【擇要】本文先容了基于機(jī)器人的機(jī)械加工自動(dòng)線的典范特點(diǎn)，論述了基于機(jī)器人機(jī)加自動(dòng)線的構(gòu)成型式，剖析了基于典范機(jī)器人的機(jī)加自動(dòng)線的布局型式及每種布局的優(yōu)缺點(diǎn)。提出了若何取舍合用于機(jī)加自動(dòng)線的機(jī)器人，總結(jié)了基于機(jī)器人機(jī)加自動(dòng)線的發(fā)展趨勢(shì)。
機(jī)械加工由加工設(shè)備對(duì)金屬毛坯件經(jīng)由過(guò)程資料去除的方法，到達(dá)圖樣要求。現(xiàn)階段，金屬整機(jī)的機(jī)械加工多以金屬切削的方法去實(shí)現(xiàn)，人為因素可招致整機(jī)的加工服從低、精度一致性好等。
跟著機(jī)器人技巧的不休開展，和生齒盈余的降低，基于機(jī)器人的自動(dòng)化加工單位、自動(dòng)化加工生產(chǎn)線已愈來(lái)愈多被采取。不只局限于較成熟的汽車缸體缸蓋行業(yè)，現(xiàn)階段正在各個(gè)行業(yè)范疇整機(jī)的加工皆朝著自動(dòng)化的加工標(biāo)的目的開展，包羅航空航天結(jié)構(gòu)件、汽車發(fā)動(dòng)機(jī)零部件現(xiàn)階段皆曾經(jīng)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化加工。
京東快遞分揀機(jī)器人是哪國(guó)產(chǎn)的1.機(jī)器人機(jī)加自動(dòng)線的特點(diǎn)及構(gòu)成
基于機(jī)器人的機(jī)加自動(dòng)線是散加工設(shè)備自動(dòng)化、工件高低料自動(dòng)化、工件定位夾緊自動(dòng)化、工件運(yùn)送自動(dòng)化、排屑自動(dòng)化、自動(dòng)線連鎖護(hù)衛(wèi)自動(dòng)化、工件與刀具自動(dòng)檢測(cè)及自動(dòng)控制即是一身的自動(dòng)化出產(chǎn)體系，存在優(yōu)越的柔性，出產(chǎn)精度跟服從較下，大大降低操作者勞動(dòng)強(qiáng)度，容易實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)。其典范特點(diǎn)是將加工設(shè)備依照既定的工藝門路依次擺列，用機(jī)器人及自動(dòng)運(yùn)送安裝、別的幫助安裝等連接起來(lái)，使其按規(guī)定的順序停止自動(dòng)事情。
正在自動(dòng)線中，工件以必然的出產(chǎn)節(jié)奏、依照工藝次序自動(dòng)天顛末各個(gè)工位，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)預(yù)約的加工過(guò)程，終極造成及格的產(chǎn)物。
智能分揀機(jī)器人圖片典范的機(jī)加自動(dòng)線次要由機(jī)器人、加工設(shè)備、工藝配備、運(yùn)送配備、幫助配備、控制系統(tǒng)等構(gòu)成。基于工藝要求、工藝進(jìn)程、生產(chǎn)率要求、自動(dòng)化水平等因素，機(jī)加自動(dòng)線的布局跟復(fù)雜程度不同很大。
機(jī)器人
加工設(shè)備的高低料安裝次要由機(jī)器人或小車去實(shí)現(xiàn)，詳細(xì)有桁架式機(jī)器人、樞紐型機(jī)器人、RGV與AGV小車、協(xié)作機(jī)器人等。此中，桁架式機(jī)械手與樞紐機(jī)器人承載量較小，承載較大的多用RGV小車去實(shí)現(xiàn)。可依據(jù)產(chǎn)線結(jié)構(gòu)及工件巨細(xì)，停止工件運(yùn)送設(shè)備跟機(jī)床高低料安裝取舍。
加工設(shè)備
