上下（xià）料，或是多台機器人聯機上下料實現自動化。東莞市羞羞视频在线观看（jiàng）智控（kòng）有限（xiàn）公司是一家股份製公司，旗下（xià）有 眾創為智控（kòng）科技（jì）有限公（gōng）司，景哲機（jī）電有限公司，子帆機床服務公司 ，專注於數控設備的生產'，銷售，研發，整機配套，和代工服務為一體的高（gāo）薪技（jì）術（shù）企業（yè）。