轴承内外圈车削自动上下料机器人

一、客户情况：

　　客户是无锡的一家生产滚动轴承的外资企业。工厂现有近100台刀塔式国产和进口的中高端数控车床，用于轴承内外圈车削加工，工厂按照两班倒生产，共有数控车操作工近200人左右。 

二、自动化要求：

　　因为产品大部分出口美国，企业面临着人民币升值的压力，再加工原材料和工人工资的不断上涨，致使生产成本不断提高。客户想通过改变目前车床操作工密集型的传统生产方式，采用机器人替代人工上下料，实现大批量自动化加工，提高企业经济效益和盈利水平，提升参与国际竞争的能力。 

三、解决方案： 

　　这是一个数控车床的自动化改造项目，因此该着项目是在工厂车间现有的条件下进行的，与新增项目相比，会受到许多客观条件的限制。
（一）、项目自动化系统设计的原则，必须是：
　　1、个性化。切合工厂实际，能充分满足自动化生产的需要，解决好关键问题。
　　2、经济性。着眼于项目的性价比，在满足自动化生产要求的前提下，因陋就简，不求奢华，尽量少花钱，节省改造费用。
　　3、最大化：尽最大努力，提高自动化程度和自动化水平，少用或不用人工，而提高产量。
（二）、建立自动化车削加工单元：
　　通过建立自动化车削加工单元，可以满足轴承内外圈的大批量自动化加工。
　　1、自动化车削加工单元的组成：由一台机器人服务两台数控车床。共采用50套桁架式机器人。
　　2、自动化车削加工单元的布局：根据厂房高度，数控车床按照“一”字型排开，机器人安装在数控车床的上部进行上下料作业，节省场地和空间。

　　3、机器人的选型：由于轴承坯料是环形锻件，工件直径为80-120mm，重量不超过10kg，主要是完成两道车削工序。针对客户工件，最适合采用桁架式机器人机械手。这是因为上下料机器人只需要作上下升降和左右移动，动作简单，没有必要采用多关节机器人。
　　4、送料系统的配置：采用6工位旋转料仓，自带翻转装置，一次装填，可以完成零件的正反两面的加工。旋转料仓由驱动电机、减速机，链条、托盘、举升装置和控制系统等构成。料仓的旋转采用减速机带动链 条旋转实现，由传感器控制料仓内托盘的位置，物料的进给采用电机和减速机带动链条上的托板升降来实现，自动料仓立的控制由独立的PLC控制器完成。
　　5、抓手设计制造：根据客户的工件形状、重量，为客户独立设计气动外夹式的双手指抓手。 

四、项目效果 

　　1、这个切削加工单元的按照原来的加工方式，每台数控机床配备一名操作工，分两班次共200个人，现在每个操作工至少可以照看5台数控车床，每班只需20个操作工，大大节省了劳力成本，两到三年内可以收回机器人成本。
　　2、要提高生产效率，必须控制生产节拍。除了固定的生产加工节拍无法提高外，自动上、下料取代了人工操作，这样就可以很好的控制节拍，避免了由于人为因素而对生产节拍产生的影响，大大提高了生产效率，实现了自动化大批量加工。
　　3、产品质量有了保证。机器人自动化生产线，从上料，装夹，下料完全由机器人完成，减少了中间环节，零件质量大大提高，特别是工件表面更美观。