一、產品概述

為了對應日益升高的人工成本，許多制造企業開始謀求機器人代替人工的轉型。而自動上下料系統三維機器人則正是為此孕育而生。

本產品功能是為一臺數控車床自動上下料。氣動手爪從上料倉上抓取毛坯件，接收到上料信號后，給機床上料，工件的下料采用專門的下料機構，上料和下料協調工作，下面我們對整個系統進行詳細的介紹。

圖1-1機床上料位置示意圖                       圖1-2機床下料位置示意圖 

二、系統結構與功能

1、系統主要部分及參數：

   供料倉：

根據工件體積小，重量輕的特點，我們采用如下結構作為供料倉，如圖2所示（僅為簡圖）。

下料倉可采用一小型傳送帶或者直接做工件非定位投箱處理。

圖2：供料倉

料倉參數：

1.焊接支架由80X80X6的數條方管構成

2.整體架高 530 毫米

3.整體寬度 750 毫米

4.整體長度 1000 毫米

5.托盤氣缸型號為——費斯托DNCB-32-200

6.直線導軌型號為——上銀EGH15CA 長380毫米

7.絲杠型號為——海特TBI SFS02505-3.8 740 毫米

8.分割器型號為——110D

9.轉盤直流電機型號為——BMA80-B5

10.轉盤直徑為600 毫米，厚 20 毫米 表面研磨處理

11.托盤支撐鋼筋型號為——Φ16 長570毫米

12.托盤直徑為230毫米，厚 12 毫米，材質Q235

13.采用渦輪蝸桿減速機

桁架：

   桁架采用焊接型材立柱，標準鋁型材作為輔助橫梁，下面附有桁架圖與整體結構圖。

桁架參數：

1.橫梁參數為200X100X8 長6.5m

2.立柱參數為160X160X8 高2.5m

3.斜筋參數為80X80X5 長860mm

XYZ三軸：

三維機器手作為獨立單元安裝在桁架橫梁上，可以對機器手X軸與地面的平行度做調整，可以對Z軸與地面的垂直度進行微調，避免了其它廠家桁架橫梁就是機器手的水平軸：X軸，現場調節很難，橫梁中間會下沉的現象。

XYZ三軸參數：

1.X軸總長度5米，有效行程4.5米 導軌型號RSL170，負載最大運行速度1.5m/s。

2.Y軸總長度1米，有效行程400毫米 導軌型號RSL170，負載最大運行速度1.5m/s。

3.Z軸總長度2米，有效行程1.5米 導軌型號RSLA90，負載最大運行速度1.5m/s。

4.抓舉箱使用90同步帶。

5.滑塊型號為RSLA90 長度300 毫米

手爪

根據工件的特點，我們設計的氣缸可以提供足夠的加持力，手指可以保證平穩的夾持工件。在夾持工件的后端，我們安裝有頂針，當將工件送至卡盤后，手爪松開，氣針將工件頂至卡盤底部，待卡盤夾緊工件后，頂針收回。完成上料動作。而手爪旋轉則在伺服電機的精密驅動下完成。

手爪參數：

1.手爪型號為韓國AF46-55

2.手爪氣缸行程為8毫米

電控系統：

    機器人控制系統是整條自動化線的大腦，控制著每部分機構，即可以獨立工作，也可以協調合作，順利完成生產.

控制系統可以采用PLC+觸摸屏的硬件結構也可以采用數控系統的控制方式。經濟型采用PLC加觸摸屏，但編程調式時間長。高檔機床采用數控系統。無論采用哪種控制系統，運行的穩定性，安全可靠性是必須保證的。機床信號與機械手接口信號用隔離的開關量。

自動潤滑系統：

自動潤滑采用機床內部的潤滑系統，考慮與機床潤滑之間的時間不一致性，我們在油路上增加2個控油裝置，通過PLC單獨控制供油的時間，通過定期的潤滑，對運動和承載部件進行定期的保養，延長機構的使用壽命，提高機器的使用效率。

2、上下料工藝及節拍：

料倉的動作與機械手同時進行，且沒有互相干涉，所以不影響節拍。機械手動作的時間絕大部分與工件加工平行，所以真正影響節拍的時間不超過10秒，雖然速度沒有人快，可是整個過程重復定位穩定，一名員工至少可以同時處理4臺機床的上下料，所以批量應用的情況下，更有效率，并節省人工。

三、試驗結果

    客戶對本公司提供的自動上下料系統三維機器人相當滿意，不僅追加了3臺同型號產品，還與本公司合作共同研發新型樣品。

四、本產品的拓展空間

根據客戶的具體需求，本產品可以非常方便的用作各種自動化設備，完成如焊接、搬運、上下料、碼垛、拆垛、檢測等一系列工作。對于穩定生產，提高產品質量，提高勞動生產率，改善勞動條件和降低人工成本起著十分明顯的作用。