复合桁架机器人在壳体类零件上下料的应用

在汽车零部件加工领域，以变速箱壳体为例，关节机器人自动线的占地面积相比桁架机器人就大的多。随国内变速箱壳体加工线的需求持续旺盛，一种九轴复合桁架机器人应运而生，这款新产品兼顾关节机器人的柔性和桁架机器人占地面积小的特点，使用非标机器人可以完全依据项目的需要定制机器人抓取环节，从而更加适合卧式加工中心的组线。

九轴桁架机器人图示

本次新产品完成了复合、结构精简、控制一体化的设计目标需求，完成产品可以应用在高速上下料搬运系统。技术指标如下：

九轴桁架机器人生产线技术参数：

1、速度参数：X轴:100m/min;Z1:80m/min;Z2:80m/min; U1轴:90°/S;U2轴:90°/S;V1轴:90°/S; V2轴:90°/S;W1轴:90°/S;W2轴:90°/S;(合成轴Y1轴:30m/min; Y2轴:30m/min)。

2、最大抓取重量：40Kg;

3、定位精度：±0.1mm;

创新设计九轴摆臂复合机器人，减少空间，实现了多工序工件上下料精确校正定位功能。产品主要解决了平时上下料姿态变换干涉，Y轴较长的问题，两只竖梁分别能实现两个方向的旋转和一个方向的水平移动。手腕能够折叠、伸展，结构紧凑、覆盖范围大。满足卧式加工中心夹具垂直放置或水平放置，以及垂直放置工件不同的角度。上下料节拍实现壳体上下料节拍最快达到5s。在组建生产线的同时，通过融合物流系统、在线测量系统、MES管理软件形成具有一定智能化的数字化车间，结合客户现场信息化管理，自动化作为基础，进一步组建智慧工厂。

产品主要优点如下：

1)全伺服设计，单臂具备5个自由度。

机械手每个臂有5个的自由度的，相比传统机械手采用气动旋转的方式，实现固定角度的姿态变换，全伺服设计几乎能够满足汽车离变壳加工的所有姿态要求。

2)采用平行连杆机构简化传动路径，降低控制难度。

采用连杆机构，将同场的两个摆动轴运动简化为一个摆动轴和一个直线轴，从制造和控制方面大大降低了难度，同时提高了机构刚性和稳定性，缩短了开发周期。

3)双臂设计，干涉范围小。

采用双臂设计，机械手由两个5自由度的单臂组成。相比关节机器人单臂双爪的方式，大大减小了干涉范围，同时对机床的任意夹具姿态都能满足。

九轴桁架机器人作为一种复合型的新型工业机器人填补了国内自主机器人在这一领域的空白，同时作为一种非标的机器人给很多企业多了一个选择，可以代替关节机器人在变速箱壳体上下料领域的应用。在变速箱壳体上下料领域采用九轴桁架机器人能够更好、成本更低的完成上下料工作需求，为广大汽车零部件厂家提供了一个更好的性价比的新产品。

总体九轴机器人在生产线应用效果图如下：

九轴桁架机器人组成的离变壳加工生产线

作为自行开发，有自主知识产权，产品适应当前加工制造业发展的大趋势，该项目产品的成功研制对满足零件加工行业自动化需要，提高我国制造业水平，缩小我国汽车制造和其它加工行业与国际水平的差距起到积极作用。通过该项目的产业化规模生产销售，减少在此领域对国外产品的依赖，减少工业机器人的进口数量，创造提升中国自主知识产权的机器人品牌。

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