隨著機床加工技術(shù)的不斷提高厌留，以及對機床在加工過程中工件的上琐脏、下料方式要求的提高坚嗜，機器人在機械加工中的自動化應用由此產(chǎn)生携狭，并在各個機床加工領域得到越來越廣的應用继蜡。它以速度快、柔性高逛腿、精度高稀并、效率高，可靠性高等優(yōu)點单默，將成為現(xiàn)代機械加工的主流輔助設備梗力。本文以沈陽萊茵機電設計、開發(fā)的曲軸自動上下料機器人為例入荞，對曲軸機器人自動上下料進行詳細介紹筷品。
  
        曲軸作為汽車發(fā)動機的重要部件，它的旋轉(zhuǎn)是發(fā)動機的動力源捌冲，也是整個機械系統(tǒng)的源動力絮眨，所以它在汽車傳動系統(tǒng)中起著舉足輕重的作用。正因為如此麸颜，它的加工生產(chǎn)要求很高讳董，對加工工藝要求也很高，但是目前國內(nèi)生產(chǎn)過程中的人工操縱束澄，人工送料的生產(chǎn)方式已經(jīng)無法滿足該行業(yè)的需要。          

 沈陽萊茵機電設計開發(fā)的自動上下料機器人（機械手）代替人工操縱尖洞，自動上下料妇张，構(gòu)成自動化生產(chǎn)單元或組成自動化生產(chǎn)線（從毛坯開始到加工成成品搅厕，整套生產(chǎn)線全部采用機械手完成）。此種生產(chǎn)方式是進行高速氏仗、高效吉捶、高質(zhì)曲軸生產(chǎn)的有效方式，也是現(xiàn)代加工生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展方向皆尔。

自動上下料機器人構(gòu)成及硬件分析
        曲軸自動上下料機器人由供料倉或輸送帶呐舔、旋轉(zhuǎn)手爪、機器人控制系統(tǒng)慷蠕、機器人防護珊拼、自動潤滑系統(tǒng)、自動刀具檢測系統(tǒng)流炕、吹氣自動排削等組成澎现。下面我們就主要的系統(tǒng)部件進行介紹：

