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FANUC
智能化机床上下料系统介绍
上海发那科机器人有限公司
摘要:本文以一个机床上下料应用实例,介绍机器人在智能化机床上下料可实现生产的柔性化,投资规模小等特点。机器人智能化自动搬
应用中所涉及到的新技术,以及机器人在机床上下料领域中的应用前景。
运系统作为减速器売体加工的重要生产环节,已经在国内重型汽
着重描述了机器人对无夹具定位工件的自动柔性搬运(2D视觉技术)以及
车厂内取得成功地应用,但在国内应用还不广泛。在国家经济建
3D视觉定位技术。
关键词:自动柔性搬运;定位;视觉定位技术
设飞速发展的进程中,重型载重汽车的生产能力及生产力水平
待有一个质的飞跃,而工业机器人即是提升生产力水平的强力推
进器,具有广阔的市场前景。
现场布局(见图1)
3D视觉
支架
???
??中
1前言
桥箱类零件生产具有精度高、加工工序多、形状复杂、重
2D概觉光罩
安全门
量重的特点,为提高加工精度及生产效率,各重型汽车生产厂纷
上下料滑合
纷采用数控加工中心来加工此类的零部件。使用数控加工中心加
工工件时,要求工件在工作台上具有非常高的定位精度,且需要
图1现场布局
保证毎次上料的一致性。由于人工上料这类的工件具有劳动强度
高、上料精度不好控制等缺点,现在正逐步被工业机器人或专机3项目描述
进行上下料所取代。工业机器人的应用具有重复定位精度高,可
该系统使用1台机器人完成服务5台机床进行上下料的作业,
靠性高,生产柔性化,自动化程度高等无可比拟的优势。与人工系统描述如下:
相比,能够极大地提高生产效率和产品品质;与专机相比,具有
?1台 FANUC R-2000B/165F机器人:安装于行走轴上
O自比诗2010年09月刊
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实现整个系统的上下料动作。
装于地面上的3 D Laser Sensor?完成视觉数据采集。该视觉系统解
?1个机器人手爪:基于机器人专用手爪单元开发的手决了定位面有偏差的工件上料位置变化问題。由于待加工工件为
爪,非常适用于工件一致性不好的使用情况,并有较高的定位精毛坯件,机器人抓取工件后,上料的定位孔位置会发生变化,甚
度和抓持稳定性,定位精度高、耐用性好、维护简单的优点。
至工件上料时的平面度也有变化。该技术可以自动补偿位置变
?1个长11m的行走轴:在行走轴导轨上安装一台工业机器化,实现高精度上料。
人,最大运动速度为1.5米/秒,使用 FANUC伺服电机驱动,具有
重复定位精度高、响应速度快、运行平稳、可靠等特点,并专门
FANUC IR Vision
设计了防尘罩,保护导轨、直线轴承以及齿条等运动部件,大大
3L摄像头和激光
提高了可靠性和使用寿命。在实际应用中,导轨安装于两条生产
发射器
线机床的中心线上,所安装的工业机器人运动范围完全覆盖5台机
床以及上下料滑台区域。从而实现了1台机器人服务5台机床进行
上下料作业。
FANUC IR Vision
2DV摄像头
图43DL视觉支架
5台抽检滑台:针对每台机床有一个抽检滑台,实现随
时对该机床工件加工工件质量的检测。
电气控制系统:运用人机界面对整个系统的运行状态进
行监控,采用三菱Q系列PLC控制器,并使用工业现场总线实现
系统中实时和非实时数据的传输,具有高度可靠性和可维护性。
图2手爪
安全设备采用门开关,作为机器人工作区域的安全防护,完全做
到人机隔离,确保系统在自动运行中的人员安全。
该套设备的应用极大地提高了产品的质量稳定性,节省了大
批人工,提高了企业的自动化水平,减少了企业的劳动力成本支
出,提高了产品的市场竞争力。
4系统流程
机器人在原点位置
某台机床发下料请求
机器人移动至该机床,将加
工好的工件进行下料
图3行走轴
?2台上下料滑台:每个上下料滑台上有4个托盘,每个托
待加工工件放置到上
机器人移动至上下料滑台,
托盘满后,上下料滑台
下料滑台的托盘上
将工件放置到空托盘中?移动至出料处
盘分别可以存放一个工件。实现待加工工件的上料,以及加工完
成工件的下料。在该系统中,由于使用了视觉技术,因此上下料
上下料滑台动作、待加工工「机器人移动至特加工工件上
件移动至机器人抓取处
方,运行2 DV Vision系绕
滑台无需工件的定位装置。
FANUC IR Vision2DV视觉系统:该视觉系统由一个安
机器人抓取待加工工件,移动至3D
支架处,运行3 DL Vision系统
装于手爪上的2D摄像头完成视觉数据采集。该视觉系统作为待加
工工件准确抓取的定位方式,省去通常为满足机器人的准确抓取
机器人移动至下料后的
而必须采用的机械预定位夹具,具有很高的柔性,使得在加工中
机床进行上料
心上可以非常容易地实现多产品混合生产。
FANUC IR Vision3DL视觉系统:该视党系统由一个安
图5系统流程图
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自动博览2010年09月刊
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