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1　項(xiàng)目背景

由于小金屬加工件的沖壓加工生產(chǎn)周期短、工作重復(fù)性高，人工操作不僅容易疲勞而且極易受傷，因此，通過(guò)提升沖壓機(jī)床生產(chǎn)自動(dòng)化程度，可有效降低類似事故發(fā)生概率。某精密五金生產(chǎn)加工企業(yè)，應(yīng)用臺(tái)達(dá)SCARA工業(yè)機(jī)器人于其沖床的上、下料工藝環(huán)節(jié)，不僅提高了工作效率，節(jié)約了生產(chǎn)成本，還有效降低操作工人因工作疲勞造成的事故發(fā)生概率，從而有效保障生產(chǎn)廠商操作人員的人身安全。

2　項(xiàng)目介紹
該項(xiàng)目中，精密五金沖床設(shè)備上、下料的應(yīng)用采用臺(tái)達(dá)SCARA工業(yè)機(jī)器人DRS40L3SS1搭配機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。當(dāng)沖床上、下料機(jī)構(gòu)中的坯件從震動(dòng)盤里出來(lái)時(shí)，方向與朝向大致相同，坯件經(jīng)過(guò)輸送帶轉(zhuǎn)移到臺(tái)達(dá)CARA工業(yè)機(jī)器人抓料范圍時(shí)，機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)檢查到坯件，通知輸送帶停止，并把坯件所在坐標(biāo)和角度發(fā)送給SCARA工業(yè)機(jī)器人；SCARA工業(yè)機(jī)器人收到定位數(shù)據(jù)后，移動(dòng)手臂末端的吸盤，定位到坯件的正上方，降下吸盤并吸起坯件，移動(dòng)至沖床中間的旋轉(zhuǎn)存放臺(tái)的壓模上；沖床沖壓成型完旋轉(zhuǎn)存放臺(tái)里面的坯件，旋轉(zhuǎn)存放臺(tái)會(huì)轉(zhuǎn)180度，將里面的成型件送出；與此同時(shí)，新的待壓坯件送進(jìn)沖床加工區(qū)；SCARA工業(yè)機(jī)器人收到?jīng)_床出料信號(hào)，將成品取出放置到出料儲(chǔ)存盤內(nèi)，繼續(xù)循環(huán)執(zhí)行以上動(dòng)作。加工示意如圖1所示。

在此工藝過(guò)程中，臺(tái)達(dá)SCARA工業(yè)機(jī)器人末機(jī)床端的定位精度為±0.2mm，機(jī)器人上下料工作周期≤2.5s。由于該項(xiàng)目是用工具臂吸盤取料，因此需要建立工具坐標(biāo)系，該項(xiàng)目中建立工具坐標(biāo)系的方法是以吸盤的中心作為參考點(diǎn)，控制工業(yè)機(jī)器人手臂圍繞參考點(diǎn)轉(zhuǎn)一圈，大約每90度記錄一次工具坐標(biāo)的參考點(diǎn)，記錄完畢后，點(diǎn)擊計(jì)算工具坐標(biāo)即可生成。

需要注意的是，用戶在沖床機(jī)構(gòu)上會(huì)有障礙物，需要限制SCARA工業(yè)機(jī)器人的工作空間，因此需要開(kāi)啟伺服驅(qū)動(dòng)器的扭矩限制，可減輕機(jī)構(gòu)因控制不當(dāng)造成碰撞所導(dǎo)致的機(jī)構(gòu)變形和損壞。

3　項(xiàng)目總結(jié)

SCARA工業(yè)機(jī)器人具備高位置精度及負(fù)載，能夠長(zhǎng)時(shí)間且穩(wěn)定地?zé)o故障運(yùn)行，同時(shí)其可采取多種安裝方式，系統(tǒng)擴(kuò)展性強(qiáng)，參數(shù)配置簡(jiǎn)單，易于維護(hù)，可實(shí)現(xiàn)高速點(diǎn)位運(yùn)動(dòng)、空間直線插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)、空間圓弧插補(bǔ)等功能。
隨著精密五金沖床上下料的復(fù)雜度、精度和效率要求越來(lái)越高，企業(yè)對(duì)成本控制也越來(lái)越重視，臺(tái)達(dá)SCARA工業(yè)機(jī)器人在定位精度和上下料效率方面獲得客戶的極大認(rèn)可，為該產(chǎn)品在精密加工領(lǐng)域的拓展打下基礎(chǔ)。

摘自《自動(dòng)化博覽》2018年5月刊