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圖片中的現(xiàn)代化生產(chǎn)線表示的是柔性生產(chǎn)的加工中心。單一的和普通的專用加工機(jī)床在大批量加工時(shí)越來(lái)越多的被萬(wàn)能的、標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)床所替代。在自動(dòng)化和機(jī)器人工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中的Fibro有限公司主要承擔(dān)工件運(yùn)輸和過(guò)程鏈的生產(chǎn)任務(wù)。他們生產(chǎn)的龍門式機(jī)器人適用于機(jī)床、生產(chǎn)線的上下料、工件的傳送和夾具、模具及加工刀具系統(tǒng)的傳送。

BMW生產(chǎn)線使用14臺(tái)龍門式機(jī)器人

這種模塊化機(jī)器人以及與之配套的機(jī)器人卡爪系統(tǒng)在慕尼黑的BMW公司的生產(chǎn)車間得到了廣泛的應(yīng)用。在BMW公司的生產(chǎn)線中，它可以完成發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋的機(jī)械加工、裝配、清洗和質(zhì)量檢測(cè)。各加工工序一般是由加工中心來(lái)完成的，各個(gè)加工中心組成一個(gè)生產(chǎn)加工線。通過(guò)Fibro的龍門式機(jī)器人（圖1）在各個(gè)加工中心之間完成缸蓋的上下料工序。共有14臺(tái)Fibro公司生產(chǎn)的機(jī)器人在41個(gè)加工中心、二臺(tái)傳送機(jī)、4個(gè)裝配工位以及清洗機(jī)床、檢測(cè)機(jī)床中完成上下料的任務(wù) 。這些龍門式機(jī)器人都是采用模塊化的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并且都可以根據(jù)生產(chǎn)能力的增加而進(jìn)行補(bǔ)充。

圖1  毛坯裝卸上料的龍門式機(jī)器人

其中的單坐標(biāo)、兩坐標(biāo)和三坐標(biāo)機(jī)器人，都帶有淬火、磨削的導(dǎo)向塊，適合于運(yùn)送重型工件（50～4000kg）。在缸蓋生產(chǎn)線上的坐標(biāo)式裝卸機(jī)器人是根據(jù)運(yùn)送負(fù)載的大小和運(yùn)送時(shí)的動(dòng)態(tài)性能的要求而采用的龍門式結(jié)構(gòu)。機(jī)器人可按3m/s的速度運(yùn)送200～350kg的工件；允許的加速度達(dá)4～6 m/s2。NC數(shù)控機(jī)器人具有很大的卡爪開(kāi)度,卡爪以標(biāo)準(zhǔn)的平行卡爪和直角卡爪為基本型，結(jié)構(gòu)緊湊。

保證缸蓋的裝夾定位

在工件的運(yùn)輸過(guò)程中，龍門式機(jī)器人采用了中間底座來(lái)運(yùn)送缸蓋，缸蓋加工后的表面可靠的定位、裝夾，以保證缸蓋運(yùn)輸過(guò)程中的安全與可靠性。這些中間底座又是各個(gè)加工中心中機(jī)床夾具的組成部分，因此，可以保證缸蓋在各個(gè)加工中心中有著相同的安裝定位基準(zhǔn)。同時(shí)，也可以減少機(jī)器人卡爪的變化，減少夾具的變化。另外，由于工件在各個(gè)加工中心有著相同的夾緊力和安裝定位基準(zhǔn)，也提高了加工精度和產(chǎn)品質(zhì)量。中間底座被機(jī)器人專用的夾緊機(jī)構(gòu)所抓取，并固定好，便于運(yùn)輸（圖2）。為了防止氣動(dòng)系統(tǒng)因意外故障而失去夾緊力，缸蓋也可在彈簧力的作用下保持可靠的夾緊狀態(tài)。

圖2  裝夾在中間底座上的缸蓋由氣動(dòng)夾具夾緊。整個(gè)中間底座由專用鎖緊卡爪固定、防松

用于缸蓋毛坯上料的機(jī)器人采用的是氣動(dòng)長(zhǎng)行程的卡爪，機(jī)器人的機(jī)械手帶有回轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)，可繞中心軸同步旋轉(zhuǎn)。這種“粗加工”機(jī)器人可以保證缸蓋正確的定位裝夾，并可在回轉(zhuǎn)過(guò)程中排空缸蓋中殘留的冷卻液。機(jī)械手運(yùn)動(dòng)動(dòng)力的傳動(dòng)是由密封在殼體內(nèi)的高強(qiáng)度皮帶傳遞的。缸蓋毛坯的鑄造公差是由垂直軸和卡爪的雙坐標(biāo)平衡補(bǔ)償機(jī)構(gòu)進(jìn)行補(bǔ)償?shù)摹?br/>
在生產(chǎn)線的末端，加工并預(yù)裝好的缸蓋從中間底座上取下，剩下的缸蓋，即在清洗、裝配、檢驗(yàn)工位之間的缸蓋由長(zhǎng)行程卡爪機(jī)器人來(lái)完成運(yùn)輸。這種長(zhǎng)行程卡爪機(jī)器人的外觀（圖3）。缸蓋的翻轉(zhuǎn)或回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，同樣也由伺服同步電機(jī)控制機(jī)械手來(lái)完成。在整個(gè)缸蓋的運(yùn)送系統(tǒng)中，F(xiàn)ibro公司還采用了摩擦式輸送滾道（圖4），在90°轉(zhuǎn)角處采用了回轉(zhuǎn)工位。傳送滾道中的可開(kāi)啟滾道方便了操作以及維修人員可以在各個(gè)加工設(shè)備之間的工作。

圖3  機(jī)器人卡爪將加工好的缸蓋運(yùn)輸?shù)较乱还の?/p>

圖4  機(jī)械手將中間底座及工件放置在摩擦傳送滾道中