在唇膏的自動(dòng)化裝配和檢測(cè)中，在手機(jī)電池的自動(dòng)化測(cè)量中，在藥品等的自動(dòng)化包裝和貼標(biāo)，在給數(shù)控機(jī)床上下料，在粉末壓鑄行業(yè)，在各種儀表的分類、裝配和檢測(cè)等行業(yè)都涉及到大量小零件的搬運(yùn)工作。在這類應(yīng)用中的一個(gè)特點(diǎn)就是零件小，數(shù)量大，表面要求高。為此人們?cè)O(shè)計(jì)小型拖盤(pán)專門(mén)裝特定的零件，一次裝的數(shù)量大，零件間嚴(yán)格分開(kāi)，便于運(yùn)輸。由于具體應(yīng)用不同，這類機(jī)器人的結(jié)構(gòu)也差異很大，但原理幾乎相同，所有本文以德國(guó)Berger Lahr公司的RMS 600為例來(lái)介紹這類供料機(jī)構(gòu)。

一 供料機(jī)構(gòu)的組成及工作過(guò)程

圖1給出了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的批量供貨機(jī)構(gòu)原理圖，該圖由拖盤(pán)摞升降部分，拖盤(pán)水平運(yùn)動(dòng)部分和一個(gè)二維XZ機(jī)器手組成。圖1的例子中拖盤(pán)摞升降部分共有八個(gè)拖盤(pán)，由直線運(yùn)動(dòng)單元帶動(dòng)上下任意精確運(yùn)動(dòng)。工作時(shí)把最頂部第一個(gè)拖盤(pán)升高到比水平運(yùn)動(dòng)軸高出一定高度后停止，然后水平軸向第一個(gè)托盤(pán)運(yùn)動(dòng)，使所帶的拖板處于第一個(gè)拖盤(pán)下面。然后升降軸下降使第一個(gè)拖盤(pán)處于水平軸的拖板上。將升降軸升高10mm, 接著水平軸向回運(yùn)動(dòng)把該托盤(pán)帶到二維XZ機(jī)器手前面。XZ二維機(jī)器手先逐個(gè)搬運(yùn)第一排的零件，搬運(yùn)后處理完再放回原處。當(dāng)一排零件被處理完后，水平運(yùn)動(dòng)軸再向前運(yùn)動(dòng)使第二排的零件處于機(jī)器手可以抓取的位置上。如此類推直到處理完最后一排的零件后，水平運(yùn)動(dòng)軸再把該托盤(pán)送回到升降軸的原來(lái)位置。然后處理下一個(gè)托盤(pán)的零件，如此進(jìn)行下去，直到處理完最后一個(gè)托盤(pán)上的全部零件。

圖 1： 原理性結(jié)構(gòu)示意圖

具體參數(shù)

圖2所示的供料系統(tǒng)一次最多有8個(gè)托盤(pán)。每個(gè)托盤(pán)的尺寸是600*400mm，托盤(pán)及里面的零件最大重量小于15公斤。每交換一次托盤(pán)用時(shí)5秒，每個(gè)運(yùn)動(dòng)部分的重復(fù)定位精度為0.1mm。

圖2： 為nanometer制做的大批量零件處理上料機(jī)構(gòu)

升降軸采用兩根PAS44BB組成的龍門(mén)式結(jié)構(gòu)，最大負(fù)重可達(dá)400公斤。水平運(yùn)動(dòng)軸采用兩根PAS42BB，最大負(fù)重可達(dá)80公斤。XZ二維機(jī)器人的X軸采用PAS42BB，而Z軸采用LM-A41BB。運(yùn)動(dòng)速度高達(dá)60米/分鐘。手爪為吸盤(pán)，一次抓住兩個(gè)零件。各個(gè)軸所配的行星減速機(jī)是德國(guó)Neugart公司的PLE系列精密行星減速機(jī)。整個(gè)系統(tǒng)采用4個(gè)PLE系列精密行星減速機(jī)和4個(gè)可編程，帶運(yùn)動(dòng)控制功能的智能伺服驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)，各個(gè)運(yùn)動(dòng)軸及運(yùn)動(dòng)位置通過(guò)傳感器和智能驅(qū)動(dòng)器運(yùn)動(dòng)到位輸出信號(hào)來(lái)保證各個(gè)運(yùn)動(dòng)軸的運(yùn)動(dòng)距離和運(yùn)動(dòng)時(shí)序。該系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是：

1）托盤(pán)的數(shù)量最多可達(dá)18個(gè)，2）托盤(pán)的尺寸可以可以按需定制，3）托盤(pán)里零件的放置處類同工裝，零件平穩(wěn)，還可以換零件工裝來(lái)完成其他零件的搬運(yùn)，4）可以采用氣動(dòng)手爪，電動(dòng)手爪，吸盤(pán)等來(lái)優(yōu)化零件的抓取和放回，5）整個(gè)系統(tǒng)體積小:長(zhǎng)*寬*高為1500*1270*2150mm，6）具有一定的通用性，通過(guò)輸入不同的參數(shù)就可以完成其它相似零件的抓取，7）由于托盤(pán)較小，水平軸也可以一次搬運(yùn)兩個(gè)托盤(pán)。

結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)上面對(duì)供料機(jī)器人的結(jié)構(gòu)和工作過(guò)程的介紹，相信大家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)由直角坐標(biāo)機(jī)器人組成的上料下料的搬運(yùn)機(jī)器人非常適合多種場(chǎng)合，而且比其它類型的機(jī)器人成本低，效率高。在歐洲被廣泛應(yīng)用于化妝品、食品、手機(jī)、傳感器、玩具和儀表等生產(chǎn)中。上面僅為一種結(jié)構(gòu)形式的上料下料機(jī)器人，我們還有多種其他結(jié)構(gòu)的上料下料機(jī)器人，百格拉公司二十年來(lái)生產(chǎn)了數(shù)千臺(tái)套類似的機(jī)器人。(end)