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)器手爪把它們一個一個地抓取到傳送帶上，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)器主要由幾個直線運動軸組成，通常分別對應(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)器人的各個直線運動軸間的夾角為直角，通常X軸和Y軸是水平面內(nèi)運動軸，Z軸是上下運動軸。直角坐標(biāo)機(jī)器人的核心部件是直線運動軸，它是由精制鋁型材、齒形帶、直線運動導(dǎo)軌和伺服電機(jī)等組成。單根運動軸標(biāo)準(zhǔn)最大行程為5600mm，負(fù)載1~200公斤，定位精度0.05mm，最高運動速度8米/秒。按照具體應(yīng)用對定位精度，有效行程，運行速度和負(fù)載大小，運動方式等來選擇相應(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軸上加上一個或兩個旋轉(zhuǎn)軸，構(gòu)成四維和五維機(jī)器人。
多臺直角坐標(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、對表面很敏感的塑料部件、對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工位上-A騾托盤，然后碼垛機(jī)器人X軸運動到拖盤A騾上方，用四對兩指手爪從托盤里抓取4個口紅外殼并升高到一定位置，然后放到4工位的旋轉(zhuǎn)平臺上，放置好4個口紅外殼后，旋轉(zhuǎn)平臺旋轉(zhuǎn)一定角度，填充唇膏過程由第二臺碼垛機(jī)器人來完成，填充完唇膏之后，緊接著第二臺機(jī)器人抓取4個封裝帽，封裝口紅。在這個過程中兩臺碼垛機(jī)殼器人要嚴(yán)格協(xié)調(diào)、同步工作。就這樣兩臺機(jī)器人相互配合，相互協(xié)調(diào)，完成整個包裝過程，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。兩臺碼垛機(jī)器人均采用氣動四指手爪，其外形見圖3。每個口紅大約重10g，每個托盤可以容納280個口紅。處理4個口紅為一動作周期，其用時為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個托盤，托盤交換時間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)動系統(tǒng)TLC634。TLC6系列伺服驅(qū)動系統(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。
