1 系統概述
該系統用于生產線中機器人自動上下料工作。系統能夠滿足棒類產品數控加工時的自動化上下料需求,具備物料夾放、自動夾緊定位及檢測、機床通訊、儲料、安全防護等主要功能。
系統主要包括隔離門氣動改裝、六軸機器人、末端夾持裝置、檢測傳感器、PLC控制系統、儲料架、護欄等部分。
該系統應滿足機器人代替人工上下料工作的功能,設計結構合理,操作及維護方便。
圖1 設備整體示意圖
2 產品特性
產品一般為鋁管,表面質量要求高。因此要求裝夾時要注意防止夾持變形同時要不能損傷表面質量。其中以某零件為例,外形示意圖(省略)。
3 系統布局及位置尺寸
系統布局及位置尺寸由現場實際測量確定。
4工作流程
根據產品特點以及自動上下料系統設計要求,系統動作工步順序確定如下:
1.系統運行后,機器人自動回原點,人工操作數控機床,使其進入準備狀態,同時需要人工在觸摸屏上設置好加工工件的型號和數量,并準備好料架上的零件;
2.系統啟動后,隔離門開啟,機器人自動運行至取料工位進行取料,然后根據機床信息將其送至機床內的自動卡盤卡緊,機床確認工件裝夾到位;
3.機器人退回,隔離門關閉,數控機床開始自動加工;
4.完成加工后,數控機床隔離門自動打開,機器人進入機床內部夾緊已經加工完成的工件取出;
5.機器人將取出的工件送到第二臺機床進行加工,第二臺機床啟動,設備運行步驟同上(2.3.4項);
6.完成第二道工序后機器人取料退出,將工件放置于料架上,隔離門關閉;
7.進入下一循環。
如此往復直至完成設定的工作量后系統自動停止。中途缺料或者出現異常情況(如自動在線測量檢測出產品超差)系統均會發出報警信息。
5 設備規格及技術參數
數控機床自動上下料系統由機器人系統、上下料輔助系統、控制系統、安全防護系統等組成,各個部分的功能及技術條件要求如下:
5.1 機器人系統
(1)、機器人承重能力應至少達到5kg,滿足重量和尺寸工件的夾持要求,并且工作過程中的所有動作均不應與現場其它設備設施干涉,施工前應進行計算確認;
(2)、機器人工作節拍(即從取料到放料的時間,不包括加工、除塵的時間)10s以下;
(3)、機器人在工作節拍下的重復定位精度優于0.05mm;
(4)、機器人應能夠適應在惡劣環境下工作的要求,額定使用壽命10年;
(2)、物料夾持裝置:整體輕量化設計,保證夾持力和強度、剛度;允許對應不同類型或尺寸規格的產品手動更換夾持工裝,但應保證夾持工裝與機器人末端接口連接方便可靠,并在覆蓋全部要求的產品基礎上盡量減少更換工裝的數量;同時須注意防止夾傷零件或變形;
(3)、機器人底座:應在滿足機器人工作高度位置和整體強度、剛性的基礎上,盡量減輕重量,后期應與車間協調安裝位置及地面安裝施工方案。