如何准备和装载加工无关的工件？

2023-06-15 历史故事版权反馈

【摘要】：快速更换托盘系统允许工件托架准备和装载与加工周期无关的工件。图4.81用机器人上的刀具加工工件布局的设计方式取决于工件。在机器人方面，根据ISO 9404，快换系统通常已经配备了一个法兰接口，与机器人的标准接口对应。图4.84符合ISO 9404和相应坐标系的机器人法兰盘为了更换整个装置，必须确保一个精确且可靠的分离点，以避免任何泄漏或接触错误。图4.85组件完整组链的说明

对于机器人单元中的加工任务，在可能移动要加工的工件时，也存在与之相对的情况，它们之间有一个区别。这两种不同的配置原则如图4.80所示。

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图4.80　使用搬运系统进行加工的不同基本方法

在第一种情况下，工件在机械手中移动到加工中心并夹紧进行加工。现代的夹持系统提供了全新的选择，大大减少了加工中心的设置时间。该系统可用于在工件托架上预加载工件。搬运系统通过一个快换接头将工件搬运到加工中心。传统机床将此作为一个优选的选项来使用机器人实现快速上下料。机床工件机械手中的切屑问题，在更换工件时，由于多次准确地抓取而导致的错误，现在已成为过去。

夹持力保持在工件托架上，不需要任何额外的能量供应。

传统的夹持技术（机器人机械手的前身）与现代自动化技术之间协同发展。快速更换托盘系统允许工件托架准备和装载与加工周期无关的工件。由于精度高，机床不需要进一步找正。

图4.81说明了如何直接在机器人上进行加工。这意味着，如果加工过程中的力不太大，且机器人路径精度足够，则机器人在加工过程中能够将工件固定在机械手中。不靠近额外的夹紧工作台，工件应固定牢固。这种情况适用于磨削和去毛刺应用。在这种情况下，铣刀是静止的。

当工件重量轻，且由于所需的移动性而不利于刀具的进给时，选择这种配置方式。

图4.81所示的应用程序能够产生一种特别轻的工具——由增材制造产生的去毛刺工具，该工具很容易固定在机器人的法兰上。这就是图4.80所示的第三种配置原则的实现方式。在这里，大而重的工件甚至可以由负载能力较低的机器人加工。使用这些配置原则，可接近性通常更好。

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图4.81　用机器人上的刀具加工工件（来源：WSE）

布局的设计方式取决于工件。使用快速更换托盘系统的快速更换工件托架为送料工件提供了不同的选择。

机器人运动关节可以更自由地配置，并在不同的安装情况下实现。快速更换托盘系统使工件能够准确进料，不会因切屑而受到任何潜在工件污染（图4.82）。机器人装配的不同选项允许不同的布局变化。

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图4.82　基于快速更换托盘系统的机械手快换系统（来源：SCHUNK）

图4.83显示了关节机器人的各种安装选项。除地板组件外，如果制造商允许，也可以安装在墙壁和天花板上。由于臂中的齿轮通常是用油润滑的，因此可能会限制机器人安装的类型。

机器人单元内的机械手和工具数量随着机器人制造或搬运的应用选项和产品种类的增加而增加。这意味着在许多情况下，不需要手动更换机械手。相反，一个自动或简单的机械手改变必须实现。机械手更换装置即用于此目的，它可以作为上下料系统和机械手之间的分离点安装。

在机器人循环期间执行机械手更换的选择是更好地使用搬运设备。例如，生产机器具有较长的搬运时间时，机器人在等待其他任务。这种类型的单元布局更为有利。当机械手在循环时间内发生变化时，应将变化时间保持在最小值。这里可以使用不同的方法。一方面，改变机械手的固定位置是一种典型的方法；另一方面，也有可能更换机械手手指。例如，当机械手手指位于工作站上时，可以在运行中更换手指。与固定站点相比，这些动态更改节省了时间。

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图4.83　适用于6轴机器人的各种安装选项——天花板、墙壁和地板

必须完全断开介质供应，才能完全更换机械手。这里使用的是机械手更换装置，通常安装在机器人的法兰和机械手之间。它可以手动或自动操作，用机械手或机器人松开联轴器。对于手动更换的设备，假设必须快速更换机械手，对于这种类型的快换设备，这意味着不需要额外工具。这种情况下可以使用快速断开接头。对于自动联轴器，气动和电动操作类型之间也有区别。

在机器人方面，根据ISO 9404，快换系统通常已经配备了一个法兰接口，与机器人的标准接口对应。该标准接口如图4.84所示。

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