                                                
        為了盡量節(jié)省勞動力，節(jié)省空間每辟，提高曲軸加工的效率剑辫，我們將毛坯或半成品放置在供料倉內(nèi)。通過抓取機構(gòu)或者上料機械手直接抓取渠欺，放置到指定位置妹蔽。經(jīng)過合理的機床排布設計和工藝設計，采用供料倉可以大大節(jié)省空間和中間環(huán)節(jié)的時間酥丛，大大提供工作效率绎疟。由于工件、加工節(jié)拍以及廠家車間規(guī)劃不同鳖弱，我們采用多種供料倉結(jié)構(gòu)园赴，例如固定貨架、鏈條傳動益丘、移動托盤等結(jié)構(gòu)宴凌。
        曲軸機床上下料除了采用供料倉作為供料機構(gòu)外，還可以采用輸送帶的方式進行供料冲取。沈陽萊茵根據(jù)曲軸的結(jié)構(gòu)特點及加工工藝流程對輸送帶進行改進凉灯，輸送帶類型以及工件托盤形式采用多種結(jié)構(gòu)，例如摩擦鏈帶鄙吗，摩擦滾子鏈玻啡，托盤鏈帶等等。工件的托盤結(jié)構(gòu)也采用多點支撐的結(jié)構(gòu)疙鹃，在保證工件平穩(wěn)性的同時捌轮，也提高了定位精度，同時也考慮手爪抓取方便赵颅。                    
        輸送帶上下料機構(gòu)可根據(jù)生產(chǎn)的需要虽另，在長度和工件擺放上進行設計暂刘。按照整套曲軸生產(chǎn)工藝流程，專門設計一套傳輸裝置捂刺，在此傳輸裝置上可以對機床進行上料操作谣拣，也可以對同一道工序機床進行下料操作。通過傳輸裝置的控制以及料架結(jié)構(gòu)的特殊機械控制族展，保證上料和下料的協(xié)調(diào)森缠、合理的運行，不會出現(xiàn)影響機器人上下料的節(jié)拍仪缸，進而降低生產(chǎn)效率的情況贵涵。
        曲軸從毛坯到成品需要多道加工工序完成，所以我們用機器人完成整套工序的上下料腹殿。根據(jù)加工工藝和節(jié)拍不同独悴，我們可以用一個機器人給一臺機床上下料，也可以用一個機器人給2臺機床上下料锣尉。在保證加工質(zhì)量和效率的同時也節(jié)省了成本刻炒，每臺機器人即是獨立工作，同時也通過接收工序之間的前后關聯(lián)控制信號箫朽，協(xié)調(diào)工作里捌，完成整套加工工藝。      
        二維機器手作為獨立單元安裝在桁架橫梁上蜓盯，可以對機器手X軸與地面的平行度做調(diào)整型吃，可以對Z軸與地面的垂直度進行微調(diào)。避免了其它廠家桁架橫梁就是機器手的水平軸腌径，現(xiàn)場調(diào)節(jié)很難栗雳，橫梁中間會下沉的現(xiàn)象，桁架的高度和長度根據(jù)機床高度以及加工工藝要求是單臺機床還是多臺機床進行設計笔骏。
由于水平和垂直軸承受較大負載是临，運行速度比較高，所以為了保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性室拿，我們采用德國Roboworker公司的大負載直線運動單元兆又。采用齒輪齒條驅(qū)動方式，鋼柱或直線導軌作為支撐磺穷，提供足夠的支撐力陈莽、足夠的剛性，保證快速移動和快速升降時平穩(wěn)運行虽抄。
         由于存在一臺機器人給一臺機床上下料和一臺機器人給2臺機床上下料的情況走搁，所以垂直軸采用了2種形式：①單Z軸雙手爪，②雙Z軸雙手爪迈窟。雙手爪所占用的空間比較大朱盐，如果有些工序所采用的加工機床內(nèi)部空間允許群嗤，無論是給一臺機床還是給2臺機床上下料，我們都可以采用單Z軸雙手爪的結(jié)構(gòu)兵琳，這樣就會節(jié)省上下料的時間，提高效率骇径。如果機床內(nèi)部空間不能放下2個手爪躯肌，我們只能采用雙Z軸的結(jié)構(gòu)，每個Z軸配一套手爪破衔。
         手爪在自動上下料生產(chǎn)線中占有重要的地位清女，設計好的手爪，可以提高生產(chǎn)的穩(wěn)定性晰筛，提高效率嫡丙。根據(jù)曲軸的結(jié)構(gòu)特點，沈陽萊茵設計專門的氣動手爪镐怔，簡單忠帝、可靠的手指夾具；保證對工件準確抓取麦葱，氣動傳動機構(gòu)涝猩；提高足夠的夾持力，保證工件運動中不脫落盖础，位置檢測開關期司；保證工件準確定位，順利夾持伶肚，伺服旋轉(zhuǎn)機構(gòu)闭廊；順序完成上料，卸料二步工序侄含，提高效率典义。              
        機器人控制系統(tǒng)是整條自動化線的大腦，控制著每部分機構(gòu)着还，即可以獨立工作介劫，也可以協(xié)調(diào)合作，順利完成生產(chǎn)案淋。機器人控制系統(tǒng)功能： ①對機器人運行軌跡進行編程座韵；②對各部分機構(gòu)獨立操作；③ 提供必要的操作指導及診斷信息踢京；④ 能協(xié)調(diào)機器人與機床之間的工作過程誉碴；⑤ 控制系統(tǒng)具有豐富的I/O口資源，可擴展瓣距；⑥多種控制模式黔帕，如：自動代咸，手動，停止成黄，急停呐芥，故障診斷。
         除了上面講到的機床上下料的主要結(jié)構(gòu)外奋岁，還有些輔助的結(jié)構(gòu)思瘟，如機器人防護、自動潤滑系統(tǒng)槽邮、自動刀具檢測系統(tǒng)耻胖、吹氣自動排削等，他們在整個機床上下料系統(tǒng)中同樣發(fā)揮著重要的作用调捍，他們保證著機床上下料機構(gòu)可以安全肌顾、精確的運行，由于篇幅的問題吃它，我們在這里就不在詳細介紹冕盅，如果需要請向沈陽萊茵機電索取。
曲軸自動上下料系統(tǒng)優(yōu)越性
      （1）生產(chǎn)效率高：為了提高生產(chǎn)效率锐洞，必須控制生產(chǎn)節(jié)拍堡酗。除了固定的生產(chǎn)加工節(jié)拍無法提高外，自動上窜交、下料取代了人工操作斜兽，這樣就可以很好的控制節(jié)拍，避免了由于人為因素而對生產(chǎn)節(jié)拍產(chǎn)生的影響羽址，大大提高了生產(chǎn)效率帕恩。
      （2）工藝修改靈活：我們可以通過修改程序和手爪夾具，迅速的改變生產(chǎn)工藝剩失，調(diào)試速度快屈尼，免去了對人工還要進行培訓的時間，快速就可投產(chǎn)拴孤。
      （3 提高工件出場質(zhì)量：機器人自動化生產(chǎn)線脾歧，從上料，裝卡演熟，下料完全有機器人完成鞭执，減少了中間環(huán)節(jié)，零件質(zhì)量大大提高芒粹，特別是工件表面更美觀兄纺。
結(jié)束語
        沈陽萊茵機電設計開發(fā)的曲軸自動上下料機器人具有操作方便，效率高，應用廣泛估脆，工件質(zhì)量高等優(yōu)點钦奋，同時將操縱工人從繁重，單調(diào)的工作環(huán)境中解救出來疙赠，越來越受到曲軸生產(chǎn)廠家的青睞付材，擁有此套生產(chǎn)線勢必能凸顯企業(yè)生產(chǎn)實力，提高市場的競爭力鼠废，是曲軸生產(chǎn)加工的發(fā)展趨勢旺民。

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