【摘要】本文先容了基于機器人的機器加工自動線的典范特點，論述了基于機器人機加自動線的構(gòu)成型式，闡發(fā)了基于典范機器人的機加自動線的布局型式及每種布局的優(yōu)缺點。提出了若何挑選適用于機加自動線的機器人，總結(jié)了基于機器人機加自動線的發(fā)展趨向。
機器加工由加工設(shè)備對金屬毛坯件經(jīng)由過程資料去除的方法，到達(dá)圖樣請求?，F(xiàn)在，金屬零件的機器加工多以金屬切削的方法來實現(xiàn)，人為因素可招致零件的加工效力低、精度一致性差等。
伴隨著機器人技能的不斷進(jìn)步，和人口盈余的下降，基于機器人的自動化加工單位、自動化加工生產(chǎn)線已越來越多被采納。不但局限于較成熟的汽車缸體缸蓋行業(yè)，今朝正在各個行業(yè)范疇零件的加工皆朝著自動化的加工標(biāo)的目的進(jìn)步，包羅航空航天結(jié)構(gòu)件、汽車發(fā)動機零部件今朝皆曾經(jīng)實現(xiàn)了自動化加工。
分揀機器人物流行業(yè)1.機械人機加自動線的特點及構(gòu)成
基于機器人的機加主動線是集加工設(shè)備主動化、工件上下料主動化、工件定位夾緊主動化、工件運送主動化、排屑主動化、主動線連鎖珍愛主動化、工件取刀具主動檢測及主動控制即是一身的主動化出產(chǎn)體系，具有優(yōu)良的柔性，出產(chǎn)精度和效力較高，大大下降操作者勞動強度，易于實現(xiàn)批量出產(chǎn)。其典范特點是將加工設(shè)備依照既定的工藝線路順次分列，用機器人及主動運送裝配、別的輔佐裝配等連接起來，使其按劃定的步伐開展主動事情。
正在主動線中，工件以必然的出產(chǎn)節(jié)奏、根據(jù)工藝次序主動地經(jīng)由各個工位，主動完成預(yù)定的加工進(jìn)程，終究構(gòu)成及格的產(chǎn)物。
典范的機加自動線主要由機器人、加工設(shè)備、工藝設(shè)備、運送設(shè)備、輔佐設(shè)備、控制系統(tǒng)等構(gòu)成。基于工藝請求、工藝進(jìn)程、生產(chǎn)率請求、自動化水平等因素，機加自動線的布局和龐雜水平差異很大。
機器人
加工設(shè)備的上下料裝配主要由機器人或小車來完成，詳細(xì)有桁架勢機器人、樞紐型機器人、RGV取AGV小車、合作機器人等。個中，桁架勢機械手取樞紐機器人承載量較小，承載較大的多用RGV小車來完成。可根據(jù)產(chǎn)線結(jié)構(gòu)及工件巨細(xì)，開展工件運送設(shè)備和機床上下料裝配挑選。
加工設(shè)備
次要為數(shù)控機床，多具有關(guān)閉的加工地區(qū)，含有主動上下料門，具有主動互換刀具功效，主動排屑功效，有的還帶有機內(nèi)刀具丈量、工件檢驗體系。數(shù)控機床的挑選次要按照被加工零件的尺寸、加工精度和出產(chǎn)范例等來舉行，與此同時也要分身加工效力和加工穩(wěn)定性，次要為立式加工中央、臥式加工中央、數(shù)控車床等。平常大批量出產(chǎn)選用組合機床，出產(chǎn)批量不大而品種繁多應(yīng)選柔性加工體系。
工藝設(shè)備
重要包孕夾具體系、刀具體系、量具、輔具。個中，夾具完成對工件的裝夾及轉(zhuǎn)運，包管工件正在每一次加工中固定穩(wěn)固靠得住。每一次互換可以絲毫不差完成工件的定位及緊固，夾具有固定正在工位上的，也是有隨工件一同運轉(zhuǎn)的隨行夾具。
自動分揀機器人控制原理而刀具作為機加質(zhì)料的去除東西，要包管刀具性能牢靠。生產(chǎn)線所用的刀具品種規(guī)格較多，還要包管能主動交流，這就規(guī)定每臺加工設(shè)備具有主動交流刀具功效，具有本人的刀庫及換刀機械手。與此同時根據(jù)需要能夠配中心刀庫，根據(jù)交流安裝把刀庫運到所需的設(shè)備上。為了控制刀庫的使用情形，可裝備RFID功效，控制每把刀具的使用壽命等情形。與此同時機床內(nèi)還可安裝對刀儀，對刀具的磨損、刀長、刀徑、斷刀等舉行在線檢驗。
運送設(shè)備
