利用機器人進(jìn)行機床上下料，是機床業(yè)應用最廣泛最成熟的系統。4月20日剛剛在南京落下帷幕的中國國際數控機床展覽會(huì )（CCMT 2012）上，筆者特意對機器人上下料系統進(jìn)行了解析。

    在多款智能產(chǎn)品中，“FANUC機器人”成為一大亮點(diǎn)，共有13家企業(yè)展出了共計21臺智能機器人系統，占本屆機床展所有機器人總數的91%，恰如由FANUC機器人組成的“黃色軍團”，以先進(jìn)的自動(dòng)化技術(shù)、完善的系統解決方案、柔性的生產(chǎn)理念，有效地向觀(guān)眾詮釋和倡導節能高效的含義和最新的機床柔性自動(dòng)化加工理念。 

    筆者就以FANUC機器人為代表，談?wù)勚悄軝C器人在機床行業(yè)上下料應用。 
 
           
                                       圖一：機器人系統的基本構成

    機器人應用于機床自動(dòng)化方式有三種：“地裝式機器人搬運”（島式加工單元）、“地裝行走軸機器人搬運”（機床成直線(xiàn)布置）、“天吊行走軸機器人搬運”（機床成直線(xiàn)布置）。均可以通過(guò)長(cháng)時(shí)間連續無(wú)人運轉實(shí)現了制造成本的削減，以實(shí)現通過(guò)機器人化實(shí)現了質(zhì)量的穩定。

    “地裝式機器人搬運系統”——最具有廣泛性

    本次展會(huì )上，多數機床上下料系統采用“地裝式機器人搬運”，也稱(chēng)“島式加工單元”，該系統以FANUC六軸機器人為中心島，機床在其周?chē)鳝h(huán)狀布置，進(jìn)行設備件的工件轉送。集高效生產(chǎn)、穩定運行、節約空間等優(yōu)勢于一體，適合于狹窄空間場(chǎng)合的作業(yè)，高剛性的手臂和最先進(jìn)的伺服技術(shù)保證高速作業(yè)時(shí)運動(dòng)平穩無(wú)振動(dòng)。利用iR Vision 2D視覺(jué)可實(shí)現工件的快速識別與高速取放。
  
               
             
                           圖二：“島式加工單元”，FANUC機器人于CCMT展會(huì )現場(chǎng)圖

    2012CCMT機床展上，南通科技、三一精機、揚力集團、北一大隈、上海機床廠(chǎng)、南京帕萊克機械、成都普瑞斯、南京新貝斯特、蘇州珈瑪、紐威數控、深圳捷甬達、山東永華分別采用“地裝式FANUC機器人搬運”，即島式加工單元，展示了“機床上下料”的應用。

    “地裝行走軸機器人搬運系統”——最具有擴展性

    本次展臺上，上海發(fā)那科機器人有限公司采用FANUC M710iC/50 配合2臺ROBODRILL 完成無(wú)人化、一體化、柔性化的機床上下料工作。通過(guò)2D照相機來(lái)檢出，取出，再通過(guò)3D立體傳感器校正工件偏差。并利用一體機電腦實(shí)時(shí)顯示視覺(jué)拍攝圖像。由于配置了有效行程為3米的7軸地裝導軌來(lái)進(jìn)行設備件的工件轉送，運行速度快，有效負載大，有效地擴大了機器人的動(dòng)作范圍，使得該系統具有高效的擴展性。

    FANUC Robot Rail 是一款可應用于多種場(chǎng)合的機器人行走軸單元。具備多種優(yōu)勢：一是可根據實(shí)際使用的需要，對有效行程進(jìn)行調整（定制）；二是運動(dòng)由機器人直接控制，不需要增加控制系統；三是其防護性能好，可適用于點(diǎn)焊、涂膠、搬運等行業(yè)；四是使用FANUC 伺服馬達控制，通過(guò)精密減速機、齒輪、齒條進(jìn)行傳動(dòng)，重復精度高。五是結構簡(jiǎn)單，易于維護。
  
            
                            圖三：“地裝行走軸機器人搬運系統”結構圖
  
                  
                
                     圖四：“地裝行走軸FANUC機器人搬運系統”現場(chǎng)圖
  

    “天吊行走軸機器人搬運系統”——最具有沖擊力

    天吊行走軸機器人搬運系統，也稱(chēng)“Top mount系統”，具有普通機器人同樣的機械和控制系統，和地裝機器人擁有同樣實(shí)現復雜動(dòng)作的可能。區別于地裝式，其行走軸在機床上方，擁有節約地面空間的優(yōu)點(diǎn)，且可以輕松適應機床在導軌兩側布置的方案，縮短導軌的長(cháng)度。和專(zhuān)機相比，不需要非常高的車(chē)間空間，方便行車(chē)的安裝和運行?？梢詫?shí)現單手抓取2個(gè)工件的功能，節約生產(chǎn)時(shí)間。
   
          
                    圖五：“天吊行走軸機器人搬運系統”結構圖
   
              
               
                   圖六：“天吊行走軸FANUC機器人搬運系統”現場(chǎng)圖

    當然本屆展會(huì )以機床為主，機器人的應用還只是其中點(diǎn)綴，應用也主要集中于上下料、搬運、裝配等系統，諸如機器人的焊接、噴涂、切割、鑄造取件的應用未能收錄在內，但卻可以從中窺到機器人應用的廣泛性，隨著(zhù)中國制造的不斷深入，相信工業(yè)智能機器人的舞臺會(huì )越來(lái)越大！