次要為數(shù)控機(jī)床，多存在封鎖的加工區(qū)域，含有自動(dòng)高低料門，具有自動(dòng)交流刀具功用，自動(dòng)排屑功用，有的借帶無(wú)機(jī)內(nèi)刀具丈量、工件檢測(cè)體系。數(shù)控機(jī)床的取舍次要依據(jù)被加工整機(jī)的尺寸、加工精度跟出產(chǎn)類型等去停止，同時(shí)也要統(tǒng)籌加工服從跟加工穩(wěn)定性，次要為立式加工中間、臥式加工中間、數(shù)控車床等。平常大批量生產(chǎn)選用組合機(jī)床，出產(chǎn)批量不大而品種繁多應(yīng)選柔性加工體系。
工藝配備
次要包羅夾具體系、刀具體系、量具、輔具。此中，夾具實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的裝夾及轉(zhuǎn)運(yùn)，保障工件正在每次加工中流動(dòng)不變靠得住。每次交流可能準(zhǔn)確無(wú)誤實(shí)現(xiàn)工件的定位及緊固，夾存在流動(dòng)正在工位上的，也有隨工件一路運(yùn)轉(zhuǎn)的隨行夾具。
而刀具作為機(jī)加資料的去除對(duì)象，要保障刀具機(jī)能靠得住。生產(chǎn)線所用的刀具品種規(guī)格較多，還要保障能自動(dòng)交流，那便要求每臺(tái)加工設(shè)備具有自動(dòng)交流刀具功用，具有本人的刀庫(kù)及換刀機(jī)械手。同時(shí)依據(jù)須要可以配中心刀庫(kù)，經(jīng)由過(guò)程交換裝置把刀庫(kù)運(yùn)到所需的設(shè)備上。為了把握刀庫(kù)的利用環(huán)境，可裝備RFID功用，把握每把刀具的使用壽命等環(huán)境。同時(shí)機(jī)床內(nèi)借可裝置對(duì)刀儀，對(duì)刀具的磨損、刀長(zhǎng)、刀徑、斷刀等停止在線檢測(cè)。
運(yùn)送配備
次要包羅工件運(yùn)送安裝、儲(chǔ)料安裝等。工件運(yùn)送安裝擔(dān)任工件正在分歧機(jī)加設(shè)備之間運(yùn)行，多為鏈?zhǔn)健絺鬟f機(jī)構(gòu)。儲(chǔ)料安裝也可稱為料庫(kù)，次要用來(lái)存儲(chǔ)工件，包羅毛坯、半成品與廢品，有單一線形、矩陣式平面庫(kù)、環(huán)島式等型式。可根據(jù)工件巨細(xì)、加工頻次、場(chǎng)地面積等停止公道的料庫(kù)取舍。
幫助配備
次要包羅蕩滌安裝、排屑安裝等。針對(duì)機(jī)加自動(dòng)線的連續(xù)高效加工，要保障將切屑實(shí)時(shí)順?biāo)煜鍪虑閰^(qū)，特別是夾具定位里的切屑，如消除沒(méi)有潔凈便會(huì)招致定位禁絕或毀傷工件，終極招致整機(jī)加工沒(méi)有及格。是以，加工設(shè)備平常設(shè)置主軸中間出水、主軸環(huán)噴、頂棚噴淋等安裝，鼎力沖洗工件及夾具概況，保障工件精確定位及裝夾。
每臺(tái)加工設(shè)備平常存在本人的排屑體系，而每臺(tái)設(shè)備的切屑同一排入產(chǎn)線的接屑體系中集中處理，即集合排屑，集合排屑后可對(duì)積屑停止壓塊處置懲罰。
控制系統(tǒng)
自動(dòng)化生產(chǎn)線的控制系統(tǒng)便像大腦一樣，節(jié)制全部產(chǎn)線協(xié)同出產(chǎn)，對(duì)下位機(jī)的加工設(shè)備、運(yùn)送設(shè)備、幫助安裝等停止節(jié)制，實(shí)驗(yàn)同一調(diào)理經(jīng)管，保障生產(chǎn)線按節(jié)奏有序停止。
智能的機(jī)加自動(dòng)線次要包羅數(shù)據(jù)層、物理層跟人機(jī)交互平臺(tái)。數(shù)據(jù)層次要擔(dān)任數(shù)據(jù)的傳輸跟剖析，物理層與設(shè)備之間的數(shù)據(jù)交換次要依賴現(xiàn)場(chǎng)總線去實(shí)現(xiàn)。物理層平常包羅控制站、操縱站跟現(xiàn)場(chǎng)節(jié)制層，次要擔(dān)任數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)跟遙感。人機(jī)交互平臺(tái)令人與設(shè)備完美聯(lián)合，保障產(chǎn)線精確、高效天實(shí)現(xiàn)既定加工。
