北京深隆科技有限公司的主要產(chǎn)品及服務(wù)為機(jī)器人智能涂裝線、工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用及成套裝備、涂裝自動化生產(chǎn)線集成三大系列，以解放低端勞動力、改善有害工作環(huán)境為導(dǎo)向，以工業(yè)機(jī)器人集成應(yīng)用為基礎(chǔ)，以行業(yè)應(yīng)用的個性化方案定制為核心，業(yè)務(wù)領(lǐng)域包括3C產(chǎn)品、汽車零部件等表面處理、重工、軍工、航空、新能源等行業(yè)。產(chǎn)品包括：工業(yè)機(jī)器人噴涂生產(chǎn)線，自動涂裝生產(chǎn)線，全自動點涂膠機(jī)器人, 自動上下料機(jī)器人 自動玻璃點涂膠機(jī)器人，自動鎖鏍絲機(jī)器人，自動上下料機(jī)器人、 CCD視覺定位鎖鏍絲機(jī),工業(yè)機(jī)器人配件、機(jī)器人工裝，夾具，氣動夾具，氣動工裝，氣動模具，裝配夾具，裝配卡具等。技術(shù)咨詢：18001130868 18001197956

一、自動化改造前的相關(guān)信息

目標(biāo)：用機(jī)器人給四臺數(shù)控機(jī)床自動上下料，全程無人參與加工。

加工工件：調(diào)心滾子軸承內(nèi)圈，內(nèi)徑∮260mm，外徑∮330mm,重量為30KG。

機(jī)床數(shù)量：四臺磨床+三臺退磁清洗機(jī)

工件的加工節(jié)拍：180S/件

加工工藝流程：內(nèi)圈外徑磨——退磁清洗——內(nèi)圈雙滾道磨——退磁清洗——內(nèi)圈內(nèi)徑磨——退磁清洗——超精滾道

二、自動線設(shè)計布局

根據(jù)已知信息，從占地面積及工藝流程的流暢性和可行性進(jìn)行分析，作出了以下比較合理的布局方式，如下圖：

圖中OP10為內(nèi)圈外徑磨，OP20為內(nèi)圈雙滾道磨，OP30為內(nèi)圈內(nèi)徑磨，OP40為超精滾道。

三、夾爪設(shè)計具體方案

 結(jié)合具體的工作情況，本設(shè)計采用連桿杠桿式的手爪。驅(qū)動活塞往復(fù)移動，通過活塞桿端部齒條，中間齒條及扇形齒條使手指張開或閉合。手指的最小開度由加工工件的直徑來調(diào)定。本設(shè)計按照工件的直徑為330mm來設(shè)計。手爪的具體結(jié)構(gòu)形式如下圖所示：

四、機(jī)器人選型

因六軸機(jī)器人的相關(guān)技術(shù)已經(jīng)很成熟，直接采購比自己開發(fā)的機(jī)器人會更可靠更便宜，故機(jī)器人只需要在知名品牌中選型并購買即可，無需自己設(shè)計。

為了提高機(jī)器人給機(jī)床上下料的效率，在機(jī)器人的第六軸上安裝兩個夾爪，可以同時夾持兩個工件。機(jī)器人首先從上料倉抓取一個待加工的毛坯，當(dāng)機(jī)床加工完畢后打開門，機(jī)器人進(jìn)入機(jī)床內(nèi)，用空的夾爪將加工好的工件取下來，然后旋轉(zhuǎn)180度，將毛坯件裝到機(jī)床夾具上，最后退出機(jī)床。在上下料的過程中動作一貫相連，提高了自動上下料的效率。

當(dāng)兩個夾爪都夾持工件時，機(jī)器人所承受的負(fù)載最大，所以在機(jī)器人的選型過程中，一定要注意機(jī)器人的負(fù)載能力，另外還要看機(jī)器人最大的活動范圍是否可以覆蓋機(jī)器人搬運的目的地點。

根據(jù)負(fù)載情況查看相關(guān)機(jī)器人生產(chǎn)廠家的選型手冊，我們選165公斤的工業(yè)機(jī)器人單機(jī)。

五、機(jī)器人外部軸設(shè)計

通過了增加機(jī)器人外部軸行走機(jī)構(gòu)，實現(xiàn)了一臺機(jī)器人多工位操作，從而大大提高了機(jī)器人的利用率，降低設(shè)備的投入成本。

行走機(jī)構(gòu)主要是由移動板部分和行走機(jī)構(gòu)底座部分組成，移動板部分上的伺服電機(jī)由配備該設(shè)備的機(jī)器人控制柜進(jìn)行控制，該部分可以實現(xiàn)機(jī)器人的直線運動，從而實現(xiàn)在同工位之間的切換，該部分被稱作機(jī)器人的外部追加直線軸。直線行走的工作原理是由安裝在移動板上的伺服電機(jī)通過行星減速機(jī)驅(qū)動齒輪齒條，使移動板上的六軸機(jī)器人可以精確的到達(dá)第七軸上的任意位置點。

如下圖所示：

機(jī)器人的直線行走由兩條平行的滑軌帶四個安裝滑塊進(jìn)行導(dǎo)向，確保移動位置的精度。通過計算可得到機(jī)器人加上移動板及其他結(jié)構(gòu)件的總重量約為1.6T，根據(jù)滑軌的參數(shù)分析，選擇滑軌寬度為45mm系列。從以往的設(shè)計經(jīng)驗來看，齒輪齒條的模數(shù)暫時取m=3，齒數(shù)取z=25，在此場合下強(qiáng)度應(yīng)該足夠。

標(biāo)準(zhǔn)件的選型確定后，即可根據(jù)其安裝尺寸進(jìn)行其余的結(jié)構(gòu)件設(shè)計。之后再進(jìn)行一些相關(guān)的校核工作，比如齒輪齒條的校核等。

機(jī)器人的主體結(jié)構(gòu)設(shè)計好后，接著就要設(shè)計后面的上料倉，外圍的防護(hù)欄等。

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