碼垛機(jī)器人應(yīng)用于機(jī)床自動(dòng)上下料

在汽車、小家電等行業(yè)的一些零件及粉末冶金行業(yè)的絕大部分零件都需要大批量的生產(chǎn)。在這些零件的生產(chǎn)和裝配過程中，要從沖床、壓床、注塑機(jī)和磨床等取下，要把零部件從一個(gè)工序運(yùn)輸?shù)搅硪粋€(gè)工序，整個(gè)生產(chǎn)過程中還要保護(hù)零件表面的完好性。為此很多生產(chǎn)廠家就采用德國BAHR公司生產(chǎn)的碼垛機(jī)器人來完成這些工作，大大提高了工作效率和產(chǎn)量，而且節(jié)省了大量的人力資源，從而提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
一 機(jī)床自動(dòng)上下料系統(tǒng)的組成

      機(jī)床自動(dòng)上下料系統(tǒng)主要由一個(gè)供料機(jī)構(gòu)，一個(gè)下料機(jī)構(gòu)，托盤搬運(yùn)機(jī)構(gòu)和一個(gè)二維搬運(yùn)機(jī)器人組成。碼垛機(jī)器人每8秒完成一次零件裝到機(jī)床上及從機(jī)床上取消，10秒以內(nèi)就完成一次托盤交換，它的工作效率非常高，下面介紹其主要部分。

1 供料機(jī)構(gòu)和下料機(jī)構(gòu)

      供料機(jī)構(gòu)是12個(gè)托盤落在一起組成的托盤摞，可以由一個(gè)人用手推車推入送料軌道內(nèi)，或由傳送帶傳送到送料軌道內(nèi)。每個(gè)托盤長×寬為400×600mm, 最多可以放置30公斤的零件。當(dāng)供料托盤里的活塞全部處理完后，其上面的活塞和12個(gè)拖盤都被運(yùn)送到下料機(jī)構(gòu)上了，由人工把空車推出再把一車零件推入，或通過傳送帶自動(dòng)把下一摞裝滿零件的托盤運(yùn)動(dòng)供料軌道內(nèi)。下料機(jī)構(gòu)和上料機(jī)構(gòu)完全一樣，這里就不再詳細(xì)介紹了。

2 托盤搬運(yùn)機(jī)構(gòu)

      托盤搬運(yùn)機(jī)構(gòu)由托盤手爪，托盤升降軸和托盤水平搬運(yùn)軸組成。托盤手爪采用電動(dòng)手爪，由一臺(tái)雙輸出軸步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)兩個(gè)螺紋方向相反的絲杠來控制手指的張開或閉合。
3 二維搬運(yùn)機(jī)器人

    對(duì)于不同零件采用不同的手爪。該XZ機(jī)器人的X軸行程為1.7m, Z軸為0.6m, X軸的最高運(yùn)行速度為2.2m/s,  Z軸的最高運(yùn)行速度為1m/s。

二 碼垛機(jī)器人的工作過程

      供料機(jī)構(gòu)和下料機(jī)構(gòu)無論是人工推入軌道內(nèi)指定位置，還是通過傳送帶運(yùn)送到軌道內(nèi)指定位置，都要被定位卡住。中手爪的寬度是可控的，張開時(shí)寬度大于托盤的寬度，而閉合時(shí)能夾住托盤的兩邊。而水平運(yùn)動(dòng)軸和垂直運(yùn)動(dòng)軸可以在整個(gè)行程內(nèi)任意運(yùn)動(dòng)。工作時(shí)手爪張開，垂直運(yùn)動(dòng)軸運(yùn)動(dòng)到最高出，然后水平運(yùn)動(dòng)軸把手爪運(yùn)動(dòng)到供料機(jī)構(gòu)的上方。接著垂直運(yùn)動(dòng)軸下降到供料機(jī)構(gòu)最上面拖盤的下部底面，然后手爪閉合把托盤卡住。這時(shí)垂直運(yùn)動(dòng)軸先升到最高處，然后再通過水平運(yùn)動(dòng)軸把托盤的第一列零件運(yùn)動(dòng)到與XZ二維搬運(yùn)機(jī)器人的工作平面相重疊處。等待XZ二維搬運(yùn)機(jī)器人逐個(gè)把托盤里第一列的零件抓取送到機(jī)床上（或其它的設(shè)備上），待處理完再把它放回原處。處理完托盤里第一列的零件后再把托盤里第二列的零件運(yùn)動(dòng)到與XZ二維搬運(yùn)機(jī)器人的工作平面相重疊處及處理第二列零件。如此處理完托盤里的全部零件后，水平運(yùn)動(dòng)軸把托盤先送到下料位置，然后垂直運(yùn)動(dòng)軸把托盤下移放到托盤摞的最上面。這時(shí)手爪張開后垂直運(yùn)動(dòng)軸升高，然后去上料處去抓取另一個(gè)托盤，完成托盤交換的時(shí)間通常小于8秒。完成托盤交換后處理下一個(gè)托盤的零件，如此以此進(jìn)行下去，直到處理完最后一個(gè)托盤上的全部零件。

      整個(gè)機(jī)器人控制系統(tǒng)采用德國BAHR公司總線控制系統(tǒng)，控制各個(gè)軸的運(yùn)動(dòng)。各個(gè)軸的驅(qū)動(dòng)采用伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。每個(gè)軸所配的行星減速機(jī)都是德國Neugart公司的PLE系列精密行星減速機(jī)。整個(gè)系統(tǒng)采用4個(gè)PLE系列精密行星減速機(jī)和4個(gè)可編程，帶運(yùn)動(dòng)控制功能的智能伺服驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)。

三 機(jī)床自動(dòng)上下料機(jī)器人的優(yōu)點(diǎn)

1可以用于上料，或下料，或中間存儲(chǔ)機(jī)器。

2 可以使用零件旋轉(zhuǎn)單元，便于上料，下料 。

3可以按不同零件，訂制形狀和材質(zhì)合適的托盤。

4 托盤升降軸和水平運(yùn)動(dòng)軸每次運(yùn)動(dòng)的距離可以任意編程。

四 前景

      機(jī)床自動(dòng)上下料機(jī)器人系統(tǒng)適用范圍非常廣泛。它們適用一些機(jī)電零件，表面非常敏感的塑料件，特殊形狀的沖壓件，各種機(jī)加件，粉末冶金件，壓鑄件，注塑件等。針對(duì)不同材質(zhì)的零件其托盤的結(jié)構(gòu)和材質(zhì)也不同，但大多數(shù)是壓鑄塑料盤。想進(jìn)一步詳細(xì)了解各種工業(yè)機(jī)器人請(qǐng)與沈陽眾拓機(jī)器人設(shè)備有限公司聯(lián)系。