基于工業機器人上下料的多工位機加工生產線設計研究

張海城

摘要：按照零件加工工藝與生產節拍要求，設計智能生產線，主要包括加工中心、機器人、第七軸、輸送線和打磨工件。機器人主要應用在機加工上下料與打磨。在生產線設計中應用總線對設計難度加以簡化，實現自動加工，符合生產節拍與質量要求，提升經濟效益。

關鍵詞：工業機器人;上下料;多工位

引言

本文以工藝機器人上下料多工位機加工生產線設計為研究對象，對加工節拍進行分析，設計生產線多工位結構，對系統設計中所應用的雙目視覺測量技術、圖像處理技術進行簡要概括，提出控制系統設計方案，為相關企業生產線設計提供參考。

1加工節拍分析

零件鑄造和熱處理之后，通過輸送線把零件傳輸至生產線，需在CNC進行零件數控加工后通過機器人對零件的表面進行打磨。工件生產流程為：應用機器人取件，將待加工零件放置在上料位置、機床關門、加工、開門、取料，對零件表面進行打磨處理等。經過加工測算，在CNC中零件加工需花費184s，完成打磨工序需消耗21s，機器人上下料和打磨處理共需消耗56s，所以，一部機器人可以滿足3臺CNC加工需求，加工生產節拍如表一所示：

2生產線多工位結構設計

2.1生產線布局

生產線由加工中心（3臺）、打磨設備、機器人（1臺）、第七軸、上下料輸送線、防護欄等組成。對生產場地與節拍因素進行綜合考慮。

2.2設備選型和網絡結構

在生產線設計中機器人選擇ABB IRB-2006機器人，腕部負載約20kg，臂展1.65m，配置控制柜，為能夠游俠提升機床利用效率，為機器人配置雙工位的夾具，在取料同時實現上料，機床選擇VMC650L，機器人第七軸和打磨工位均為自建。……