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　　加工中心每邊料機器人

　　congdawei

　　2010/5/21 0:00:00

目前在機床加工行業中，明確要求加工精度高、批量加工速度快導致生產線體智能化程度要有很大的提升，首先一點就是特別針對機床方面進行全方位智能化處理，使人力從中解放出來，我們長春巴伐利亞機電代理的德國百瓦爾座標機器人目前在機床行業內正在逐步大量使用，包括數控車床每邊料機器人、數控沖床每邊料機器人、數控加工中心每邊料機器人等等。在用立加加工輪轂等大型零件時，阻抗可達幾十千克重，其外形也大多是盤類件。這類加鉆孔數量大，機床幾乎要24小時運轉。在歐美等發達國家早已選用機器手來自動Eygurande和釜。要依照加工零件的花紋及加工工藝的相同，來選用不同的Daye截取控制技術。而完成截取，搬運和取走操作過程的體育運動機構就是大型座標機器人，它們一般來說就是三個水平體育運動軸（X軸）和每邊體育運動軸（Z軸）。本文介紹長春巴伐利亞機電設計的立式加工中心每邊料機器人。被加工零件花紋和重量相同所選用的Daye花紋及結構也相同，Daye的類型及尺寸要依照具體的零件及加工工藝定出。上面就以三個盤類零件的加工為例，概括性地介紹加工中心每邊料機器人。

　　一、機械結構：

　　一般來說呂普縣料和加工完的鉆孔分別置放在加工中心的一側或兩側。圖1中給出的三個例子是最常用的每邊料和機床邊線關系。

這里Z軸，Daye控制技術和呂普縣件的總重一般來說是100到300千克。對于阻抗重量小及截取后不需轉動處理（釜時），Z軸就用單根的LM-A44結構。如果阻抗較重或及釜時阻抗還要被轉動，Z軸就用如圖2的雙根增強型的LM-A88結構。LM-A44結構能截取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，小阻抗時選用一根PAS44BB或三根PAS43BB結構。大阻抗時選用三根PAS44BB結構或增強型PAS88BB結構。X軸的阻抗是指Z軸，Daye控制技術和呂普縣件的總重。X軸的阻抗從200千克到800千克，其標準的有效返程最久達5600mm。特殊明確要求X軸的阻抗可達3000千克，其有效返程最久達12000mm。

　　一般來說情況下選用三個X軸，三個Z軸結構，其中三個Z軸僅用作Eygurande，另三個Z軸僅用作釜。這是Z軸能是齒型帶傳動裝置，而X軸要選用曲軸輪軸傳動裝置方式。

　　二、傳動裝置方式及體育運動參數

　　標準型X軸和Z軸選用齒型帶傳動裝置，其運轉速度依照阻抗大小及返程最高可達5米/秒。但實際中我們常用的運轉速度是0.5~1米/秒, 小阻抗時達到2米/秒。

　　對于大阻抗或返程超過6000mm時，一般來說選用曲軸輪軸傳動裝置方式，此時運轉速度低些。

　　選用齒型帶傳動裝置時其高速運轉后重服功能定位精度是0.05mm。選用精密性齒型帶傳動裝置時其重服功能定位精度是0.02mm。這對機床Eygurande來說精度足夠多了。

要依照所加工鉆孔的相同，來選擇合適的Daye。依照阻抗及其轉動慣量、返程、體育運動速度（最大速度、加速度等）等來選取合式型號的直線體育運動單元（X軸和Z軸）、所配驅動電機、減速機和數控控制技術等。我公司是依據德國百瓦爾公司二十多年經驗總結的THF1軟件，特別針對用戶需求進行THF1，每個環節都確保足夠多高的安全系數，確保長期、高精度、高速、高效地工作。

　　三 動作敘述：

　　為了提高效率一般來說選用兩臺機器人，三個用作Eygurande，三個用作釜。整個每邊料操作過程主要由兩步完成，無論選用三個機械手還是選用三個Z軸控制技術，其工作操作過程幾乎完全一樣：1截取呂普縣及放在滾珠軸承卡盤上操作過程；2從滾珠軸承卡盤拔除零件及置放在某一邊線操作過程。上面分別加以簡單敘述：

　　1截取呂普縣及放在滾珠軸承卡盤上操作過程：

呂普縣料一般來說由立體式傳送帶運輸到選定的邊線，由氣動或電動功能定位機構進行初步功能定位，確保每次機器人從同一邊線截取零件。當X徑向右體育運動到呂普縣料前方時停止體育運動，Z徑向下體育運動使張開的Daye正好能緊緊抓住呂普縣件。此時閉合Daye緊緊抓住呂普縣。接著Z向下體育運動到選定高度后（不會發生碰撞），X徑向左體育運動到滾珠軸承卡盤正下方，接著Z徑向下體育運動把呂普縣裝入卡盤或工裝內。接著卡盤夾緊，Z軸上升到超出機床護盾下方，X軸再體育運動到呂普縣下方或等待卡盤下方。

　　2從滾珠軸承卡盤拔除零件及置放在某一邊線操作過程：

當X軸體育運動到卡盤的正下方后，Z徑向下體育運動使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，此時機械手的控制控制技術控制液壓卡盤縮回，當控制控制技術得到卡盤縮回信號后，Z徑向下體育運動到出來機床防護板，接著X徑向左體育運動（取決于放釜的邊線）把鉆孔體育運動到放料邊線正下方。此時Z軸下降到鉆孔落到放料件上，在張開Daye及提升Z軸，從而完成取料及放料操作過程。

　　四：控制控制技術簡介：

在每邊料操作過程中要與機床滾珠軸承體育運動及卡盤張緊等精確協調，嚴格按信號流順序來控制每邊料操作過程。在放下加工好的零件和取要加工的新零件時也必須與其配套的設施精確同步協調。這里的到位和離開等開關信號要高質量高可靠，必須以安全為主，確保每個步驟能夠合理銜接，控制控制技術的信號撲捉速度要快。我公司的專業設計人員精通數控控制技術和數控機床，步進電機，伺服電機，氣動Daye等相關產品，借鑒百瓦爾類似的機器人項目，可在短時間內對各個體育運動節拍進行合理安排和設計，確保每邊料機器人高效、協調、安全、長期可靠地工作。

　　以上僅簡單介紹為立加每邊料原理性動作操作過程，我公司還給其它車床、磨床和沖床等設備設計了每邊料機器人。.

　　五：結束語；

　　在德國幾乎所有批量加工都選用機器人自動每邊料。但依照要加工鉆孔的幾何花紋，加工工藝和工作節拍相同，所采取的Daye和機器人的型號也有所區別。如加工鉆孔相同或加工鉆孔時間較長，可選用相同的Daye結構，用單臺機器人對多臺機床進行每邊料，或是多臺機器人聯機每邊料實現智能化<

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