立車(chē)剎車(chē)盤(pán)上下料機(jī)器人

全自動(dòng)化機(jī)床上下料機(jī)器人在國(guó)內(nèi)外各種機(jī)加行業(yè)中被越來(lái)越廣泛地應(yīng)用。利用輸送設(shè)備和機(jī)器手把多臺(tái)機(jī)床設(shè)備連成一個(gè)全自動(dòng)或半自動(dòng)加工線(xiàn)。剎車(chē)盤(pán)的生產(chǎn)量大，加工時(shí)間短，很多企業(yè)都在想法設(shè)法提高生產(chǎn)效率和提高機(jī)加廠房的利用率。為此一些企業(yè)采用立式數(shù)控車(chē)來(lái)加工盤(pán)類(lèi)件。與臥車(chē)相比，立車(chē)占地面積小，在廠房利用率上占有很大優(yōu)勢(shì)。而且通常采用雙刀具同時(shí)切削，這樣生產(chǎn)效率高。所以沈陽(yáng)玉田精機(jī)等一些企業(yè)專(zhuān)門(mén)開(kāi)發(fā)雙通道（雙刀架）立車(chē)。采用雙刀架兩把刀從兩邊同時(shí)進(jìn)給切削，生產(chǎn)節(jié)拍大幅提高，車(chē)加工一道工序時(shí)間縮短到24秒左右。為了進(jìn)一步縮短上下料時(shí)間，下料采用氣缸先頂起剎車(chē)盤(pán)，然后另外一氣缸再向側(cè)面把剎車(chē)盤(pán)推出機(jī)床外的方式。這樣下料時(shí)間就縮短到2~3秒，大幅降低了上下料時(shí)間。節(jié)拍高了，效率高了，操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度大幅提高。為此沈陽(yáng)萊茵機(jī)電開(kāi)發(fā)了兩種專(zhuān)為立式數(shù)控車(chē)自動(dòng)上下料機(jī)器人，不僅可靠，實(shí)用，而且具有很高的性?xún)r(jià)比。下面就介紹其中的雙Z軸上下料機(jī)器人。

一、機(jī)器人的總體方案

由于剎車(chē)盤(pán)種類(lèi)很多，下面介紹的機(jī)器人就是針對(duì)大約10公斤的剎車(chē)盤(pán)的自動(dòng)上下料。由于每道車(chē)加工工序大約24秒，下料采用氣缸推下方式，所以采用一臺(tái)機(jī)器人為兩臺(tái)數(shù)控立車(chē)上料和下料。如圖1所示，兩臺(tái)二維機(jī)器人給四臺(tái)立車(chē)上料，共用一個(gè)上料倉(cāng)和一個(gè)下料傳送帶，每臺(tái)機(jī)器人各用一個(gè)剎車(chē)盤(pán)翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，兩個(gè)桁架和兩套控制系統(tǒng)組成。下面對(duì)各個(gè)部分簡(jiǎn)單介紹：

1、桁架：

桁架長(zhǎng)度：10.5米長(zhǎng)，桁架高度：2.4米。

2、水平運(yùn)動(dòng)機(jī)械手：

采用德國(guó)Roboworker公司的直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)單元RSL200，有效行程：8600mm，最高運(yùn)行速度：2M/S，齒輪齒條傳動(dòng)方式，重復(fù)定位精度：±0.1mm。采用德國(guó)紐卡特公司的緊密行星減速機(jī)和松下伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)。圖2是直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)單元RSL200照片。

3、上下運(yùn)動(dòng)機(jī)械手：

采用德國(guó)Roboworker公司的直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)單元RSL90，有效行程：1100MM，最高運(yùn)行速度：1M/S，齒輪齒條傳動(dòng)，重復(fù)定位精度：±0.1mm。采用德國(guó)紐卡特公司的緊密行星減速機(jī)和松下伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)。

4、機(jī)器人手爪：

采用型號(hào)為3PG100型號(hào)的氣動(dòng)手爪，三指各自有效行程10mm,最大夾持力1800N，張開(kāi)和閉合時(shí)間分別是0.07s和0.08s，重復(fù)定位精度0.01mm,重量1.75KG。圖3是手爪的實(shí)物照片和抓取剎車(chē)盤(pán)時(shí)的照片。由于手爪帶有鉤緊機(jī)構(gòu)，該手爪實(shí)際上可以抓取住近20公斤中剎車(chē)盤(pán)。

5、上料傳送帶

采用滾輪方式傳輸，傳送帶上帶有一個(gè)隔料器和兩個(gè)對(duì)位機(jī)構(gòu)。工作時(shí)人工把剎車(chē)盤(pán)毛坯料放置到滾輪輸送帶上，通過(guò)計(jì)數(shù)控制方式確保兩臺(tái)機(jī)器人的抓取處都有毛坯可以抓取。其中右邊的機(jī)器人上料抓取處有一個(gè)氣動(dòng)升降隔料器。由于盤(pán)類(lèi)零件的結(jié)構(gòu)，采用類(lèi)似圖4給出的隔離對(duì)位機(jī)構(gòu)。

隔料對(duì)位器作用是把待加工的毛坯從傳送帶上停止下來(lái)，及通過(guò)氣缸頂緊。這樣就能保證毛坯的中心位置處于手爪的中心。

6、滾輪下料傳送帶

最后加工完的剎車(chē)盤(pán)被氣缸頂起及推到滾輪下料傳送帶上。滾道寬度400mm，直接把上面的剎車(chē)盤(pán)滾運(yùn)到側(cè)面的，為多隊(duì)機(jī)床配置的下料滾輪傳送帶上，再繼續(xù)滾運(yùn)到的下道工序（質(zhì)量等）。

7、機(jī)床間傳送及翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)

當(dāng)?shù)谝慌_(tái)立車(chē)完成加工，機(jī)床門(mén)開(kāi)了及液壓卡盤(pán)松開(kāi)后，氣缸先把剎車(chē)盤(pán)頂起，然后立即推出到機(jī)床間傳送帶上。該傳送帶把剎車(chē)盤(pán)滾運(yùn)到圖5中翻轉(zhuǎn)位置。如圖5左圖所示，待檢測(cè)到剎車(chē)盤(pán)完全進(jìn)入翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)后，翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)就翻轉(zhuǎn)。然后被滾運(yùn)到對(duì)位處。兩邊氣缸同時(shí)頂緊，完成對(duì)位。這個(gè)位置就是給第二臺(tái)立車(chē)的上料抓取處。