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发动机壳体自动上下料机器人设计方案

发动机壳体自动上下料机器人设计方案

发动机上杠体和缸体都比较重,在加工时把它们搬运到加工中心工作台的工装上及把加工完的缸体搬运下来是个很繁琐的工作。国内外都采用机器人来完成缸体的自动上料和下料。

发动机壳体自动上下料机器人

总长达到了25米,分别对四台机床进行上下料工作,同样采用H型双Z轴双手爪结构。由于重量轻,Z轴选择AP160。在机械强度上,搬运能力上,驱动能力,转动惯量比等都留有较大的余量,确保机器人的刚性好,强度大,高速和低速都运行平稳,加速和减速停止过程中不会产生晃动和爬行等。由于两种机器人的结构和工作过程几乎完全一样,所以就介绍一些主要部分。

1.机器人手爪

由于发动机缸体表面形状特殊不平,采用大行程气动双指手爪。手爪闭合时手指能钩住发动机缸体两侧的凹槽,增多摩擦系数,确保杠体能被平稳抓起及运动,还能确保它的方位精度。通过两侧的凹槽勾取住发动机缸体,不会发生夹取时下滑的现象。

手爪上带有夹紧到位传感器,手爪张开到位传感器和手爪中有无壳体传感器。确保抓取和放下零件的可靠性。手爪同时有断气保护机构,确保断电,断气时,能保持一段时间内夹住缸体,避免缸体突然从手爪中掉落下来。

2.控制系统

两种发动机壳体上下料机器人系统的控制系统采用的是西门子的数控系统,西门子公司的伺服电机,扭卡特公司的精密行星减速机。整个控制系统带有自动运行,手动操作运行,示教运行,诊断功能,单步运行等功能。不仅可靠性高,而且调式和编程方便。采用德国产传感器,对一些关键位置都有传感器,确保不会发生运动不到位,发生碰撞等。整套运动采用严格的依赖传感器信号来运动,一些运动仅在有传感器信号才可以,实现一些运动的互锁,确保绝对安全,长期可靠工作。

3.自动注油泵

由于上下料机器人必须高速运行,长期昼夜高效高频率工作,水平轴和垂直轴的滑块,齿轮齿条必须周期性定量注油。这样才能保证机器人高速,低噪声,长期运行。

4.安全防护通道

上下料机器人的水平轴和垂直轴长期高速运动,快速抓取刚加工完的零件。这时的壳体上有切削液。不加以防护就会向四周飞溅。安全防护通道是U字形钢板,它安装在X轴前下方Z轴下面。安全防护通道仅在机床工作台上方手爪上下运动,抓毛坯处,放置壳体处留有窗口,确保Z轴和手爪仅在特定位置能上下运动。这样不仅可以防止切削液的飞溅,收集引导切削液,还能保护机床不受机器人误动作和零件脱落对机床造成的损伤。

5.检修和维护通道

为了确保上下料机器人能长期,稳定可靠地工作,要对机器人周期性检查防护,保养。而机器人桁架及上门的水平运动轴通常很高,而上下运动轴的最高端可能要达到5米多高。为了维护的方案,在机器人桁架后面安装一与机器人几乎一样长,大约1米宽,带护栏的维护维修通道。以便维修保养人员在上面行走。为了方便维修保养人员的上下通常两端配有上下用梯子。