一、产品概述

为了对应日益升高的人工成本，许多制造企业开始谋求机器人代替人工的转型。而自动上下料系统三维机器人则正是为此孕育而生。

本产品功能是为一台数控车床自动上下料。气动手爪从上料仓上抓取毛坯件，接收到上料信号后，给机床上料，工件的下料采用专门的下料机构，上料和下料协调工作，下面我们对整个系统进行详细的介绍。

图1-1机床上料位置示意图                       图1-2机床下料位置示意图 

二、系统结构与功能

1、系统主要部分及参数：

   供料仓：

根据工件体积小，重量轻的特点，我们采用如下结构作为供料仓，如图2所示（仅为简图）。

下料仓可采用一小型传送带或者直接做工件非定位投箱处理。

图2：供料仓

料仓参数：

1.焊接支架由80X80X6的数条方管构成

2.整体架高 530 毫米

3.整体宽度 750 毫米

4.整体长度 1000 毫米

5.托盘气缸型号为——费斯托DNCB-32-200

6.直线导轨型号为——上银EGH15CA 长380毫米

7.丝杠型号为——海特TBI SFS02505-3.8 740 毫米

8.分割器型号为——110D

9.转盘直流电机型号为——BMA80-B5

10.转盘直径为600 毫米，厚 20 毫米 表面研磨处理

11.托盘支撑钢筋型号为——Φ16 长570毫米

12.托盘直径为230毫米，厚 12 毫米，材质Q235

13.采用涡轮蜗杆减速机

桁架：

   桁架采用焊接型材立柱，标准铝型材作为辅助横梁，下面附有桁架图与整体结构图。

桁架参数：

1.横梁参数为200X100X8 长6.5m

2.立柱参数为160X160X8 高2.5m

3.斜筋参数为80X80X5 长860mm

XYZ三轴：

三维机器手作为独立单元安装在桁架横梁上，可以对机器手X轴与地面的平行度做调整，可以对Z轴与地面的垂直度进行微调，避免了其它厂家桁架横梁就是机器手的水平轴：X轴，现场调节很难，横梁中间会下沉的现象。

XYZ三轴参数：

1.X轴总长度5米，有效行程4.5米 导轨型号RSL170，负载最大运行速度1.5m/s。

2.Y轴总长度1米，有效行程400毫米 导轨型号RSL170，负载最大运行速度1.5m/s。

3.Z轴总长度2米，有效行程1.5米 导轨型号RSLA90，负载最大运行速度1.5m/s。

4.抓举箱使用90同步带。

5.滑块型号为RSLA90 长度300 毫米

手爪

根据工件的特点，我们设计的气缸可以提供足够的加持力，手指可以保证平稳的夹持工件。在夹持工件的后端，我们安装有顶针，当将工件送至卡盘后，手爪松开，气针将工件顶至卡盘底部，待卡盘夹紧工件后，顶针收回。完成上料动作。而手爪旋转则在伺服电机的精密驱动下完成。

手爪参数：

1.手爪型号为韩国AF46-55

2.手爪气缸行程为8毫米

电控系统：

    机器人控制系统是整条自动化线的大脑，控制着每部分机构，即可以独立工作，也可以协调合作，顺利完成生产.

控制系统可以采用PLC+触摸屏的硬件结构也可以采用数控系统的控制方式。经济型采用PLC加触摸屏，但编程调式时间长。高档机床采用数控系统。无论采用哪种控制系统，运行的稳定性，安全可靠性是必须保证的。机床信号与机械手接口信号用隔离的开关量。

自动润滑系统：

自动润滑采用机床内部的润滑系统，考虑与机床润滑之间的时间不一致性，我们在油路上增加2个控油装置，通过PLC单独控制供油的时间，通过定期的润滑，对运动和承载部件进行定期的保养，延长机构的使用寿命，提高机器的使用效率。

2、上下料工艺及节拍：

料仓的动作与机械手同时进行，且没有互相干涉，所以不影响节拍。机械手动作的时间绝大部分与工件加工平行，所以真正影响节拍的时间不超过10秒，虽然速度没有人快，可是整个过程重复定位稳定，一名员工至少可以同时处理4台机床的上下料，所以批量应用的情况下，更有效率，并节省人工。

三、试验结果

    客户对本公司提供的自动上下料系统三维机器人相当满意，不仅追加了3台同型号产品，还与本公司合作共同研发新型样品。

四、本产品的拓展空间

根据客户的具体需求，本产品可以非常方便的用作各种自动化设备，完成如焊接、搬运、上下料、码垛、拆垛、检测等一系列工作。对于稳定生产，提高产品质量，提高劳动生产率，改善劳动条件和降低人工成本起着十分明显的作用。