2.機(jī)器人機(jī)加自動(dòng)線典范布局型式
基于機(jī)器人的機(jī)加自動(dòng)線，工件高低料的方法有采取桁架機(jī)器人、樞紐機(jī)器人、有軌自動(dòng)化小車、AGV叉車、協(xié)作機(jī)器人等方法。
桁架式機(jī)加自動(dòng)線次要由加工中間與桁架機(jī)器人構(gòu)成，如圖1所示。桁架機(jī)器人平常由主體、驅(qū)動(dòng)體系與控制系統(tǒng)構(gòu)成，也稱直角坐標(biāo)機(jī)器人，由兩個(gè)或三個(gè)彼此垂直的直線運(yùn)動(dòng)去實(shí)現(xiàn)，直線運(yùn)動(dòng)容易實(shí)現(xiàn)齊閉環(huán)的地位節(jié)制，可到達(dá)很下的地位精度。
桁架型式次要為懸臂式、龍門式、天車式三種布局。懸臂式用來(lái)搬運(yùn)較沉部件；龍門式布局，主橫梁采取齒輪條加線軌傳動(dòng)，存在下剛性、負(fù)載重等特色，不會(huì)遭到物件重量限定，整體挪動(dòng)非常靈巧；桁架機(jī)器人正在下空中運(yùn)送整機(jī)，間接把被加工整機(jī)從一臺(tái)機(jī)床輸送到另一臺(tái)機(jī)床上，桁架機(jī)器人兼有工序間運(yùn)輸跟自動(dòng)高低料及物料反轉(zhuǎn)展轉(zhuǎn)等幫助功用。存在運(yùn)送快速、精準(zhǔn)、柔性，布局絕對(duì)簡(jiǎn)便，便于組合等優(yōu)點(diǎn)。
樞紐機(jī)器人機(jī)加自動(dòng)線次要由樞紐機(jī)器人與加工中間構(gòu)成，此中樞紐機(jī)器人多為六軸工業(yè)機(jī)器人，平常由齒輪齒條驅(qū)動(dòng)，正在加工中間后面的軌道上直線運(yùn)轉(zhuǎn)，造成第七軸，實(shí)現(xiàn)正在分歧加工中間間高低料及運(yùn)輸工件。如空中面積有限，樞紐機(jī)器人可安插正在桁架之上，桁架安插正在加工中間之間，使產(chǎn)線空間加倍松散。總之，樞紐機(jī)器人合用于各類機(jī)床的高低料，舉措靈巧，結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小。樞紐型機(jī)器人自由度下，事情空間比力年夜。可經(jīng)由過(guò)程改換末尾執(zhí)行器及相關(guān)夾具類型，停止換產(chǎn)，存在高效率、下穩(wěn)定性、容易保護(hù)、柔性化等優(yōu)點(diǎn)，可以知足分歧品種產(chǎn)物的出產(chǎn)。
樞紐機(jī)器人借可設(shè)置視覺(jué)體系，使產(chǎn)線加倍智能化。樞紐機(jī)器人也可用正在加工中間刀具的自動(dòng)交流體系上，使產(chǎn)線加工中間的自動(dòng)換刀加倍柔性化，晉升加工中間的加工服從。該型式自動(dòng)線的料庫(kù)平常安插正在產(chǎn)線的一側(cè)，便于集中管理。
有軌小車式機(jī)加自動(dòng)線次要由搬運(yùn)小車、軌道、加工中間、料庫(kù)等構(gòu)成。小車平常存在三個(gè)直線軸：整體運(yùn)動(dòng)軸、伸縮軸、起落軸，有的另有第四軸的旋轉(zhuǎn)軸。此中，整體運(yùn)動(dòng)軸可使小車正在各個(gè)工位的加工中間間運(yùn)轉(zhuǎn)；伸縮軸可伸長(zhǎng)進(jìn)入到事情區(qū)，之后起落軸升起，拖住工件托盤，之后縮回，到下一個(gè)工位起落軸再降低，伸縮軸再縮回，便實(shí)現(xiàn)了工件正在分歧工位之間的交流。該型式機(jī)加自動(dòng)線可用于運(yùn)送重質(zhì)量工件，小車軌道可隨需要隨意率性加長(zhǎng)，存在速率快、可靠性初等特色。該類產(chǎn)線的料庫(kù)多安插正在加工中間的對(duì)面，根據(jù)產(chǎn)量需要，可為單層與多層平面庫(kù)型式。
