唇膏生產(chǎn)用機(jī)器人介紹

作者：李剛

職務(wù)：沈陽百格機(jī)器人有限公司總經(jīng)理

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產(chǎn)品：德國BergerLahr公司和Roboworker公司中國總代理

在很多產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中，用機(jī)器人來完成一些生產(chǎn)工序，不僅能提高生產(chǎn)效率，降低成本，更能提高產(chǎn)品質(zhì)量。例如在ESTEE LAUDER公司的唇膏生產(chǎn)過程中，要把唇膏和殼從一拖盤取出，再把唇膏整潔準(zhǔn)確地裝入殼內(nèi)，并蓋好蓋及擰緊，最后把成品唇膏放另一拖盤中。還有在許多手機(jī)生產(chǎn)過程中，在一個(gè)托盤上整齊地放置一些裝有手機(jī)外殼、印刷電路板、用塑料帶包裝好的顯示部件。機(jī)器手爪把它們一個(gè)一個(gè)地抓取到傳送帶上，以便進(jìn)行下步處理，并在最后把已經(jīng)空的托盤搬到空托盤摞上。這類碼垛機(jī)器人被廣泛應(yīng)用在醫(yī)藥、包裝，儀表裝配，繼電器生產(chǎn)等眾多行業(yè)，因其結(jié)構(gòu)和工作原理非常類似，而且都以直角坐標(biāo)機(jī)器人為基礎(chǔ)，所以本文先簡介直角坐標(biāo)機(jī)器人，再介紹標(biāo)準(zhǔn)碼垛機(jī)器人及一應(yīng)用案例。

一，直角坐標(biāo)機(jī)器人

直角坐標(biāo)機(jī)器主要由幾個(gè)直線運(yùn)動(dòng)軸組成，通常分別對(duì)應(yīng)直角坐標(biāo)系中的X軸，Y軸和Z軸。在絕大多數(shù)情況下直角坐標(biāo)機(jī)器人的各個(gè)直線運(yùn)動(dòng)軸間的夾角為直角，通常X軸和Y軸是水平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)軸，Z軸是上下運(yùn)動(dòng)軸。直角坐標(biāo)機(jī)器人的核心部件是直線運(yùn)動(dòng)軸，它是由精制鋁型材、齒形帶、直線運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌和伺服電機(jī)等組成。單根運(yùn)動(dòng)軸標(biāo)準(zhǔn)最大行程為5600mm，負(fù)載1~200公斤，定位精度0.05mm，最高運(yùn)動(dòng)速度8米/秒。按照具體應(yīng)用對(duì)定位精度，有效行程，運(yùn)行速度和負(fù)載大小，運(yùn)動(dòng)方式等來選擇相應(yīng)的導(dǎo)軌，并組合成相應(yīng)形式的多維機(jī)器人來完成所特定的任務(wù)。按其結(jié)構(gòu)形式有30多種二維和三維機(jī)器人，還可以在Z軸上加上一個(gè)或兩個(gè)旋轉(zhuǎn)軸，構(gòu)成四維和五維機(jī)器人。

多臺(tái)直角坐標(biāo)機(jī)器人按特定的組合構(gòu)成，同步完成特定的任務(wù)。碼垛機(jī)器人是最常見的一些組合，針對(duì)不同的應(yīng)用形成多種標(biāo)準(zhǔn)形式的碼垛機(jī)器人。

二 碼垛機(jī)器人結(jié)構(gòu)及工作原理

標(biāo)準(zhǔn)碼垛機(jī)器人在電子和機(jī)械部件、對(duì)表面很敏感的塑料部件、對(duì)外形很挑剔的沖壓部件、車床工件等的上下料有很多用途。下面介紹碼垛機(jī)器人MS600在化裝品行業(yè)的應(yīng)用。比利時(shí)的ESTEE LAUDER公司是化妝品制造行業(yè)的領(lǐng)頭企業(yè)，該公司在其生產(chǎn)線上應(yīng)用了百格拉公司兩套SM600碼垛機(jī)器人。

工作原理

在生產(chǎn)線中，我們先用手推車把裝有口紅外殼的托盤放置在第一個(gè)工位上-A騾托盤，然后碼垛機(jī)器人X軸運(yùn)動(dòng)到拖盤A騾上方，用四對(duì)兩指手爪從托盤里抓取4個(gè)口紅外殼并升高到一定位置，然后放到4工位的旋轉(zhuǎn)平臺(tái)上，放置好4個(gè)口紅外殼后，旋轉(zhuǎn)平臺(tái)旋轉(zhuǎn)一定角度，填充唇膏過程由第二臺(tái)碼垛機(jī)器人來完成，填充完唇膏之后，緊接著第二臺(tái)機(jī)器人抓取4個(gè)封裝帽，封裝口紅。在這個(gè)過程中兩臺(tái)碼垛機(jī)殼器人要嚴(yán)格協(xié)調(diào)、同步工作。就這樣兩臺(tái)機(jī)器人相互配合，相互協(xié)調(diào)，完成整個(gè)包裝過程，已經(jīng)卸載完的托盤被堆放在手推車上進(jìn)行下一輪應(yīng)用。整個(gè)過程值得注意的是手推車的停放位置以及托盤的擺放位置都必須準(zhǔn)確無誤。兩臺(tái)碼垛機(jī)器人均采用氣動(dòng)四指手爪，其外形見圖3。每個(gè)口紅大約重10g，每個(gè)托盤可以容納280個(gè)口紅。處理4個(gè)口紅為一動(dòng)作周期，其用時(shí)為8秒。托盤為熱熔塑膠類托盤，其尺寸為600×400×11mm。每騾有案可27個(gè)托盤，托盤交換時(shí)間7秒。

該機(jī)器人的控制系統(tǒng)采用Berger Lahr公司的智能型伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)TLC634。TLC6系列伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可任意修改，適應(yīng)新的產(chǎn)品，如換拖盤等。

結(jié)束語

通過以上對(duì)碼垛機(jī)器人在唇膏生產(chǎn)線中應(yīng)用的介紹使大家初步了解這類機(jī)器人及其應(yīng)用。這類機(jī)器人還被成功應(yīng)用于手機(jī)生產(chǎn)，訂書器生產(chǎn)，儀表裝配，太陽能設(shè)備，集電器生產(chǎn)，汽車儀表裝配等生產(chǎn)線中。由直角坐標(biāo)機(jī)器人組成的碼垛機(jī)器人非常適合應(yīng)用于這類小件的大批量生產(chǎn)，它不僅比其它的機(jī)器人成本低，而且效率高，必將被更多行業(yè)更廣泛的應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中。