上海發(fā)那科機(jī)器人有限公司供稿

橋箱類(lèi)零件生產(chǎn)具有精度高、加工工序多、形狀復(fù)雜及重量重的特點(diǎn)，為提高加工精度及生產(chǎn)效率，各重型汽車(chē)生產(chǎn)廠紛紛采用數(shù)控加工中心來(lái)加工此類(lèi)零部件。使用數(shù)控加工中心加工工件時(shí)，要求工件在工作臺(tái)上具有非常高的定位精度，且需要保證每次上料的一致性。由于人工上料這類(lèi)的工件具有勞動(dòng)強(qiáng)度高、上料精度不好控制等缺點(diǎn)，現(xiàn)在正逐步被工業(yè)機(jī)器人或?qū)C(jī)進(jìn)行上下料所取代。工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用具有重復(fù)定位精度高。可靠性高、生產(chǎn)柔性化及自動(dòng)化程度高等無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)。與人工相比，能夠極大地提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品品質(zhì)；與專(zhuān)機(jī)相比，具有可實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的柔性化，投資規(guī)模小等特點(diǎn)。機(jī)器人智能化自動(dòng)搬運(yùn)系統(tǒng)作為減速器殼體加工的重要生產(chǎn)環(huán)節(jié)，已經(jīng)在國(guó)內(nèi)重型汽車(chē)廠內(nèi)取得成功的應(yīng)用，但在國(guó)內(nèi)應(yīng)用還不廣泛。在國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)飛速發(fā)展的進(jìn)程中，重型載重汽車(chē)的生產(chǎn)能力及生產(chǎn)力水平亟待有一個(gè)質(zhì)的飛躍，而工業(yè)機(jī)器人即是提升生產(chǎn)力水平的強(qiáng)力推進(jìn)器，具有廣闊的市場(chǎng)前景。

現(xiàn)場(chǎng)布局圖

項(xiàng)目描述

該系統(tǒng)使用1臺(tái)機(jī)器人完成服務(wù)5臺(tái)機(jī)床進(jìn)行上下料的作業(yè)，系統(tǒng)描述如下：

（1）1臺(tái)FANUC R－2000iB/165F機(jī)器人：安裝于行走軸上，實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的上下料動(dòng)作。

（2）1個(gè)機(jī)器人手爪：基于機(jī)器人專(zhuān)用手爪單元開(kāi)發(fā)的手爪，非常適用于工件一致性不好的使用情況，并有較高的定位精度和抓持穩(wěn)定性、定位精度高、耐用性好及維護(hù)簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)。

（3）1個(gè)長(zhǎng)11 m的行走軸：在行走軸導(dǎo)軌上安裝一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人，最大運(yùn)動(dòng)速度為1.5 m/s，使用FANUC伺服電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，具有重復(fù)定位精度高、響應(yīng)速度快、運(yùn)行平穩(wěn)及可靠等特點(diǎn)，并專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)了防塵罩，保護(hù)導(dǎo)軌、直線軸承以及齒條等運(yùn)動(dòng)部件，大大提高了可靠性和使用壽命。在實(shí)際應(yīng)用中，導(dǎo)軌安裝于兩條生產(chǎn)線機(jī)床的中心線上，所安裝的工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)范圍完全覆蓋5臺(tái)機(jī)床以及上下料滑臺(tái)區(qū)域。從而實(shí)現(xiàn)了1臺(tái)機(jī)器人服務(wù)5臺(tái)機(jī)床進(jìn)行上下料作業(yè)。

（4）2臺(tái)上下料滑臺(tái)：每個(gè)上下料滑臺(tái)上有4個(gè)托盤(pán)，每個(gè)托盤(pán)分別可以存放一個(gè)工件。實(shí)現(xiàn)待加工工件的上料，以及加工完成工件的下料。在該系統(tǒng)中，由于使用了視覺(jué)技術(shù)，因此上下料滑臺(tái)無(wú)需工件的定位裝置。

行走軸

手爪

（5）FANUC iR Vision 2DV視覺(jué)系統(tǒng)：該視覺(jué)系統(tǒng)由一個(gè)安裝于手爪上的2D攝像頭完成視覺(jué)數(shù)據(jù)采集。該視覺(jué)系統(tǒng)作為待加工工件準(zhǔn)確抓取的定位方式，省去通常為滿(mǎn)足機(jī)器人的準(zhǔn)確抓取而必須采用的機(jī)械預(yù)定位夾具，具有很高的柔性，使得在加工中心上可以非常容易地實(shí)現(xiàn)多產(chǎn)品混合生產(chǎn)。

（6）FANUC iR Vision 3DL視覺(jué)系統(tǒng)：該視覺(jué)系統(tǒng)由一個(gè)安裝于地面上的3D Laser Sensor完成視覺(jué)數(shù)據(jù)采集。該視覺(jué)系統(tǒng)解決了定位面有偏差的工件上料位置變化問(wèn)題。由于待加工工件為毛坯件，機(jī)器人抓取工件后，上料的定位孔位置會(huì)發(fā)生變化，甚至工件上料時(shí)的平面度也有變化。該技術(shù)可以自動(dòng)補(bǔ)償位置變化，實(shí)現(xiàn)高精度上料。

（7）5臺(tái)抽檢滑臺(tái)：針對(duì)每臺(tái)機(jī)床有一個(gè)抽檢滑臺(tái)，實(shí)現(xiàn)隨時(shí)對(duì)該機(jī)床工件加工工件質(zhì)量的檢測(cè)。

3DL視覺(jué)支架

（8）電氣控制系統(tǒng)：運(yùn)用人機(jī)界面對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，采用三菱Q系列PLC控制器，并使用工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)中實(shí)時(shí)和非實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的傳輸，具有高度可靠性和可維護(hù)性。安全設(shè)備采用門(mén)開(kāi)關(guān)，作為機(jī)器人工作區(qū)域的安全防護(hù)，完全做到人機(jī)隔離，確保系統(tǒng)在自動(dòng)運(yùn)行中的人員安全。

該套設(shè)備的應(yīng)用極大地提高了產(chǎn)品的質(zhì)量穩(wěn)定性，節(jié)省了大批人工，提高了企業(yè)的自動(dòng)化水平，減少了企業(yè)的勞動(dòng)力成本支出，提高了產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。