首要包羅工件運送安裝、儲料安裝等。工件運送安裝賣力工件正在沒有同機加設(shè)備之間運轉(zhuǎn)，多為鏈?zhǔn)?、帶式傳送機構(gòu)。儲料安裝還可稱為料庫，首要用來存儲工件，包羅毛坯、半制品取制品，有單一線形、矩陣式立體庫、環(huán)島式等型式?？筛鶕?jù)工件巨細(xì)、加工頻次、場地面積等舉行公道的料庫挑選。
輔佐設(shè)備
關(guān)鍵包孕洗濯安裝、排屑安裝等。針對機加自動線的延續(xù)高效加工，要包管將切屑實時順?biāo)鞉叱鍪虑閰^(qū)，尤其是夾具定位面的切屑，如掃除沒有清潔就會招致定位沒有準(zhǔn)或損傷工件，終究招致零件加工沒有合格。是以，加工設(shè)備平常設(shè)置主軸中央出水、主軸環(huán)噴、頂棚噴淋等安裝，鼎力沖洗工件及夾具外貌，包管工件精確定位及裝夾。
每臺加工設(shè)備平常具有本身的排屑體系，而每臺設(shè)備的切屑同一排入產(chǎn)線的接屑體系中集合處置，即集合排屑，集合排屑后可對積屑舉行壓塊處置。
控制系統(tǒng)
自動化出產(chǎn)線的操縱系統(tǒng)就像大腦一樣，操縱全部產(chǎn)線協(xié)同出產(chǎn)，對下位機的加工設(shè)備、運送設(shè)備、幫助裝配等舉行操縱，實施同一調(diào)劑治理，包管出產(chǎn)線按節(jié)奏有序舉行。
智能的機加自動線關(guān)鍵包孕數(shù)據(jù)層、物理層和人機交互平臺。數(shù)據(jù)層關(guān)鍵賣力數(shù)據(jù)的傳輸和剖析，物理層取設(shè)備之間的數(shù)據(jù)交換關(guān)鍵依賴現(xiàn)場總線來完成。物理層平常包孕操縱站、操縱站和現(xiàn)場操縱層，關(guān)鍵賣力數(shù)據(jù)的收集和遙感。人機交互平臺使人取設(shè)備完美融合，包管產(chǎn)線正確、高效地完成既定加工。
2.機械人機加自動線典范布局型式
基于機器人的機加自動線，工件上下料的體例有采納桁架機器人、樞紐機器人、有軌自動化小車、AGV叉車、合作機器人等體例。
分揀機器人設(shè)計說明桁架勢機加自動線主要由加工中間取桁架機器人構(gòu)成，如圖1所示。桁架機器人平常由主體、驅(qū)動體系取節(jié)制體系構(gòu)成，還稱直角坐標(biāo)機器人，由兩個或三個彼此垂直的直線運動來實現(xiàn)，直線運動易于實現(xiàn)齊閉環(huán)的位置節(jié)制，可到達(dá)很高的位置精度。
桁架型式主要為懸臂式、龍門式、天車式三種構(gòu)造。懸臂式用來搬運較輕部件；龍門式構(gòu)造，主橫梁采納齒輪條加線軌傳動，具有高剛性、背載重等特性，不容易受到物件重量限定，團(tuán)體挪動非常矯捷；桁架機械人在高空中運送零件，直接把被加工零件從一臺機床運送到另外一臺機床上，桁架機械人兼有工序間運輸和主動高低料及物料反轉(zhuǎn)展轉(zhuǎn)等幫助功用。具有運送快速、精準(zhǔn)、柔性，構(gòu)造相對簡便，便于組合等長處。
樞紐機械人機加自動線主要由樞紐機械人取加工中央構(gòu)成，此中樞紐機械人多為六軸工業(yè)機械人，一般由齒輪齒條驅(qū)動，正在加工中央前面的軌道上直線運轉(zhuǎn)，構(gòu)成第七軸，實如今差別加工中央間高低料及運輸工件。如空中面積有限，樞紐機械人可安頓正在桁架之上，桁架安頓正在加工中央之間，使產(chǎn)線空間越發(fā)松散。總之，樞紐機械人適用于種種機床的高低料，舉措矯捷，構(gòu)造松散，占空中積小。樞紐型機械人自由度高，事情空間比較大?？赏ㄟ^調(diào)換末尾執(zhí)行器及相干夾具范例，開展換產(chǎn)，具有高效率、高穩(wěn)定性、易于保護(hù)、柔性化等長處，能夠滿意差別品種產(chǎn)物的出產(chǎn)。
樞紐機器人還可設(shè)置視覺體系，使產(chǎn)線加倍智能化。樞紐機器人還可用正在加工中央刀具的主動互換體系上，使產(chǎn)線加工中央的主動換刀加倍柔性化，提拔加工中央的加工效力。該型式主動線的料庫平常安排正在產(chǎn)線的一側(cè)，便于集合經(jīng)管。
