Südrad 公司生產(chǎn)汽車及貨車的鋼圓盤輪,即所謂的輪轂。機(jī)械加工結(jié)束后,鋼圓盤輪將放在環(huán)形運(yùn)輸機(jī)上經(jīng)過陰極電泳涂漆工位及其所屬預(yù)處理階段。以前,由人工將輪轂懸掛到輸送器上。這項(xiàng)工作應(yīng)該借助鉸接臂機(jī)器人而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。因此要求機(jī)器人能夠具有循環(huán)時(shí)間短(即不得超過十二秒)、加速快以及傳送精確的特點(diǎn)。此外,由于鋼圓盤輪的直徑及寬度各有不同,所以還要求機(jī)器人具有靈活性。然而,最大的挑戰(zhàn)在于,必須使輸送機(jī)與以 ± 2 mm 精度運(yùn)送輪轂的機(jī)器人同步運(yùn)行。
實(shí)施措施/解決方案
兩臺(tái)庫(kù)卡機(jī)器人 KR 125 負(fù)責(zé)這項(xiàng)傳送工作。六軸機(jī)器人在一天的三個(gè)班次內(nèi),可以在輸送器上懸掛 15000 至 18000 個(gè)輪轂。
兩條獨(dú)立的輥道將分類放好的鋼圓盤輪送往兩臺(tái) KR 125 處,然后停在那里由旋轉(zhuǎn)臂將其分開。接著,一個(gè)定心夾緊裝置同時(shí)將兩個(gè)輪轂固定在規(guī)定位置,這樣就可以保證機(jī)器人能用雙夾持器進(jìn)行抓取。吊架將固定在機(jī)器人工作單元內(nèi),以完成向高架輸送器傳遞部件的工作。另外,Südrad 公司還通過光柵及量規(guī)對(duì)吊架上的掛鉤進(jìn)行監(jiān)控。在此過程中,系統(tǒng)檢查吊架上是否有掛鉤及掛鉤是否在一個(gè)規(guī)定的容差范圍內(nèi)移動(dòng)。如系統(tǒng)確定,掛鉤不符合容差范圍,則機(jī)器人會(huì)讓相關(guān)的吊架空著離開工作單元內(nèi)而不會(huì)為其掛上部件。KR 125 用根據(jù)輸送機(jī)的雙吊架進(jìn)行了調(diào)整的雙夾持器分類且成對(duì)地(上下堆疊)傳送輪轂。由于效應(yīng)器是三指夾持器的形式,因此可適用于所有輪轂種類而無(wú)需改裝。如需抓取另一種類型的輪轂,則只需通過庫(kù)卡控制面板上熟悉的視窗界面選擇相應(yīng)的程序。
系統(tǒng)部件/合同范圍
兩臺(tái)庫(kù)卡機(jī)器人 KR 125
兩個(gè)以 PC 為基礎(chǔ)的庫(kù)卡機(jī)器人控制系統(tǒng),包括了帶視窗操作界面的控制面板
三指夾持器形狀的雙夾持器
抓取前將車轂對(duì)中
使機(jī)器人與鏈?zhǔn)捷斔推魍竭\(yùn)行
增補(bǔ)材料流轉(zhuǎn)元件
監(jiān)控儀,用以識(shí)別及引導(dǎo)高架輸送器的吊架
機(jī)器人編程
投入運(yùn)行
機(jī)器人由庫(kù)卡機(jī)器人有限公司直接制造,效應(yīng)器及外圍設(shè)備由庫(kù)卡系統(tǒng)合作伙伴,下弗蘭肯 Elsenfeld 的 Boll 有限公司提供。
結(jié)果/成效
效率持續(xù)增長(zhǎng)
實(shí)現(xiàn)這項(xiàng)應(yīng)用的必要條件就是循環(huán)時(shí)間短、加速能力高以及具有相應(yīng)的重復(fù)精度。通過使用雙夾持器, 兩臺(tái)機(jī)器人每個(gè)節(jié)拍可以同時(shí)各懸掛兩個(gè)鋼輪轂,使設(shè)備的效率得到了持續(xù)提高。
工藝流程靈活
一般來說,懸掛是交換進(jìn)行的,即每臺(tái)機(jī)器人每隔一個(gè)吊架進(jìn)行懸掛。在控制系統(tǒng)中也存儲(chǔ)了其他的,例如優(yōu)先用于兩條生產(chǎn)線中的一條的工藝流程。在安裝在輸送機(jī)上的軸編碼器的幫助下,機(jī)器人可以準(zhǔn)確地將部件懸掛到運(yùn)行中的環(huán)形輸送機(jī)上。由此,Südrad 公司能以不同的速度工作;而這一點(diǎn)的必要性就在于,由于工藝技術(shù)中加工處理時(shí)間不穩(wěn)定,因此公司必須能夠靈活調(diào)整機(jī)器人工作單元的節(jié)拍時(shí)間。
可用性近 100%
由于整個(gè)機(jī)器人工作單元以及鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)都是由庫(kù)卡系統(tǒng)合作伙伴 Boll 公司自行制造且預(yù)先已通過各種測(cè)試運(yùn)行保證了該設(shè)備的功能性,因此設(shè)備的可用性從一開始就達(dá)到了 100%。即使一臺(tái)機(jī)器人失靈,另一個(gè)機(jī)器人工作單元也可以單獨(dú)繼續(xù)工作。
集成了安全性能
控制系統(tǒng)通過“夾持器張開”及“夾持器關(guān)閉,未抓取輪轂”位置查詢可以檢查是否抓取到輪轂。另外,夾持器指可轉(zhuǎn)動(dòng),并且安裝有碰撞監(jiān)控系統(tǒng)。在觸發(fā)緊急停機(jī)按鈕后,鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)還會(huì)繼續(xù)運(yùn)行約 1000 mm,因此 Boll 公司在效應(yīng)器內(nèi)安裝了一個(gè)裂解槽作為過載保護(hù)。