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　　加工中心每邊料機(jī)器人

　　congdawei

　　2010/5/21 0:00:00

目前在機(jī)床加工行業(yè)中，明確要求加工精度高、批量加工速度快導(dǎo)致生產(chǎn)線體智能化程度要有很大的提升，首先一點(diǎn)就是特別針對(duì)機(jī)床方面進(jìn)行全方位智能化處理，使人力從中解放出來(lái)，我們長(zhǎng)春巴伐利亞機(jī)電代理的德國(guó)百瓦爾座標(biāo)機(jī)器人目前在機(jī)床行業(yè)內(nèi)正在逐步大量使用，包括數(shù)控車(chē)床每邊料機(jī)器人、數(shù)控沖床每邊料機(jī)器人、數(shù)控加工中心每邊料機(jī)器人等等。在用立加加工輪轂等大型零件時(shí)，阻抗可達(dá)幾十千克重，其外形也大多是盤(pán)類(lèi)件。這類(lèi)加鉆孔數(shù)量大，機(jī)床幾乎要24小時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)。在歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家早已選用機(jī)器手來(lái)自動(dòng)Eygurande和釜。要依照加工零件的花紋及加工工藝的相同，來(lái)選用不同的Daye截取控制技術(shù)。而完成截取，搬運(yùn)和取走操作過(guò)程的體育運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)就是大型座標(biāo)機(jī)器人，它們一般來(lái)說(shuō)就是三個(gè)水平體育運(yùn)動(dòng)軸（X軸）和每邊體育運(yùn)動(dòng)軸（Z軸）。本文介紹長(zhǎng)春巴伐利亞機(jī)電設(shè)計(jì)的立式加工中心每邊料機(jī)器人。被加工零件花紋和重量相同所選用的Daye花紋及結(jié)構(gòu)也相同，Daye的類(lèi)型及尺寸要依照具體的零件及加工工藝定出。上面就以三個(gè)盤(pán)類(lèi)零件的加工為例，概括性地介紹加工中心每邊料機(jī)器人。

　　一、機(jī)械結(jié)構(gòu)：

　　一般來(lái)說(shuō)呂普縣料和加工完的鉆孔分別置放在加工中心的一側(cè)或兩側(cè)。圖1中給出的三個(gè)例子是最常用的每邊料和機(jī)床邊線關(guān)系。

這里Z軸，Daye控制技術(shù)和呂普縣件的總重一般來(lái)說(shuō)是100到300千克。對(duì)于阻抗重量小及截取后不需轉(zhuǎn)動(dòng)處理（釜時(shí)），Z軸就用單根的LM-A44結(jié)構(gòu)。如果阻抗較重或及釜時(shí)阻抗還要被轉(zhuǎn)動(dòng)，Z軸就用如圖2的雙根增強(qiáng)型的LM-A88結(jié)構(gòu)。LM-A44結(jié)構(gòu)能截取60千克重阻抗，LM-A88能截取300千克重阻抗。Z軸的有效返程從200mm到2000mm，能滿足常用的加工中心每邊料明確要求。

　　整體效果圖 Z軸LM-A88截取軸

X軸的返程較長(zhǎng)，小阻抗時(shí)選用一根PAS44BB或三根PAS43BB結(jié)構(gòu)。大阻抗時(shí)選用三根PAS44BB結(jié)構(gòu)或增強(qiáng)型PAS88BB結(jié)構(gòu)。X軸的阻抗是指Z軸，Daye控制技術(shù)和呂普縣件的總重。X軸的阻抗從200千克到800千克，其標(biāo)準(zhǔn)的有效返程最久達(dá)5600mm。特殊明確要求X軸的阻抗可達(dá)3000千克，其有效返程最久達(dá)12000mm。

　　一般來(lái)說(shuō)情況下選用三個(gè)X軸，三個(gè)Z軸結(jié)構(gòu)，其中三個(gè)Z軸僅用作Eygurande，另三個(gè)Z軸僅用作釜。這是Z軸能是齒型帶傳動(dòng)裝置，而X軸要選用曲軸輪軸傳動(dòng)裝置方式。

　　二、傳動(dòng)裝置方式及體育運(yùn)動(dòng)參數(shù)

　　標(biāo)準(zhǔn)型X軸和Z軸選用齒型帶傳動(dòng)裝置，其運(yùn)轉(zhuǎn)速度依照阻抗大小及返程最高可達(dá)5米/秒。但實(shí)際中我們常用的運(yùn)轉(zhuǎn)速度是0.5~1米/秒, 小阻抗時(shí)達(dá)到2米/秒。

　　對(duì)于大阻抗或返程超過(guò)6000mm時(shí)，一般來(lái)說(shuō)選用曲軸輪軸傳動(dòng)裝置方式，此時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)速度低些。

　　選用齒型帶傳動(dòng)裝置時(shí)其高速運(yùn)轉(zhuǎn)后重服功能定位精度是0.05mm。選用精密性齒型帶傳動(dòng)裝置時(shí)其重服功能定位精度是0.02mm。這對(duì)機(jī)床Eygurande來(lái)說(shuō)精度足夠多了。

