自動化中大批量小零件自動供應方案

在唇膏的自動化裝配和檢測中，在手機電池的自動化測量中，在藥品等的自動化包裝和貼標，在給數控機床上下料，在粉末壓鑄行業，在各種儀表的分類、裝配和檢測等行業都涉及到大量小零件的搬運工作。在這類應用中的一個特點就是零件小，數量大，表面要求高。為此人們設計小型拖盤專門裝特定的零件，一次裝的數量大，零件間嚴格分開，便于運輸。由于具體應用不同，這類機器人的結構也差異很大，但原理幾乎相同，所有本文以德國Berger Lahr公司的RMS 600為例來介紹這類供料機構。

一 供料機構的組成及工作過程

圖1給出了一個標準的批量供貨機構原理圖，該圖由拖盤摞升降部分，拖盤水平運動部分和一個二維XZ機器手組成。圖1的例子中拖盤摞升降部分共有八個拖盤，由直線運動單元帶動上下任意精確運動。工作時把最頂部第一個拖盤升高到比水平運動軸高出一定高度后停止，然后水平軸向第一個托盤運動，使所帶的拖板處于第一個拖盤下面。然后升降軸下降使第一個拖盤處于水平軸的拖板上。將升降軸升高10mm, 接著水平軸向回運動把該托盤帶到二維XZ機器手前面。XZ二維機器手先逐個搬運第一排的零件，搬運后處理完再放回原處。當一排零件被處理完后，水平運動軸再向前運動使第二排的零件處于機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，水平運動軸再把該托盤送回到升降軸的原來位置。然后處理下一個托盤的零件，如此進行下去，直到處理完最后一個托盤上的全部零件。

圖 1： 原理性結構示意圖

圖2： 為nanometer制做的大批量零件處理上料機構

三 具體參數

圖2所示的供料系統一次最多有8個托盤。每個托盤的尺寸是600*400mm，托盤及里面的零件最大重量小于15公斤。每交換一次托盤用時5秒，每個運動部分的重復定位精度為0.1mm。

升降軸采用兩根PAS44BB組成的龍門式結構，最大負重可達400公斤。水平運動軸采用兩根PAS42BB，最大負重可達80公斤。XZ二維機器人的X軸采用PAS42BB，而Z軸采用LM-A41BB。運動速度高達60米/分鐘。手爪為吸盤，一次抓住兩個零件。

各個軸所配的行星減速機是德國Neugart公司的PLE系列精密行星減速機。整個系統采用4個PLE系列精密行星減速機和4個可編程，帶運動控制功能的智能伺服驅動器系統，各個運動軸及運動位置通過傳感器和智能驅動器運動到位輸出信號來保證各個運動軸的運動距離和運動時序。

該系統的優點是：

1） 托盤的數量最多可達18個，

2） 托盤的尺寸可以可以按需定制，

3） 托盤里零件的放置處類同工裝，零件平穩，還可以換零件工裝來完成其他零件的搬運，

4） 可以采用氣動手爪，電動手爪，吸盤等來優化零件的抓取和放回，

5） 整個系統體積小:長*寬*高為1500*1270*2150mm，

6） 具有一定的通用性，通過輸入不同的參數就可以完成其它相似零件的抓取，

7） 由于托盤較小，水平軸也可以一次搬運兩個托盤。

通過上面對供料機器人的結構和工作過程的介紹，相信大家已經發現由直角坐標機器人組成的上料下料的搬運機器人非常適合多種場合，而且比其它類型的機器人成本低，效率高。在歐洲被廣泛應用于化妝品、食品、手機、傳感器、玩具和儀表等生產中。上面僅為一種結構形式的上料下料機器人，我們還有10多種其他結構的上料下料機器人，百格拉公司二十年來生產了數千臺套類似的機器人。