前言：發(fā)動(dòng)機(jī)上杠體和缸體都比較重，在加工時(shí)把它們搬運(yùn)到加工中心工作臺(tái)的工裝上及把加工完的缸體搬運(yùn)下來(lái)是個(gè)很繁瑣的工作。國(guó)內(nèi)外都采用機(jī)器人來(lái)完成缸體的自動(dòng)上料和下料。韓國(guó)現(xiàn)代汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)配套商要求先把加工完缸體取下，然后把另一個(gè)要加工的缸體裝到工裝上的總時(shí)間不能超過(guò)14秒。而且機(jī)器人穩(wěn)定性必須非常高，常年工作中幾乎不允許出任何故障，確保不能影響生產(chǎn)。而且從雙方溝通好技術(shù)細(xì)節(jié)及簽技術(shù)協(xié)議后，必須60天完成四條生產(chǎn)線(xiàn)中的第一條。在世界范圍內(nèi)，最后僅僅DMT公司能完全滿(mǎn)足生產(chǎn)商的要求獲得合同。DMT公司非常成功地在60天完成了第一條生產(chǎn)線(xiàn)的交鑰匙工程。沈陽(yáng)萊茵機(jī)電作為DMT在中國(guó)的獨(dú)家合作伙伴，愿意與DMT公司一起把他們的成功經(jīng)驗(yàn)介紹給中國(guó)用戶(hù)。下面就介紹DMT的發(fā)動(dòng)機(jī)上下料生產(chǎn)線(xiàn)。

一、發(fā)動(dòng)機(jī)缸體上下料機(jī)器人

要求用一臺(tái)機(jī)器人同時(shí)給四臺(tái)加工中心進(jìn)行上料和下料工作。從加工中心門(mén)開(kāi)后14秒之內(nèi)要取下工作臺(tái)工裝上的缸體及換上要加工的缸體。整套系統(tǒng)還要有毛坯缸體供料線(xiàn)和下料線(xiàn)，全自動(dòng)工作。水平軸的運(yùn)行速度是2米/秒，而上下軸的運(yùn)行速度要達(dá)到1米/秒。

圖1和圖2分別是工作現(xiàn)場(chǎng)的機(jī)器人和要抓取得零件照片。其中水平運(yùn)動(dòng)軸的整體長(zhǎng)度達(dá)到50米，采用SP300型號(hào)的直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)單元。采用伺服電機(jī)配減速機(jī)作為驅(qū)動(dòng)，采用齒輪齒條傳動(dòng)。由于殼體的重量大體積大，不宜采用單上下運(yùn)動(dòng)軸雙手爪結(jié)構(gòu)。為了保證14秒的卸裝節(jié)拍要求，采用雙Z軸及雙手爪方式。兩根Z軸的型號(hào)是AP200，它們一起隨X軸做水平運(yùn)動(dòng)，但可以單獨(dú)做垂直運(yùn)動(dòng)。如果想了解SP300和AP200的具體技術(shù)數(shù)據(jù)請(qǐng)聯(lián)系沈陽(yáng)萊茵機(jī)電有限公司。

圖3是對(duì)重量輕些的發(fā)動(dòng)機(jī)殼體自動(dòng)上下料機(jī)器人現(xiàn)場(chǎng)照片。整套機(jī)器人總長(zhǎng)達(dá)到了25米，分別對(duì)四臺(tái)機(jī)床進(jìn)行上下料工作，同樣采用H型雙Z軸雙手爪結(jié)構(gòu)。由于重量輕，Z軸選擇AP160。在機(jī)械強(qiáng)度上，搬運(yùn)能力上，驅(qū)動(dòng)能力，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量比等都留有較大的余量，確保機(jī)器人的剛性好，強(qiáng)度大，高速和低速都運(yùn)行平穩(wěn)，加速和減速停止過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生晃動(dòng)和爬行等。由于兩種機(jī)器人的結(jié)構(gòu)和工作過(guò)程幾乎完全一樣，所以就介紹一些主要部分。

機(jī)器人手爪:

由于發(fā)動(dòng)機(jī)缸體表面形狀特殊不平，采用大行程氣動(dòng)雙指手爪。手爪閉合時(shí)手指能鉤住發(fā)動(dòng)機(jī)缸體兩側(cè)的凹槽，增多摩擦系數(shù)，確保杠體能被平穩(wěn)抓起及運(yùn)動(dòng)，還能確保它的方位精度。通過(guò)兩側(cè)的凹槽勾取住發(fā)動(dòng)機(jī)缸體，不會(huì)發(fā)生夾取時(shí)下滑的現(xiàn)象。

手爪上帶有夾緊到位傳感器，手爪張開(kāi)到位傳感器和手爪中有無(wú)殼體傳感器。確保抓取和放下零件的可靠性。手爪同時(shí)有斷氣保護(hù)機(jī)構(gòu)，確保斷電，斷氣時(shí)，能保持一段時(shí)間內(nèi)夾住缸體，避免缸體突然從手爪中掉落下來(lái)。

控制系統(tǒng):

兩種發(fā)動(dòng)機(jī)殼體上下料機(jī)器人系統(tǒng)的控制系統(tǒng)采用的是西門(mén)子的數(shù)控系統(tǒng)，西門(mén)子公司的伺服電機(jī)，扭卡特公司的精密行星減速機(jī)。整個(gè)控制系統(tǒng)帶有自動(dòng)運(yùn)行，手動(dòng)操作運(yùn)行，示教運(yùn)行，診斷功能，單步運(yùn)行等功能。不僅可靠性高，而且調(diào)式和編程方便。采用德國(guó)產(chǎn)傳感器，對(duì)一些關(guān)鍵位置都有傳感器，確保不會(huì)發(fā)生運(yùn)動(dòng)不到位，發(fā)生碰撞等。整套運(yùn)動(dòng)采用嚴(yán)格的依賴(lài)傳感器信號(hào)來(lái)運(yùn)動(dòng)，一些運(yùn)動(dòng)僅在有傳感器信號(hào)才可以，實(shí)現(xiàn)一些運(yùn)動(dòng)的互鎖，確保絕對(duì)安全，長(zhǎng)期可靠工作。

自動(dòng)注油泵

由于上下料機(jī)器人必須高速運(yùn)行，長(zhǎng)期晝夜高效高頻率工作，水平軸和垂直軸的滑塊，齒輪齒條必須周期性定量注油。這樣才能保證機(jī)器人高速，低噪聲，長(zhǎng)期運(yùn)行。

安全防護(hù)通道

上下料機(jī)器人的水平軸和垂直軸長(zhǎng)期高速運(yùn)動(dòng)，快速抓取剛加工完的零件。這時(shí)的殼體上有切削液。不加以防護(hù)就會(huì)向四周飛濺。安全防護(hù)通道是U字形鋼板，它安裝在X軸前下方Z軸下面。安全防護(hù)通道僅在機(jī)床工作臺(tái)上方手爪上下運(yùn)動(dòng)，抓毛坯處，放置殼體處留有窗口，確保Z軸和手爪僅在特定位置能上下運(yùn)動(dòng)。這樣不僅可以防止切削液的飛濺，收集引導(dǎo)切削液，還能保護(hù)機(jī)床不受機(jī)器人誤動(dòng)作和零件脫落對(duì)機(jī)床造成的損傷。

檢修和維護(hù)通道

為了確保上下料機(jī)器人能長(zhǎng)期，穩(wěn)定可靠地工作，要對(duì)機(jī)器人周期性檢查防護(hù)，保養(yǎng)。而機(jī)器人桁架及上門(mén)的水平運(yùn)動(dòng)軸通常很高，而上下運(yùn)動(dòng)軸的最高端可能要達(dá)到5米多高。為了維護(hù)的方案，在機(jī)器人桁架后面安裝一與機(jī)器人幾乎一樣長(zhǎng)，大約1米寬，帶護(hù)欄的維護(hù)維修通道。以便維修保養(yǎng)人員在上面行走。為了方便維修保養(yǎng)人員的上下通常兩端配有上下用梯子。

