淺談碼垛機器人在活塞生產(chǎn)過程中的應(yīng)用及工作方式
活塞是一種需要大批量生產(chǎn)的產(chǎn)品，而在整個生產(chǎn)過程中需要表面處理，車加工，鏜孔和銑加工等。在這些工序間需要把活塞從一個機床運輸?shù)搅硪慌_機床去加工，需要把加工完的零件運去表面處理，需要把合格品裝箱運輸?shù)取＿@些工序間的活塞轉(zhuǎn)送工作量非常大，有的工序加上自動上下料操作才8秒勞動強度大，很費人工，人工上料效率低易出質(zhì)量問題（沒有裝好活塞），人工下料有時還損傷活塞表面。
為此有些活塞生產(chǎn)廠家就采用碼垛機器人來完成這些工作，不僅提高了工作效率和產(chǎn)量，還提高了產(chǎn)品質(zhì)量和經(jīng)濟效益。
一、碼垛機器人的組成
碼垛機器人主要由一個供料機構(gòu)，一個下料機構(gòu)，托盤搬運機構(gòu)和一個二維搬運機器人組成。碼垛機器人可每8秒完成一次零件裝到機床上及從機床上取消，7秒就完成一次托盤交換，它的工作效率非常高，下面介紹其主要部分。
1、供料機構(gòu)
供料機構(gòu)由一個人工手推車和拖盤升降部分組成。人工手推車上面放著12個裝滿活塞的鋼網(wǎng)筐，12個鋼網(wǎng)筐上下互相配合平穩(wěn)放置在小推車上特定的位置上。在人工推手推車運輸時12個鋼網(wǎng)筐平穩(wěn)牢固。每個鋼網(wǎng)筐的長×寬×高為545×310×95mm,帶有15個格，每個格里放置一個大約350克的活塞。一個手推車共放置有180個活塞，活塞總重量大約為63公斤。工作時人工把小推車推入碼垛機器人的送料軌道內(nèi)，前面頂?shù)教囟ǖ奈恢脗鞲衅魃稀．敼┝鲜滞栖嚿系幕钊刻幚硗旰螅渖厦娴幕钊?2個鋼網(wǎng)筐都被運送到下料機構(gòu)上了，要人工把空車推出，再把一裝滿活塞的車推入供料軌道內(nèi)。
2、下料機構(gòu)
下料機構(gòu)和上料機構(gòu)完全一樣，但由人工推入碼垛機器人的送料軌道內(nèi)時是空車，它上面沒有推盤和活塞。當把供料機構(gòu)上一托盤活塞全部加工完放回原位置后，就把該托盤放到下料推車上。當12個托盤里的活塞全部處理完及放到下料車上后，要人工把它推出來送走，再把一空車推入下料軌道內(nèi)。
3、托盤搬運機構(gòu)
托盤搬運機構(gòu)由兩個托盤升降軸和托盤水平搬運軸組成。托盤升降軸就是由兩根PAS42BB并聯(lián)組成的上下運動軸，帶動12個拖盤升降運動。而托盤水平搬運軸則由兩根PAS42BB并聯(lián)組成的水平運動軸。三個運動軸都由伺服電機控制。
二、碼垛機器人的工作過程
供料機構(gòu)和下料機構(gòu)里有相同的托盤提升機構(gòu)。當把供料小車推入軌道內(nèi)后，托盤提升機構(gòu)就從最下面的托盤開始全部拖住，按要求每次把整摞托盤提升一個托盤厚度，保證最上面的推盤可以被拖盤水平運動機構(gòu)拖住及水平運動。工作時托盤提升機構(gòu)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，然后托盤水平運動機構(gòu)向第一個托盤運動，使托盤水平運動機構(gòu)所帶的拖板處于第一個拖盤下面。然后升降機構(gòu)下降使第一個拖盤處于水平運動機構(gòu)的拖板上。然后升降機構(gòu)升高10mm,接著水平運動機構(gòu)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。如此類推值得處理完最后一排的零件后，水平運動軸再把該托盤送回到下料機構(gòu)的升降機構(gòu)上，然后升降機構(gòu)下降一個托盤的高度，等待下一個托盤。這時供料機構(gòu)升高，水平運動機構(gòu)取下一托盤，這就是托盤交換過程。完成托盤交換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。
三、控制系統(tǒng)部分
整個機器人控制系統(tǒng)采用總線控制系統(tǒng)，通過控制各個軸的運動。各個軸的驅(qū)動采用帶總線控制功能的伺服電機驅(qū)動系統(tǒng)。作為主站通過總線可以控制幾十個從站，每10ms一個控制周期。每個軸所配的行星減速機都是精密行星減速機。整個系統(tǒng)采用5個精密行星減速機和5個可編程，帶運動控制功能的智能伺服驅(qū)動器系統(tǒng)。
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