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一、客戶情況:
客戶是浙江一家生產(chǎn)圓環(huán)形小型零件的加工企業(yè),工件坯料是鍛件,工件直徑為30-50mm,重量不高過0.5kg,品種少、批量大,共采用了20臺臺灣生產(chǎn)的刀塔式數(shù)控車床。
二、自動化要求:
這是客戶的一個自動化改造項目,希望對現(xiàn)有的數(shù)控車削加工能夠用機器人替代操作工,實現(xiàn)大批量自動化加工,以節(jié)省勞務成本,提高生產(chǎn)效率,保證產(chǎn)品質量。
三、解決方案:
因為客戶加工的工件只有平面和外圓兩道車削工序,工件是形狀簡單、加工節(jié)拍很短的小型工件,因此馬丁路德對這個自動化改造項目的框架設計如下:
1、機器人的選型:可以采用桁架式機器人機械手。這是因為上下料機器人只需要作上下升降和左右移動,動作簡單,沒有必要采用多關節(jié)機器人。
同時,廠房車間高度也符合桁架式機器人的安裝條件,機器人安裝在數(shù)控車床的上部進行上下料作業(yè),節(jié)省了場地和空間。
2、車削加工單元:由一臺機器人服務兩臺數(shù)控車床。
3、送料系統(tǒng)的配置:采用桁架式機械手完成自動上下料,就必須事先把零件擺好,如果采用這種方法,就不能實現(xiàn)上下料自動化。因此采用振動盤的方式對工件進行排序和工件狀態(tài)的選擇,然后再由專用的料道為機械手自動送料。這樣上料時就可以把雜亂無序的工件直接倒入料倉,振動盤的自動排序和送料,大大提高了材料準備的效率,并縮短了工件的裝卸時間。
4、抓手設計制造:根據(jù)客戶的工件形狀、重量,為客戶獨立設計氣動外夾式的雙手指抓手。
四、項目效果
桁架式機器人是一種成本低廉、系統(tǒng)結構簡單的自動化機械手,其工作的行為方式主要是通過完成沿著X、Y、Z軸上的線性運動。具有高可靠性、高速度、高精度、靈活多功能的特點,經(jīng)濟實用。
本案采用的桁架式機器人,大提升能力10KG,主體橫梁采用鋁合金梁結構,導軌采用靜音的輕型滾輪式導軌,速度可達320m/min,相當于十倍機床的快進速度。精密的伺服電機驅動,模塊化的設計,獨立的控制方式,同時配備緊急情況下的安全急停裝置,適合于高速輕載的場合,操作方便,穩(wěn)定可靠。
因為振動盤料斗下面有個脈沖電磁鐵,可以使料斗作垂直方向振動,由傾斜的彈簧片帶動料斗繞其垂直軸做扭擺振動。料斗內零件,由于受到這種振動而沿螺旋軌道上升。在上升的過程中經(jīng)過一系列軌道的篩選或者姿態(tài)變化,零件能夠按照組裝或者加工的要求呈統(tǒng)一狀態(tài)自動進入組裝或者加工位置。通過振動將無序工件自動有序定向排列整齊、準確地輸送到下道工序。
機器人的上下料節(jié)拍為15秒,數(shù)控車床有很高的生產(chǎn)效率,原來這個車間每臺數(shù)控車床配備一名操作工,分兩班次,現(xiàn)在每個操作工至少可以照看5臺數(shù)控車床,每班只需要3-4個操作工,大大節(jié)省了勞力成本,兩年內可以收回機器人成本。
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