工業(yè)機器人在縫紉機鑄件加工中的應用
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多年來，在縫紉機頭加工領域，生產自動化水平還停留在較低的層度。整個加工過程多采用人工進行縫紉機頭上下料工作。隨著人員成本不斷上漲，加工出的產品利潤率越來越低。采用人工進行上下料，危險度大、效率低、次品率高等問題一直困擾著生產廠家。為了提高產品性能，降低人工在生產過程中的不利因素，部分生產廠家開始使用機器人進行機頭的上下料工作，機器人作為智能裝備，具有精度高，穩(wěn)定性好，柔性化高等特點。通過使用機器人不但可以減低人員成本，提高設備利用率，還可以有效控制產品質量。本文以安徽埃夫特智能裝備有限公司開發(fā)的ER50-C20工業(yè)機器人為應用對象，通過仿真軟件，規(guī)劃機器人工作軌跡路徑，實現(xiàn)機器人搬運縫紉機頭坯料進行機械加工的過程。結果顯示，使用機器人進行上下料不但改善了產品質量，還減輕了員工的勞動強度，同時減低了對員工生產技能的要求。
1、機器人結構及參數(shù)
機器人主要由機械本體、驅動部分、計算機控制系統(tǒng)、傳感系統(tǒng)、輸入/輸出系統(tǒng)接口幾部分組成。該項目中使用的是埃夫特公司自主研發(fā)的ER50-C20機器人，該機器人為6自由度串聯(lián)機器人。主要參數(shù)如下表：
2.1工位敘述：
工藝如下:
該項目中機器人末端采用柔性補償器抓手，并附帶氣路單元、主站PLC等。
根據(jù)縫紉機加工工藝以及機床尺寸，該項目共計分為七個工位。第一工位為人工上料工位，主要進行拆垛以及輸送。第二工位一臺機器人服務四臺機床，第三、四工位每臺機器人各服務兩臺機床，第五六工位每臺機器人各服務四臺機床。第七工位一臺機器人服務兩臺機床，并將加工好的產品進行碼垛。（工位間通過轉料臺轉料。第一工位為輸料臺輸送坯料。）整線采用PLC控制，profibus總線通訊，平均上下料節(jié)拍25S。詳細布局圖如圖2-1所示：
2.2末端執(zhí)行機構-柔性抓手
根據(jù)項目工藝要求，該項目中需要采用柔性抓手，即抓手與機器人之間通過柔性補償器連接。機器人將工件放置于機床進行加工過程中，由于機床加工要求工件定位精度為0.03mm，定位精度要求較高，而機器人的重復定位精度為+/-0.15mm，如果只采用機器人進行定位則無法滿足精確定位要求。為此，在項目中引入柔性補償機構，如工件與機床工裝配合存在位置偏差，柔性補償器將主動從不同角度對機器人進行補償，減小工作定位銷對機器人的硬接觸力。通過使用柔性補償器，不但可以避免機器人與機床工裝硬接觸導致的機器人過載，還可以減小機床上工裝上定位銷的磨損，從而實現(xiàn)高精度產品的上下料工作。由于該項目中，縫紉機頭與機床定位銷精度要求較高，為避免機器人抓手與機床發(fā)生硬接觸，抓手上安裝了柔性補償器進行補償。抓手根據(jù)廠家提供的產品數(shù)?；驅嶋H樣品進行設計，樣圖如圖2-2。
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