1吨重负载上下料机器人
2010/5/21 0:00:00
在大型卧车，大型龙门刨和大型加工中心等设备上料时，其毛坯件通常是几百公斤重，有的要上顿重。还有大型电机壳体，减速机壳体，发动机壳体等的搬运也很费时，费力。无论是机加工上下料，侵漆，清洗等工序间搬运都是非常费时，费力，这直接影响了工作效率。这类大型零部件的搬运在欧美早已采用大型龙门式机器人来搬运。几年前我公司为一德国企业设计加工了一台350公斤重零件侵漆机器人，运行一直平稳高效，用户对此比较满意。我公司还给其它企业设计了500公斤重钢轴上下料（卧车）机器人。结合德国百格拉公司机器人的实际经验和指导我们可以设计建造重达5000公斤重工件的搬运机器人。本文以500公斤重钢轴上下料（卧车）机器人为例来介绍，其它负载重量搬运机器人的设计相似，只是选型上的区别而已，有类似的需求请与我们联系，我们会给您提供详细的方案及理论分析。
一机器人结构说明
1其本要求
钢轴重约500kg，长约2000mm, 放置在卧车后面的料架上。要求机器手把料架上的钢轴抓起来，放置在前面卧车的两个支撑架上，把加工完的钢轴抓起来，放在车床前面的放料架上。为此选择一个水平运动轴（X轴）和上下运动轴（Z轴）的二维XZ机器人。根据两个料架高度，车床中心高度及他们间前后距离要求机器手的有效行程为6000*1000mm。图1是机器人及车床的示意图。
运行速度：Z轴平均速度为每分钟20米，最高运行速度为每分钟30米。X轴平均速度为每分钟30米，最高运行速度为每分钟35米。
2 机器人整体结构
图1是XZ二维机器人结构示意图，本机器人的设计在借鉴了三家德国大负载机器人和西班牙一公司专用钢轴上下料机器人基础上给出的设计方案之一。
Z轴结构：
Z轴采用双100*100*6mm双钢柱结构。两个钢柱间距是600mm, 用铝板连接起来形成一个，120*800mm(宽度*长度)的加强型结构。其有效行程可以按要求在600~1600mm可选。Z轴采用双直线导轨结构及单齿轮齿条传动方法。
X轴结构：
X轴采用双梁结构（类同天吊的横梁）。每根梁采用横截面为200*200*8mm(宽度*长度*臂厚)的加强型横梁结构。其有效行程可以按要求在6000~12000mm可选。X轴采用双直线导轨结构及双边齿轮齿条同步传动方法。
这里X轴和Z轴均采用进口高速大负载直线运动导轨和高速大负载齿轮齿条运动传动结构。
3 机器人支架结构
整体支架采用龙门式，两根立柱计划采用300*300*10mm。两根立柱采用地脚可调结构来进行垂直度的调整。两根立柱间距要看现场上下料要求来定。
4 上料架说明：
由于要加工的工件是钢轴，其尺寸大约为2300*200mm, 重达500公斤，所有或采用天吊和插车类搬运到上料架上，或采用传送带运输。这里按采用传送带运输方式考虑，要求钢轴滚动到最后有挡位处，保证钢轴与车床卡盘轴心平行。钢轴在传送带的最后位置可以有小的左右位置误差，但要很小。这样机器手抓取钢轴，提升（Z轴），水平运动（X轴）到车床卡盘轴心上方后，Z轴再下降直到车床上两个支撑轴上。
5 下料架说明：
下料架与用户对加工完的钢轴运输方式有关，我们这里假设采用钢轴靠自身重力滚动传送方式。机器人抓取钢轴后，提升（Z轴）到一定高度后，水平运动（X轴）到下料架上方后，Z轴再下降直到钢轴放到下料架上。
6 手爪说明
手爪选用德国Sommer-Automation 公司的，它为欧洲很多家提供各种专用手爪。我们采取与欧洲企业所用相同的火车钢轴抓取手爪，保证技术上成熟，使用稳定可靠。
7 直线导轨选型
我们选择日本THK公司高速导轨。这里X轴和Z轴都选择SHS45LV型号，单个滑块时导轨的最大动态载荷为10000GK, 当两个滑块刚性连接时其最大动态载荷为50000GK。本项目每根高速导轨上采用四个滑块，并刚性连接。这样两根SHS45LV型号导轨及八个滑块完全能胜任最大动态载荷为1000公斤负载时的高速运动，高速加速和减速。
投诉建议
其他资讯
百格拉直角坐标机器人在码垛领域内的又一应用
锂电池生产中的机器人应用方案
机器人小零件大批量供应方案
机器人在电池行业中的应用
德国百格拉直角坐标机器人在机床行业中的应用