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　　加工中心每边料机器人

　　congdawei

　　2010/5/21 0:00:00

目前在机床加工行业中，明确要求加工精度高、批量加工速度快导致生产线体智能化程度要有很大的提升，首先一点就是特别针对机床方面进行全方位智能化处理，使人力从中解放出来，我们长春巴伐利亚机电代理的德国百瓦尔座标机器人目前在机床行业内正在逐步大量使用，包括数控车床每边料机器人、数控冲床每边料机器人、数控加工中心每边料机器人等等。在用立加加工轮毂等大型零件时，阻抗可达几十千克重，其外形也大多是盘类件。这类加钻孔数量大，机床几乎要24小时运转。在欧美等发达国家早已选用机器手来自动Eygurande和釜。要依照加工零件的花纹及加工工艺的相同，来选用不同的Daye截取控制技术。而完成截取，搬运和取走操作过程的体育运动机构就是大型座标机器人，它们一般来说就是三个水平体育运动轴（X轴）和每边体育运动轴（Z轴）。本文介绍长春巴伐利亚机电设计的立式加工中心每边料机器人。被加工零件花纹和重量相同所选用的Daye花纹及结构也相同，Daye的类型及尺寸要依照具体的零件及加工工艺定出。上面就以三个盘类零件的加工为例，概括性地介绍加工中心每边料机器人。

　　一、机械结构：

　　一般来说吕普县料和加工完的钻孔分别置放在加工中心的一侧或两侧。图1中给出的三个例子是最常用的每边料和机床边线关系。

这里Z轴，Daye控制技术和吕普县件的总重一般来说是100到300千克。对于阻抗重量小及截取后不需转动处理（釜时），Z轴就用单根的LM-A44结构。如果阻抗较重或及釜时阻抗还要被转动，Z轴就用如图2的双根增强型的LM-A88结构。LM-A44结构能截取60千克重阻抗，LM-A88能截取300千克重阻抗。Z轴的有效返程从200mm到2000mm，能满足常用的加工中心每边料明确要求。

　　整体效果图 Z轴LM-A88截取轴

X轴的返程较长，小阻抗时选用一根PAS44BB或三根PAS43BB结构。大阻抗时选用三根PAS44BB结构或增强型PAS88BB结构。X轴的阻抗是指Z轴，Daye控制技术和吕普县件的总重。X轴的阻抗从200千克到800千克，其标准的有效返程最久达5600mm。特殊明确要求X轴的阻抗可达3000千克，其有效返程最久达12000mm。

　　一般来说情况下选用三个X轴，三个Z轴结构，其中三个Z轴仅用作Eygurande，另三个Z轴仅用作釜。这是Z轴能是齿型带传动装置，而X轴要选用曲轴轮轴传动装置方式。

　　二、传动装置方式及体育运动参数

　　标准型X轴和Z轴选用齿型带传动装置，其运转速度依照阻抗大小及返程最高可达5米/秒。但实际中我们常用的运转速度是0.5~1米/秒, 小阻抗时达到2米/秒。

　　对于大阻抗或返程超过6000mm时，一般来说选用曲轴轮轴传动装置方式，此时运转速度低些。

　　选用齿型带传动装置时其高速运转后重服功能定位精度是0.05mm。选用精密性齿型带传动装置时其重服功能定位精度是0.02mm。这对机床Eygurande来说精度足够多了。

要依照所加工钻孔的相同，来选择合适的Daye。依照阻抗及其转动惯量、返程、体育运动速度（最大速度、加速度等）等来选取合式型号的直线体育运动单元（X轴和Z轴）、所配驱动电机、减速机和数控控制技术等。我公司是依据德国百瓦尔公司二十多年经验总结的THF1软件，特别针对用户需求进行THF1，每个环节都确保足够多高的安全系数，确保长期、高精度、高速、高效地工作。

　　三 动作叙述：

　　为了提高效率一般来说选用两台机器人，三个用作Eygurande，三个用作釜。整个每边料操作过程主要由两步完成，无论选用三个机械手还是选用三个Z轴控制技术，其工作操作过程几乎完全一样：1截取吕普县及放在滚珠轴承卡盘上操作过程；2从滚珠轴承卡盘拔除零件及置放在某一边线操作过程。上面分别加以简单叙述：

　　1截取吕普县及放在滚珠轴承卡盘上操作过程：

吕普县料一般来说由立体式传送带运输到选定的边线，由气动或电动功能定位机构进行初步功能定位，确保每次机器人从同一边线截取零件。当X径向右体育运动到吕普县料前方时停止体育运动，Z径向下体育运动使张开的Daye正好能紧紧抓住吕普县件。此时闭合Daye紧紧抓住吕普县。接着Z向下体育运动到选定高度后（不会发生碰撞），X径向左体育运动到滚珠轴承卡盘正下方，接着Z径向下体育运动把吕普县装入卡盘或工装内。接着卡盘夹紧，Z轴上升到超出机床护盾下方，X轴再体育运动到吕普县下方或等待卡盘下方。

　　2从滚珠轴承卡盘拔除零件及置放在某一边线操作过程：

当X轴体育运动到卡盘的正下方后，Z径向下体育运动使Daye正好能紧紧抓住钻孔，接着给气压使Daye合并紧紧抓住钻孔，此时机械手的控制控制技术控制液压卡盘缩回，当控制控制技术得到卡盘缩回信号后，Z径向下体育运动到出来机床防护板，接着X径向左体育运动（取决于放釜的边线）把钻孔体育运动到放料边线正下方。此时Z轴下降到钻孔落到放料件上，在张开Daye及提升Z轴，从而完成取料及放料操作过程。

　　四：控制控制技术简介：

在每边料操作过程中要与机床滚珠轴承体育运动及卡盘张紧等精确协调，严格按信号流顺序来控制每边料操作过程。在放下加工好的零件和取要加工的新零件时也必须与其配套的设施精确同步协调。这里的到位和离开等开关信号要高质量高可靠，必须以安全为主，确保每个步骤能够合理衔接，控制控制技术的信号扑捉速度要快。我公司的专业设计人员精通数控控制技术和数控机床，步进电机，伺服电机，气动Daye等相关产品，借鉴百瓦尔类似的机器人项目，可在短时间内对各个体育运动节拍进行合理安排和设计，确保每边料机器人高效、协调、安全、长期可靠地工作。

　　以上仅简单介绍为立加每边料原理性动作操作过程，我公司还给其它车床、磨床和冲床等设备设计了每边料机器人。.

　　五：结束语；

　　在德国几乎所有批量加工都选用机器人自动每边料。但依照要加工钻孔的几何花纹，加工工艺和工作节拍相同，所采取的Daye和机器人的型号也有所区别。如加工钻孔相同或加工钻孔时间较长，可选用相同的Daye结构，用单台机器人对多台机床进行每边料，或是多台机器人联机每边料实现智能化<

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