有軌小車式機加自動線主要由搬運小車、軌道、加工中間、料庫等構(gòu)成。小車平常具有三個直線軸：團(tuán)體活動軸、伸縮軸、起落軸，有的也有第四軸的旋轉(zhuǎn)軸。此中，團(tuán)體活動軸可以使小車正在各個工位的加工中間間運轉(zhuǎn)；伸縮軸可伸長進(jìn)入到事情區(qū)，以后起落軸升起，拖住工件托盤，以后縮回，到下一個工位起落軸再降低，伸縮軸再縮回，就完成了工件正在分歧工位之間的互換。該型式機加自動線可適用于運送重質(zhì)量工件，小車軌道可隨需求肆意加長，具有速度快、可靠性高檔特性。該類產(chǎn)線的料庫多安排正在加工中間的劈面，根據(jù)產(chǎn)量需求，可為單層取多層立體庫型式。
圖4為由搬運小車構(gòu)成的航空規(guī)劃件生產(chǎn)線。因為航空規(guī)劃件多采取大去除率的加工設(shè)備，故該類加工設(shè)備工作臺垂直安插，工件在上下料位舉行程度上料取下料，以后翻起，再交換到RGV小車上，由小車運送到差別位置機床舉行上下料，料庫也是垂直空中安插。雖然航空規(guī)劃件皆很大，但這類長線規(guī)劃方法占空中積小，規(guī)劃松散。如此達(dá)拉格的Ecospeed航空規(guī)劃件自動線被應(yīng)用于良多飛機規(guī)劃件生產(chǎn)商。
AGV叉車式機加主動線主要由AGV叉車取加工中間、料庫等構(gòu)成。AGV越發(fā)靈動，柔性更大，生產(chǎn)線布局得以簡化，減少了有軌小車的軌道，縮小了占地面積，開放性更好。主動化程度更高，可非常便利地取加工中間、物流體系實現(xiàn)主動對接，多臺AGV叉車可構(gòu)成多條柔性加工線，效力更高，越發(fā)智能化。
3.挑選合適機加自動線的機器人
機加自動線型式多樣，若何挑選一款適合于機加自動線的機械人呢？可存眷以下一些關(guān)鍵層面。
自由度
自由度即機器人的軸數(shù)，軸數(shù)越多機器人的靈活性也就越強。主要依據(jù)事情空間開展軸數(shù)的挑選。空間充足，平常四軸機器人便可完成指定事情。假如空間狹窄，需求制止阻礙就要挑選更多軸數(shù)的六軸機器人，再加上直線挪動軸組成七軸。
負(fù)載
要根據(jù)工件的重量，重量太大的只會使用工業(yè)機器人來完成，合作機器人承載較小沒法滿意，重量巨細(xì)順次可選擇RGV小車、桁架機器人、樞紐機器人。
最大活動范疇
要確定好機器人的有用臂展及反轉(zhuǎn)展轉(zhuǎn)直徑，要包管能抓取到目的工件，途徑上沒有能有其他阻礙。
速度
假如要思索上下料的服從，還要挑選適宜的機器人速度，優(yōu)化途徑設(shè)計，才可以進(jìn)步自動化服從。
反復(fù)定位精度
指機器人反復(fù)實行一個舉措的位置準(zhǔn)確性，只有反復(fù)定位精度高了，才氣包管機器人每一次皆停在理論的方針位置。
別的，還要依據(jù)工件的多少外形、工藝特性、毛坯外形等，挑選符合的機器人。與此同時要依據(jù)出產(chǎn)車間的面積巨細(xì)及外形，思索何種布局型式的機器人更能順應(yīng)功課空間。機器人的挑選盡可能要知足出產(chǎn)線的柔性化，以便順應(yīng)不一樣品種、不一樣特性零件的靈動換產(chǎn)，進(jìn)步出產(chǎn)線的利用率。
4.結(jié)語
伴隨著機器人手藝的不斷生長及智能制作設(shè)備的漸漸壯大，機器人會被愈加廣泛地應(yīng)用于機加自動線中，以提拔加工服從和精度穩(wěn)定性。基于機器人的機加自動線將朝著高度智能化標(biāo)的目的生長，是信息化取工業(yè)化深度交融的詳細(xì)表現(xiàn)。
具有多傳感器交融的智能化機器人、智能化數(shù)控加工設(shè)備、智能化工藝設(shè)備、智能化正在線丈量部件、智能化物流運送安裝等，取交融了進(jìn)步前輩信息手藝、制作手藝、自動化手藝和人工智能手藝的高度柔性及集成的智能化生產(chǎn)線相結(jié)合，將進(jìn)一步構(gòu)成智能化加工車間，終極真正實現(xiàn)無人化、智能化加工正在機械行業(yè)各行業(yè)的廣泛應(yīng)用。
審核
快遞分揀機器人有多少種快遞分揀機器人怎么分揀快遞工件分揀機器人