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圖片中的現(xiàn)代化生產(chǎn)線表示的是柔性生產(chǎn)的加工中心。單一的和普通的專用加工機(jī)床在大批量加工時(shí)越來越多的被萬能的、標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)床所替代。在自動(dòng)化和機(jī)器人工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中的 Fibro 有限公司主要承擔(dān)工件運(yùn)輸和過程鏈的生產(chǎn)任務(wù)。他們生產(chǎn)的龍門式機(jī)器人適用于機(jī)床、生產(chǎn)線的上下料、 工件的傳送和夾具、模具及加工刀具系統(tǒng)的傳送。

14 臺(tái)龍門式機(jī)器人

這種模塊化機(jī)器人以及與之配套的機(jī)器人卡爪系統(tǒng)在慕尼黑的 BMW 公司的生產(chǎn)車間得到了廣泛的應(yīng)用。 在BMW公司的生產(chǎn)線中，它可以完成發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋的機(jī)械加工、裝配、清洗和質(zhì)量檢測。各加工工序一般是由加工中心來完成的，各個(gè)加工中心組成一個(gè)生產(chǎn)加工線。通過 Fibro 的龍門式機(jī)器人 (圖1)在各個(gè)加工中心之間完成缸蓋的上下料工序。共有14 臺(tái) Fibro公司生產(chǎn)的機(jī)器人在 4 1個(gè)加工中心、二臺(tái)傳送機(jī)、 4 個(gè)裝配工位以及清洗機(jī)床、檢測機(jī)床中完成上下料的任務(wù) 。

圖 1 毛坯裝卸上料的龍門式機(jī)器人

這些龍門式機(jī)器人都是采用模塊化的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并且都可以根據(jù)生產(chǎn)能力的增加而進(jìn)行補(bǔ)充。其 中 的 單 坐標(biāo)、兩坐標(biāo)和三坐標(biāo)機(jī)器人，都帶有淬火、磨削的導(dǎo)向塊，適合于運(yùn)送重型工件( 50～ 4000kg)。在缸蓋生產(chǎn)線上的坐標(biāo)式裝卸機(jī)器人是根據(jù)運(yùn)送負(fù)載的大小和運(yùn)送時(shí)的動(dòng)態(tài)性能的要求而采用的龍門式結(jié)構(gòu)。機(jī)器人可按 3m/s 的速度運(yùn)送 200～350kg 的工件;允許的加速度達(dá)4～ 6 m/s2。 NC 數(shù)控機(jī)器人具有很大的卡爪開度, 卡爪以標(biāo)準(zhǔn)的平行卡爪和直角卡爪為基本型，結(jié)構(gòu)緊湊。

保證缸蓋的裝夾定位

在工件的運(yùn)輸過程中，龍門式機(jī)器人采用了中間底座來運(yùn)送缸蓋，缸蓋加工后的表面可靠的定位、裝夾，以保證缸蓋運(yùn)輸過程中的安全與可靠性。這些中間底座又是各個(gè)加工中心中機(jī)床夾具的組成部分，因此，可以保證缸蓋在各個(gè)加工中心中有著相同的安裝定位基準(zhǔn)。同時(shí)，也可以減少機(jī)器人卡爪的變化，減少夾具的變化。另外，由于工件在各個(gè)加工中心有著相同的夾緊力和安裝定位基準(zhǔn)，也提高了加工精度和產(chǎn)品質(zhì)量。中間底座被機(jī)器人專用的夾緊機(jī)構(gòu)所抓取，并固定好，便于運(yùn)輸(圖 2)。為了防止氣動(dòng)系統(tǒng)因意外故障而失去夾緊力，缸蓋也可在彈簧力的作用下保持可靠的夾緊狀態(tài)。

圖 2 裝夾在中間底座上的缸蓋由氣動(dòng)夾具夾緊。
整個(gè)中間底座由專用鎖緊卡爪固定、防松

用于缸蓋毛坯上料的機(jī)器人采用的是氣動(dòng)長行程的卡爪，機(jī)器人的機(jī)械手帶有回轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)，可繞中心軸同步旋轉(zhuǎn)。這種“粗加工”機(jī)器人可以保證缸蓋正確蓋毛坯的鑄造公差是由垂直軸和卡爪的雙坐標(biāo)平衡補(bǔ)償機(jī)構(gòu)進(jìn)行補(bǔ)償?shù)摹?

圖 3 機(jī)器人卡爪將加工好的缸蓋運(yùn)輸?shù)较乱还の?/span>

在生產(chǎn)線的末端，加工并預(yù)裝好的缸蓋從中間底座上取下，剩下的缸蓋，即在清洗、裝配、檢驗(yàn)工位之間的缸蓋由長行程卡爪機(jī)器人來完成運(yùn)輸。這種長行程卡爪機(jī)器人的外觀(圖 3)。缸蓋的翻轉(zhuǎn)或回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，同樣也由伺服同步電機(jī)控制機(jī)械手來完成。在整個(gè)缸蓋的運(yùn)送系統(tǒng)中， Fibro 公司還采用了摩擦式輸送滾道(圖4)， 在90°轉(zhuǎn)角處采用了回轉(zhuǎn)工位。傳送滾道中的可開啟滾道方便了操作以及維修人員可以在各個(gè)加工設(shè)備之間的工作。

圖 4 機(jī)械手將中間底座及工件放置在摩擦
傳送滾道中