1台FANUC机器人实现5台数控机床上下料作业

　　桥箱类零件生产具有精度高、加工工序多、形状复杂及重量重的特点，为提高加工精度及生产效率，各重型汽车生产厂纷纷采用数控加工中心来加工此类零部件。

　　使用数控加工中心加工工件时，要求工件在工作台上具有非常高的定位精度，且需要保证每次上料的一致性。由于人工上料这类的工件具有劳动强度高、上料精度不好控制等缺点，现在正逐步被工业机器人或专机进行上下料所取代。

　　工业机器人的应用具有重复定位精度高。可靠性高、生产柔性化及自动化程度高等无可比拟的优势。与人工相比，能够极大地提高生产效率和产品品质；与专机相比，具有可实现生产的柔性化，投资规模小等特点。机器人智能化自动搬运系统作为减速器壳体加工的重要生产环节，已经在国内重型汽车厂内取得成功的应用，但在国内应用还不广泛。在国家经济建设飞速发展的进程中，重型载重汽车的生产能力及生产力水平亟待有一个质的飞跃，而工业机器人即是提升生产力水平的强力推进器，具有广阔的市场前景。

现场布局图

　　项目描述

　　该系统使用1台机器人完成服务5台机床进行上下料的作业，系统描述如下：

　　（1）1台FANUC R－2000iB /165F机器人：安装于行走轴上，实现整个系统的上下料动作。
 

　　（2）1个机器人手爪：基于机器人专用手爪单元开发的手爪，非常适用于工件一致性不好的使用情况，并有较高的定位精度和抓持稳定性、定位精度高、耐用性好及维护简单的优点。

手爪

　　（3）1个长11m的行走轴：在行走轴导轨上安装一台工业机器人，最大运动速度为1.5m/s，使用FANUC伺服电动机驱动，具有重复定位精度高、响应速度快、运行平稳及可靠等特点，并专门设计了防尘罩，保护导轨、直线轴承以及齿条等运动部件，大大提高了可靠性和使用寿命。在实际应用中，导轨安装于两条生产线机床的中心线上，所安装的工业机器人运动范围完全覆盖5台机床以及上下料滑台区域。(www.lanshengcnc.com)从而实现了1台机器人服务5台机床进行上下料作业。

行走轴

　　（4）2台上下料滑台：每个上下料滑台上有4个托盘，每个托盘分别可以存放一个工件。实现待加工工件的上料，以及加工完成工件的下料。在该系统中，由于使用了视觉技术，因此上下料滑台无需工件的定位装置。
 

　　（5）FANUC iR Vision 2DV视觉系统：该视觉系统由一个安装于手爪上的2D摄像头完成视觉数据采集。该视觉系统作为待加工工件准确抓取的定位方式，省去通常为满足机器人的准确抓取而必须采用的机械预定位夹具，具有很高的柔性，使得在加工中心上可以非常容易地实现多产品混合生产。
 

　　（6）FANUC iR Vision 3DL视觉系统：该视觉系统由一个安装于地面上的3D Laser Sensor完成视觉数据采集。该视觉系统解决了定位面有偏差的工件上料位置变化问题。由于待加工工件为毛坯件，机器人抓取工件后，上料的定位孔位置会发生变化，甚至工件上料时的平面度也有变化。该技术可以自动补偿位置变化，实现高精度上料。

3DL视觉支架

　　（7）5台抽检滑台：针对每台机床有一个抽检滑台，实现随时对该机床工件加工工件质量的检测。
 

　　（8）电气控制系统：运用人机界面对整个系统的运行状态进行监控，采用三菱Q系列PLC控制器，并使用工业现场总线实现系统中实时和非实时数据的传输，具有高度可靠性和可维护性。安全设备采用门开关，作为机器人工作区域的安全防护，完全做到人机隔离，确保系统在自动运行中的人员安全。