多轴CNC上下料模组解决方案

01、背景介绍

在锂电、光伏等行业自动化生产线上，经常会用到物料的上下料机构，以完成物料的上料和下料工作任务。上下料机构实现方式比较多，常见的有：多轴机器人、SCARA机器人，多轴CNC上下料模组等。

几种上下料设备（机构）各有优缺点，下面带来MOONS’鸣志开发的4轴CNC上下料模组的详情介绍。

02、设备介绍

1、4轴CNC上下料模组分别有X、Y、Z、T四个轴，其中X、Y、Z轴可以实现直 线、圆弧等插补运动，T轴作为附加旋转轴和X、Y、Z轴实现联动。T轴可安装抓手抓取物料，并在多个工位之间完成物料的上料、工位间工序流转、下料等工作。

2、4个轴分别由M3绝对值编码器电机驱动，每个轴均配置2个安全限位开关，限位开关直接连接M3驱动器，节省IO点数。2个抓手由真空压力电磁阀控制，2个真空压力到达信号由开关量信号反馈。

4轴CNC上下料模组3D示意图

工艺流程如下：

在人机交互上位机的调度指令下，4轴抓取物料，在上述8个工位间，完成上料、视觉拍照、A、B、C、D工艺处理工位间流转、H工位缓存、下料等工艺流程。

工位示意图

8个工位

G工位（上料工位）、A 工位（工艺处理1）、B 工位（工艺处理2）、C 工位（工艺处理3）、D 工位（工艺处理4）、H工位（工序流转缓存）、E工位（视觉检测）、F工位（下料工位）

03、控制方案

拓扑图：

性能指标

   1、位置精度：±0.01mm

   2、速度：800mm/s

   3、最大载荷：15kg

技术难点

与机器人上下料机构对比，一般来说多轴CNC上下料模组运行时噪音较大，启停时抖动也较大。针对噪音与抖动，我们采用以下措施，完美的解决了此问题，以较低的成本达到和机器人几乎一样的效果：

• 采用精密低噪音电缸，有效降低运动噪音；

• 优化M3伺服驱动器参数，降低启停时的抖动；

• 优化控制器运动控制参数，提升运行时的平滑性。

方案优势

1. 整套采用安浦鸣志的系列产品:控制器、驱动器、伺服电机，一站式服务，缩短开发周期；

2. 整体成本比机器人低40%左右，运行速度及位置精度和机器人基本相当；

3. 控制系统通讯方式多样，满足常见的通讯方式需求；

4. 运动轨迹采用G代码编程，通用型号方便快捷；

5. 人机交互上位机界面友好，参数设定、设备操作、调试示教方便灵活。

上海鸣志(股票代码603728.SH)是一家专业从事高精度及高性能运动控制产品的公司，我们的产品包括运动控制器、远程I/O模块、步进电机和驱动器、伺服电机和驱动器、集成式电机以及直线模组。我们的标准化和定制化产品服务于各种行业用户及设备制造商。鸣志拥有深度开发的电机、模组和专业的运动控制技术，我们为您提供合适的运动控制解决方案！