FANUC智能化機床上下料工業(yè)機器人

上海發(fā)那科機器人有限公司供稿

橋箱類零件生產(chǎn)具有精度高、加工工序多、形狀復(fù)雜及重量重的特點，為提高加工精度及生產(chǎn)效率，各重型汽車生產(chǎn)廠紛紛采用數(shù)控加工中心來加工此類零部件。使用數(shù)控加工中心加工工件時，要求工件在工作臺上具有非常高的定位精度，且需要保證每次上料的一致性。由于人工上料這類的工件具有勞動強度高、上料精度不好控制等缺點，現(xiàn)在正逐步被工業(yè)機器人或?qū)C進行上下料所取代。工業(yè)機器人的應(yīng)用具有重復(fù)定位精度高。可靠性高、生產(chǎn)柔性化及自動化程度高等無可比擬的優(yōu)勢。與人工相比，能夠極大地提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品品質(zhì)；與專機相比，具有可實現(xiàn)生產(chǎn)的柔性化，投資規(guī)模小等特點。機器人智能化自動搬運系統(tǒng)作為減速器殼體加工的重要生產(chǎn)環(huán)節(jié)，已經(jīng)在國內(nèi)重型汽車廠內(nèi)取得成功的應(yīng)用，但在國內(nèi)應(yīng)用還不廣泛。在國家經(jīng)濟建設(shè)飛速發(fā)展的進程中，重型載重汽車的生產(chǎn)能力及生產(chǎn)力水平亟待有一個質(zhì)的飛躍，而工業(yè)機器人即是提升生產(chǎn)力水平的強力推進器，具有廣闊的市場前景。

現(xiàn)場布局圖

項目描述

該系統(tǒng)使用1臺機器人完成服務(wù)5臺機床進行上下料的作業(yè)，系統(tǒng)描述如下：

（1）1臺FANUC R－2000iB/165F機器人：安裝于行走軸上，實現(xiàn)整個系統(tǒng)的上下料動作。

（2）1個機器人手爪：基于機器人專用手爪單元開發(fā)的手爪，非常適用于工件一致性不好的使用情況，并有較高的定位精度和抓持穩(wěn)定性、定位精度高、耐用性好及維護簡單的優(yōu)點。

（3）1個長11 m的行走軸：在行走軸導(dǎo)軌上安裝一臺工業(yè)機器人，最大運動速度為1.5 m/s，使用FANUC伺服電動機驅(qū)動，具有重復(fù)定位精度高、響應(yīng)速度快、運行平穩(wěn)及可靠等特點，并專門設(shè)計了防塵罩，保護導(dǎo)軌、直線軸承以及齒條等運動部件，大大提高了可靠性和使用壽命。在實際應(yīng)用中，導(dǎo)軌安裝于兩條生產(chǎn)線機床的中心線上，所安裝的工業(yè)機器人運動范圍完全覆蓋5臺機床以及上下料滑臺區(qū)域。從而實現(xiàn)了1臺機器人服務(wù)5臺機床進行上下料作業(yè)。

（4）2臺上下料滑臺：每個上下料滑臺上有4個托盤，每個托盤分別可以存放一個工件。實現(xiàn)待加工工件的上料，以及加工完成工件的下料。在該系統(tǒng)中，由于使用了視覺技術(shù)，因此上下料滑臺無需工件的定位裝置。

行走軸

手爪

（5）FANUC iR Vision 2DV視覺系統(tǒng)：該視覺系統(tǒng)由一個安裝于手爪上的2D攝像頭完成視覺數(shù)據(jù)采集。該視覺系統(tǒng)作為待加工工件準確抓取的定位方式，省去通常為滿足機器人的準確抓取而必須采用的機械預(yù)定位夾具，具有很高的柔性，使得在加工中心上可以非常容易地實現(xiàn)多產(chǎn)品混合生產(chǎn)。

（6）FANUC iR Vision 3DL視覺系統(tǒng)：該視覺系統(tǒng)由一個安裝于地面上的3D Laser Sensor完成視覺數(shù)據(jù)采集。該視覺系統(tǒng)解決了定位面有偏差的工件上料位置變化問題。由于待加工工件為毛坯件，機器人抓取工件后，上料的定位孔位置會發(fā)生變化，甚至工件上料時的平面度也有變化。該技術(shù)可以自動補償位置變化，實現(xiàn)高精度上料。

（7）5臺抽檢滑臺：針對每臺機床有一個抽檢滑臺，實現(xiàn)隨時對該機床工件加工工件質(zhì)量的檢測。

3DL視覺支架

（8）電氣控制系統(tǒng)：運用人機界面對整個系統(tǒng)的運行狀態(tài)進行監(jiān)控，采用三菱Q系列PLC控制器，并使用工業(yè)現(xiàn)場總線實現(xiàn)系統(tǒng)中實時和非實時數(shù)據(jù)的傳輸，具有高度可靠性和可維護性。安全設(shè)備采用門開關(guān)，作為機器人工作區(qū)域的安全防護，完全做到人機隔離，確保系統(tǒng)在自動運行中的人員安全。

該套設(shè)備的應(yīng)用極大地提高了產(chǎn)品的質(zhì)量穩(wěn)定性，節(jié)省了大批人工，提高了企業(yè)的自動化水平，減少了企業(yè)的勞動力成本支出，提高了產(chǎn)品的市場競爭力。