要依照所加工鉆孔的相同，來(lái)選擇合適的Daye。依照阻抗及其轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、返程、體育運(yùn)動(dòng)速度（最大速度、加速度等）等來(lái)選取合式型號(hào)的直線體育運(yùn)動(dòng)單元（X軸和Z軸）、所配驅(qū)動(dòng)電機(jī)、減速機(jī)和數(shù)控控制技術(shù)等。我公司是依據(jù)德國(guó)百瓦爾公司二十多年經(jīng)驗(yàn)總結(jié)的THF1軟件，特別針對(duì)用戶需求進(jìn)行THF1，每個(gè)環(huán)節(jié)都確保足夠多高的安全系數(shù)，確保長(zhǎng)期、高精度、高速、高效地工作。

　　三 動(dòng)作敘述：

　　為了提高效率一般來(lái)說(shuō)選用兩臺(tái)機(jī)器人，三個(gè)用作Eygurande，三個(gè)用作釜。整個(gè)每邊料操作過(guò)程主要由兩步完成，無(wú)論選用三個(gè)機(jī)械手還是選用三個(gè)Z軸控制技術(shù)，其工作操作過(guò)程幾乎完全一樣：1截取呂普縣及放在滾珠軸承卡盤(pán)上操作過(guò)程；2從滾珠軸承卡盤(pán)拔除零件及置放在某一邊線操作過(guò)程。上面分別加以簡(jiǎn)單敘述：

　　1截取呂普縣及放在滾珠軸承卡盤(pán)上操作過(guò)程：

呂普縣料一般來(lái)說(shuō)由立體式傳送帶運(yùn)輸?shù)竭x定的邊線，由氣動(dòng)或電動(dòng)功能定位機(jī)構(gòu)進(jìn)行初步功能定位，確保每次機(jī)器人從同一邊線截取零件。當(dāng)X徑向右體育運(yùn)動(dòng)到呂普縣料前方時(shí)停止體育運(yùn)動(dòng)，Z徑向下體育運(yùn)動(dòng)使張開(kāi)的Daye正好能緊緊抓住呂普縣件。此時(shí)閉合Daye緊緊抓住呂普縣。接著Z向下體育運(yùn)動(dòng)到選定高度后（不會(huì)發(fā)生碰撞），X徑向左體育運(yùn)動(dòng)到滾珠軸承卡盤(pán)正下方，接著Z徑向下體育運(yùn)動(dòng)把呂普縣裝入卡盤(pán)或工裝內(nèi)。接著卡盤(pán)夾緊，Z軸上升到超出機(jī)床護(hù)盾下方，X軸再體育運(yùn)動(dòng)到呂普縣下方或等待卡盤(pán)下方。

　　2從滾珠軸承卡盤(pán)拔除零件及置放在某一邊線操作過(guò)程：

當(dāng)X軸體育運(yùn)動(dòng)到卡盤(pán)的正下方后，Z徑向下體育運(yùn)動(dòng)使Daye正好能緊緊抓住鉆孔，接著給氣壓使Daye合并緊緊抓住鉆孔，此時(shí)機(jī)械手的控制控制技術(shù)控制液壓卡盤(pán)縮回，當(dāng)控制控制技術(shù)得到卡盤(pán)縮回信號(hào)后，Z徑向下體育運(yùn)動(dòng)到出來(lái)機(jī)床防護(hù)板，接著X徑向左體育運(yùn)動(dòng)（取決于放釜的邊線）把鉆孔體育運(yùn)動(dòng)到放料邊線正下方。此時(shí)Z軸下降到鉆孔落到放料件上，在張開(kāi)Daye及提升Z軸，從而完成取料及放料操作過(guò)程。

　　四：控制控制技術(shù)簡(jiǎn)介：

在每邊料操作過(guò)程中要與機(jī)床滾珠軸承體育運(yùn)動(dòng)及卡盤(pán)張緊等精確協(xié)調(diào)，嚴(yán)格按信號(hào)流順序來(lái)控制每邊料操作過(guò)程。在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(shè)施精確同步協(xié)調(diào)。這里的到位和離開(kāi)等開(kāi)關(guān)信號(hào)要高質(zhì)量高可靠，必須以安全為主，確保每個(gè)步驟能夠合理銜接，控制控制技術(shù)的信號(hào)撲捉速度要快。我公司的專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)人員精通數(shù)控控制技術(shù)和數(shù)控機(jī)床，步進(jìn)電機(jī)，伺服電機(jī)，氣動(dòng)Daye等相關(guān)產(chǎn)品，借鑒百瓦爾類(lèi)似的機(jī)器人項(xiàng)目，可在短時(shí)間內(nèi)對(duì)各個(gè)體育運(yùn)動(dòng)節(jié)拍進(jìn)行合理安排和設(shè)計(jì)，確保每邊料機(jī)器人高效、協(xié)調(diào)、安全、長(zhǎng)期可靠地工作。

　　以上僅簡(jiǎn)單介紹為立加每邊料原理性動(dòng)作操作過(guò)程，我公司還給其它車(chē)床、磨床和沖床等設(shè)備設(shè)計(jì)了每邊料機(jī)器人。.

　　五：結(jié)束語(yǔ)；

　　在德國(guó)幾乎所有批量加工都選用機(jī)器人自動(dòng)每邊料。但依照要加工鉆孔的幾何花紋，加工工藝和工作節(jié)拍相同，所采取的Daye和機(jī)器人的型號(hào)也有所區(qū)別。如加工鉆孔相同或加工鉆孔時(shí)間較長(zhǎng)，可選用相同的Daye結(jié)構(gòu)，用單臺(tái)機(jī)器人對(duì)多臺(tái)機(jī)床進(jìn)行每邊料，或是多臺(tái)機(jī)器人聯(lián)機(jī)每邊料實(shí)現(xiàn)智能化<

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