機器人在汽車(chē)變速箱同步器零件生產(chǎn)線(xiàn)中的應用

寧夏巨能機器人最新開(kāi)發(fā)的巨人-Giant系列“獨立控制門(mén)式機器人模塊”，可以進(jìn)行多種形式的組合，組成多臺聯(lián)機的生產(chǎn)線(xiàn)，本文將介紹G20機器人模塊在汽車(chē)變速箱同步器生產(chǎn)線(xiàn)中的應用案例。

獨立控制門(mén)式機器人模塊內容包括：立柱，橫梁，豎梁，托架體，控制系統，潤滑系統，自動(dòng)托盤(pán)站系統，上下料倉系統，手爪系統等等，各模塊在機械上彼此相對獨立，控制上也是獨立的，可以在一定范圍內進(jìn)行任意組合而不需要重新設計和制造。機器人的機械手可以是單頭的，也可以是并聯(lián)在一起的雙頭結構，或是獨立的雙機器人結構。本文介紹G20組成的并聯(lián)雙頭機械手的案例（圖1）。


圖1 汽車(chē)變速箱同步器生產(chǎn)線(xiàn)全景

汽車(chē)變速箱同步器自動(dòng)線(xiàn)的加工部分由四臺移動(dòng)立柱式立式加工中心組成，用于加工8種不同規格的零件，加工采用四軸轉臺卡具一次裝卡加工完成，期間在整線(xiàn)末尾有一個(gè)檢測工位（圖2），用于分別對四臺機床加工的零件進(jìn)行檢測，檢測采用抽檢的方式，由程序設定抽檢的間隔，然后由機器人將需要抽檢的零件放置到檢測臺上，檢測臺上的氣缸將零件送出線(xiàn)外，由人工完成檢測后再放入到線(xiàn)上。整條線(xiàn)由一臺機器人完成上下料，采用巨能機器人專(zhuān)門(mén)針對門(mén)式機器人系統開(kāi)發(fā)的專(zhuān)用控制系統（圖3），該系統采用EIA和宏程序編程的方式，可以非常靈活地調整整線(xiàn)的運行邏輯，操縱機器人的運行就像和編制機床切削程序一樣簡(jiǎn)單。該機器人由兩個(gè)并聯(lián)的機械手（兩個(gè)豎軸）組成（圖4），其中一個(gè)豎軸是專(zhuān)門(mén)負責上料的機械手LH，另一個(gè)是專(zhuān)門(mén)負責下料的機械手UH，每個(gè)機械手上都有兩個(gè)手爪，一個(gè)機械手可同時(shí)裝卡2個(gè)工件。G20機器人在上下料時(shí)每個(gè)機械手分別進(jìn)入機床或上下料區域進(jìn)行工件抓取或裝夾，每次每個(gè)LH/UH機械手都要退到機器人系統設定的安全區域后，機器人再重新定位，執行另一個(gè)機械手的動(dòng)作。UH機械手裝夾工件時(shí)的狀態(tài)見(jiàn)圖5。


圖2 檢測工位


圖3 獨立的電控系統


圖4 機械人包含兩個(gè)機械手（兩個(gè)豎軸）


圖5 機械手裝夾工件時(shí)的狀態(tài)

G20機器人模塊雙頭并聯(lián)的實(shí)現也采用了模塊化的設計，兩個(gè)LH/UH機械手的托板采用了完全對稱(chēng)的設計，除托板零件本身外，其他的零件可以全部互換（圖6）。驅動(dòng)橫軸（B軸）的電機可以有3種布置方式（圖7中紅色方框的位置）：①放在LH機械手的托板上；②放在UH機械手的托板上；③放置在兩個(gè)托板的中間位置。LH機械手或UH機械手如果需要獨立驅動(dòng)時(shí)，可以放置在 ①或③的位置上，這樣就變成了單頭機器人或兩個(gè)獨立的機器人共用一個(gè)橫梁：雙機器人。如果需要LH機械手和UH機械手并聯(lián)時(shí)，就可以放在①、②、③任意一個(gè)位置，變成了并聯(lián)的雙頭機器人。所以G20機器人可以隨意組合成單頭機器人、并聯(lián)雙頭機器人和雙機器人，這是巨能機器人對模塊化設計的一種理念。

圖6 機械手的托板
圖7 驅動(dòng)橫軸的電機的3種布置方式

結束語(yǔ)：

G20門(mén)式機器人在汽車(chē)零部件自動(dòng)化加工方面的成功應用，大大提高了生產(chǎn)效率，節約了人力資源成本，減少人為因素對產(chǎn)品質(zhì)量的影響，同時(shí)打破了國外機床廠(chǎng)家在此類(lèi)自動(dòng)化方面的壟斷。