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大批量小零件的上下料機(jī)器人

2010/9/13 16:20:00

很多企業(yè)年每天要加工的氣動(dòng)元件、家電零件、各種車輛零部件、儀器儀表、零件標(biāo)準(zhǔn)件和日用品等數(shù)以百萬計(jì)。對(duì)有些零件要完成機(jī)械加工，如：車，銑削，磨削，鉆孔和檢驗(yàn)等，對(duì)有些零部件要完成檢驗(yàn)和裝配，對(duì)有些零部件要完成表面處理和分類等，對(duì)有些零部件要完成包裝和貼標(biāo)等，這些令部件幾乎涉及到人們?nèi)粘Ｉa(chǎn)的方方面面。為了滿足人們上面的需求，德國百格拉公司20多年來開發(fā)生產(chǎn)了一系列標(biāo)準(zhǔn)化的大批量小零件的自動(dòng)供料系統(tǒng)、自動(dòng)碼垛系統(tǒng)、自動(dòng)供料和下料系統(tǒng)等。我公司根據(jù)一機(jī)床用戶加工活塞的要求設(shè)計(jì)了全自動(dòng)供料及全自動(dòng)給機(jī)床上料和下料直角坐標(biāo)機(jī)器人系統(tǒng)。這個(gè)系統(tǒng)雖然是針對(duì)活塞設(shè)計(jì)的，但它是一通用系統(tǒng)，可以用到很多相關(guān)產(chǎn)品的上料，下料和碼垛工作。我們參照德國百格拉公司的圖紙來設(shè)計(jì)，利用百格拉公司的直線運(yùn)動(dòng)單元為主要運(yùn)動(dòng)單元實(shí)現(xiàn)了整套系統(tǒng)，目前系統(tǒng)運(yùn)行正常平穩(wěn)，用戶比較滿意。

一基本方案

1 基本要求：

1）進(jìn)料和出料用人工推車，

2）每個(gè)車上放置12個(gè)拖盤，

3）每個(gè)拖盤放置15個(gè)鋁活塞，

4）每個(gè)活塞重350克，

5）如果僅僅碼垛要每8秒搬運(yùn)完一個(gè)活塞，

6）拖盤交換時(shí)間不長于7秒，

7）可以完成車床的上料和下料工作。

圖1：碼垛機(jī)器人原理圖和活塞照片

2 供料機(jī)器人方案

我們?cè)O(shè)計(jì)了圖1所示的方案。整個(gè)系統(tǒng)主要由一個(gè)拖盤上下運(yùn)動(dòng)部分，水平運(yùn)動(dòng)軸和二維XZ搬運(yùn)機(jī)器人，下面分別加以簡介：

帶動(dòng)拖盤上下運(yùn)動(dòng)部分采用兩根PAS44BB直線運(yùn)動(dòng)單元，兩根PAS44BB直線運(yùn)動(dòng)單元各帶兩個(gè)滑塊，通過鋁板和角鐵等做成可以升降的滑道平臺(tái)。兩根PAS44BB直線運(yùn)動(dòng)單元通過一個(gè)軸聯(lián)動(dòng)，由伺服電機(jī)配減速機(jī)驅(qū)動(dòng)，可以任意升降及精確停止。

水平推動(dòng)軸由兩根PAS42BB直線運(yùn)動(dòng)單元組成，兩根直線運(yùn)動(dòng)單元各帶兩個(gè)滑塊，通過鋁板和角鐵等做成水平移動(dòng)平臺(tái)。兩根直線運(yùn)動(dòng)單元通過一個(gè)軸聯(lián)動(dòng)，由伺服電機(jī)配減速機(jī)驅(qū)動(dòng)，可以任意運(yùn)動(dòng)及精確停止。

搬運(yùn)機(jī)器人我們采用圖2所示的二維XZ機(jī)器人。其中水平運(yùn)動(dòng)軸采用兩根PAS42BB，上下運(yùn)動(dòng)軸是LM-A42BB。X軸的有效行程是1800mm, Z軸有效行程是400mm。這種雙X軸機(jī)構(gòu)能保證以90米/分鐘的高速運(yùn)動(dòng)時(shí)運(yùn)行平穩(wěn)，震動(dòng)小，噪聲低。