利用機器人進(jìn)行機床上下料，是機床業(yè)應(yīng)用最廣泛最成熟的系統(tǒng)。4月20日剛剛在南京落下帷幕的中國國際數(shù)控機床展覽會（CCMT 2012）上，筆者特意對機器人上下料系統(tǒng)進(jìn)行了解析。
在多款智能產(chǎn)品中，“FANUC機器人”成為一大亮點，共有13家企業(yè)展出了共計21臺智能機器人系統(tǒng)，占本屆機床展所有機器人總數(shù)的91%，恰如由FANUC機器人組成的“黃色軍團”，以先進(jìn)的自動化技術(shù)、完善的系統(tǒng)解決方案、柔性的生產(chǎn)理念，有效地向觀眾詮釋和倡導(dǎo)節(jié)能高效的含義和最新的機床柔性自動化加工理念。
筆者就以FANUC機器人為代表，談?wù)勚悄軝C器人在機床行業(yè)上下料應(yīng)用。
機器人應(yīng)用于機床自動化方式有三種：“地裝式機器人搬運”（島式加工單元）、“地裝行走軸機器人搬運”（機床成直線布置）、“天吊行走軸機器人搬運”（機床成直線布置）。均可以通過長時間連續(xù)無人運轉(zhuǎn)實現(xiàn)了制造成本的削減，以實現(xiàn)通過機器人化實現(xiàn)了質(zhì)量的穩(wěn)定。
“地裝式機器人搬運系統(tǒng)”——最具有廣泛性
本次展會上，多數(shù)機床上下料系統(tǒng)采用“地裝式機器人搬運”，也稱“島式加工單元”，該系統(tǒng)以FANUC六軸機器人為中心島，機床在其周圍作環(huán)狀布置，進(jìn)行設(shè)備件的工件轉(zhuǎn)送。集高效生產(chǎn)、穩(wěn)定運行、節(jié)約空間等優(yōu)勢于一體，適合于狹窄空間場合的作業(yè)，高剛性的手臂和最先進(jìn)的伺服技術(shù)保證高速作業(yè)時運動平穩(wěn)無振動。利用iR Vision 2D視覺可實現(xiàn)工件的快速識別與高速取放。
“島式加工單元”，F(xiàn)ANUC機器人于CCMT展會現(xiàn)場圖
2012CCMT機床展上，南通科技、三一精機、揚力集團、北一大隈、上海機床廠、南京帕萊克機械、成都普瑞斯、南京新貝斯特、蘇州珈瑪、紐威數(shù)控、深圳捷甬達(dá)、山東永華分別采用“地裝式FANUC機器人搬運”，即島式加工單元，展示了“機床上下料”的應(yīng)用。
“地裝行走軸機器人搬運系統(tǒng)”——最具有擴展性
本次展臺上，上海發(fā)那科機器人有限公司采用FANUC M710iC/50 配合2臺ROBODRILL 完成無人化、一體化、柔性化的機床上下料工作。通過2D照相機來檢出，取出，再通過3D立體傳感器校正工件偏差。并利用一體機電腦實時顯示視覺拍攝圖像。由于配置了有效行程為3米的7軸地裝導(dǎo)軌來進(jìn)行設(shè)備件的工件轉(zhuǎn)送，運行速度快，有效負(fù)載大，有效地擴大了機器人的動作范圍，使得該系統(tǒng)具有高效的擴展性。
FANUC Robot Rail 是一款可應(yīng)用于多種場合的機器人行走軸單元。具備多種優(yōu)勢：一是可根據(jù)實際使用的需要，對有效行程進(jìn)行調(diào)整（定制）；二是運動由機器人直接控制，不需要增加控制系統(tǒng)；三是其防護(hù)性能好，可適用于點焊、涂膠、搬運等行業(yè)；四是使用FANUC 伺服馬達(dá)控制，通過精密減速機、齒輪、齒條進(jìn)行傳動，重復(fù)精度高。五是結(jié)構(gòu)簡單，易于維護(hù)。
“地裝行走軸機器人搬運系統(tǒng)”結(jié)構(gòu)圖
“地裝行走軸FANUC機器人搬運系統(tǒng)”現(xiàn)場圖
“天吊行走軸機器人搬運系統(tǒng)”——最具有沖擊力
天吊行走軸機器人搬運系統(tǒng)，也稱“Top mount系統(tǒng)”，具有普通機器人同樣的機械和控制系統(tǒng)，和地裝機器人擁有同樣實現(xiàn)復(fù)雜動作的可能。區(qū)別于地裝式，其行走軸在機床上方，擁有節(jié)約地面空間的優(yōu)點，且可以輕松適應(yīng)機床在導(dǎo)軌兩側(cè)布置的方案，縮短導(dǎo)軌的長度。和專機相比，不需要非常高的車間空間，方便行車的安裝和運行。可以實現(xiàn)單手抓取2個工件的功能，節(jié)約生產(chǎn)時間。
“天吊行走軸機器人搬運系統(tǒng)”結(jié)構(gòu)圖
“天吊行走軸FANUC機器人搬運系統(tǒng)”現(xiàn)場圖
當(dāng)然本屆展會以機床為主，機器人的應(yīng)用還只是其中點綴，應(yīng)用也主要集中于上下料、搬運、裝配等系統(tǒng)，諸如機器人的焊接、噴涂、切割、鑄造取件的應(yīng)用未能收錄在內(nèi)，但卻可以從中窺到機器人應(yīng)用的廣泛性，隨著中國制造的不斷深入，相信工業(yè)智能機器人的舞臺會越來越大！