圖4為由搬運(yùn)小車構(gòu)成的航空結(jié)構(gòu)件生產(chǎn)線。因?yàn)楹娇战Y(jié)構(gòu)件多采取年夜去除率的加工設(shè)備，故該類加工設(shè)備工作臺(tái)垂直安插，工件正在高低料位停止程度上料與下料，之后翻起，再交流到RGV小車上，由小車運(yùn)送到分歧地位機(jī)床停止高低料，料庫(kù)也是垂直空中安插。雖然航空結(jié)構(gòu)件皆很大，但這類長(zhǎng)線結(jié)構(gòu)方法占地面積小，結(jié)構(gòu)緊湊。如斯達(dá)拉格的Ecospeed航空結(jié)構(gòu)件自動(dòng)線被使用于良多飛機(jī)結(jié)構(gòu)件生產(chǎn)商。
AGV叉車式機(jī)加自動(dòng)線次要由AGV叉車與加工中間、料庫(kù)等構(gòu)成。AGV加倍靈巧，柔性更大，生產(chǎn)線布局得以簡(jiǎn)化，削減了有軌小車的軌道，縮小了占地面積，開放性更好。自動(dòng)化程度更高，可非常便利天與加工中間、物流體系實(shí)現(xiàn)自動(dòng)對(duì)接，多臺(tái)AGV叉車可構(gòu)成多條柔性加工線，服從更高，加倍智能化。
3.取舍得當(dāng)機(jī)加自動(dòng)線的機(jī)器人
機(jī)加自動(dòng)線型式多樣，若何取舍一款得當(dāng)于機(jī)加自動(dòng)線的機(jī)器人呢？可存眷以下幾個(gè)次要方面。
自由度
自由度即機(jī)器人的軸數(shù)，軸數(shù)越多機(jī)器人的靈活性也便越強(qiáng)。次要根據(jù)事情空間停止軸數(shù)的取舍。空間充足，平常四軸機(jī)器人便可實(shí)現(xiàn)指定事情。若是空間狹小，須要制止阻礙就要取舍更多軸數(shù)的六軸機(jī)器人，再加上直線挪動(dòng)軸組成七軸。
負(fù)載
要根據(jù)工件的重量，重量太大的只能使用工業(yè)機(jī)器人去實(shí)現(xiàn)，協(xié)作機(jī)器人承載較小沒(méi)法知足，重量巨細(xì)依次可取舍RGV小車、桁架機(jī)器人、樞紐機(jī)器人。
最大運(yùn)動(dòng)規(guī)模
要肯定好機(jī)器人的無(wú)效臂展及反轉(zhuǎn)展轉(zhuǎn)直徑，要保障能抓取到方針工件，門路上不克不及有其他阻礙。
速率
若是要思量高低料的服從，還要取舍適合的機(jī)器人速率，優(yōu)化門路計(jì)劃，才氣進(jìn)步自動(dòng)化服從。
反復(fù)定位精度
指機(jī)器人反復(fù)履行一個(gè)舉措的地位準(zhǔn)確性，只有反復(fù)定位精度下了，才氣保障機(jī)器人每次皆停正在實(shí)際的方針地位。
此外，還要依據(jù)工件的多少外形、工藝特點(diǎn)、毛坯外形等，取舍適合的機(jī)器人。同時(shí)要根據(jù)出產(chǎn)車間的面積巨細(xì)及外形，思量何種布局型式的機(jī)器人更能順應(yīng)功課空間。機(jī)器人的取舍盡量要知足生產(chǎn)線的柔性化，以便順應(yīng)分歧品種、分歧特點(diǎn)整機(jī)的靈巧換產(chǎn)，進(jìn)步生產(chǎn)線的利用率。
4.結(jié)語(yǔ)
分揀機(jī)器人價(jià)格多少跟著機(jī)器人技巧的不休開展及智能制造配備的漸漸壯大，機(jī)器人會(huì)被加倍普遍天使用于機(jī)加自動(dòng)線中，以晉升加工服從跟精度穩(wěn)定性。基于機(jī)器人的機(jī)加自動(dòng)線將朝著高度智能化標(biāo)的目的開展，是信息化與工業(yè)化深度融會(huì)的詳細(xì)表現(xiàn)。
具有多傳感器融會(huì)的智能化機(jī)器人、智能化數(shù)控加工設(shè)備、智能化工藝配備、智能化在線丈量部件、智能化物流運(yùn)送安裝等，與融會(huì)了進(jìn)步前輩信息技術(shù)、制造技巧、自動(dòng)化技巧跟人工智能技巧的高度柔性及集成的智能化生產(chǎn)線相結(jié)合，將進(jìn)一步造成智能化加工車間，終極真正實(shí)現(xiàn)無(wú)人化、智能化加工正在機(jī)械行業(yè)各范疇的廣泛應(yīng)用。
審核
并聯(lián)分揀機(jī)器人分揀控制技術(shù)分揀機(jī)器人另類應(yīng)用國(guó)產(chǎn)分揀機(jī)器人