上下料工作過(guò)程

當(dāng)我們要對(duì)一臺(tái)機(jī)床進(jìn)行上下料時(shí),我們可以采用一個(gè)Z軸及手爪抓取未加工的毛坯料，另一個(gè)Z軸及所帶的手爪處于空閑狀態(tài),整個(gè)機(jī)械手處于等待機(jī)床信號(hào)狀態(tài)。機(jī)械手接收到機(jī)床門(mén)開(kāi)啟到位信號(hào)后，機(jī)械手空閑手爪運(yùn)動(dòng)到加工好的缸體上方，并下降及抓取加工好的缸體后。然后快速上升到機(jī)場(chǎng)門(mén)上方及移動(dòng)一個(gè)小距離使另一個(gè)抓有毛坯的Z軸快速下降及把毛坯杠體放置到工作臺(tái)的工裝上。空手爪的Z軸快速上升到機(jī)床防護(hù)罩外面，通知機(jī)床關(guān)門(mén)及開(kāi)始加工。整個(gè)取下杠體，換上新毛坯缸體及手爪運(yùn)動(dòng)出機(jī)床防護(hù)罩外面的時(shí)間小于14秒。到此完成了下料和上料過(guò)程。然后把剛?cè)∠碌母左w放到下個(gè)工位上進(jìn)行下道工序的加工或移放到下料處。到此完成一臺(tái)機(jī)床的全部上料和下料過(guò)程。由于一個(gè)機(jī)器人給多臺(tái)機(jī)床同時(shí)上下料，所以完成任意一臺(tái)機(jī)床的整個(gè)上下料過(guò)程不能超過(guò)30秒。#p#分頁(yè)標(biāo)題#e#

二、總結(jié)及展望

以上案例僅為沈陽(yáng)萊茵機(jī)電有限公司的合作伙伴DMT公司為韓國(guó)現(xiàn)代汽車(chē)生產(chǎn)的兩種發(fā)動(dòng)機(jī)殼體上下料機(jī)器人。DMT公司還為現(xiàn)代和起亞提供曲軸和變速箱自動(dòng)上下料機(jī)器人。DMT公司為斗山機(jī)床，三星重工，通用大宇，浦項(xiàng)制鐵 ，雷諾三星，大林電機(jī)等主要企業(yè)提供上下料，高速搬運(yùn)，自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)。為三星定制以每秒2秒的高速搬運(yùn)3噸重的顯示器機(jī)器人，一年來(lái)按設(shè)計(jì)速度和節(jié)拍無(wú)故障平穩(wěn)運(yùn)行。DMT公司在韓國(guó)擊敗了幾乎所有歐洲，日本的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，占領(lǐng)了幾乎所有重要用戶(hù)的搬運(yùn)，上下料機(jī)器人項(xiàng)目。DMT已成為現(xiàn)代和起亞等幾家大型企業(yè)及其配套商唯一的機(jī)器人供應(yīng)商。DMT公司的趙總在沈陽(yáng)萊茵機(jī)電公司培訓(xùn)時(shí)說(shuō)到“如果我們的機(jī)器人在幾年內(nèi)出現(xiàn)半小時(shí)的故障，對(duì)廠(chǎng)家都是災(zāi)難性，必須做到零故障多年運(yùn)行”。這句話(huà)深深震動(dòng)了萊茵機(jī)電的所有員工，從這句話(huà)里我們理解了為什么三星的顯示屏和手機(jī)能做成世界最好。沈陽(yáng)萊茵機(jī)電有限公司與德國(guó)企業(yè)密切合作，不僅僅為銷(xiāo)售他們的產(chǎn)品，主要是學(xué)習(xí)他們非?？量陶J(rèn)真，一絲不茍，一心一意成為行業(yè)世界第一的拼搏精神。受德國(guó)Neugart，BergerLahr，韓國(guó)DMT等公司的影響，萊茵機(jī)電立志全心全意做好直角坐標(biāo)機(jī)器人。沈陽(yáng)百格機(jī)器人立志生產(chǎn)多年無(wú)故障的直角坐標(biāo)機(jī)器人類(lèi)產(chǎn)品，穩(wěn)定可靠，高質(zhì)量，高可靠是我們追求的目標(biāo)，機(jī)器人是我們的事業(yè)。今天我們能為用戶(hù)提供各種搬運(yùn)碼垛，拆垛，特種焊接(相貫線(xiàn))，研磨拋光，打磨去毛刺,倒角，點(diǎn)涂膠機(jī)器人，小型自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)和各種機(jī)床上下料機(jī)器人。