成功案例

協(xié)鴻工業(yè)機(jī)器人提供智能系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)、系統(tǒng)仿真、制造、工程服務(wù)

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車橋主/被錐齒機(jī)加自動(dòng)化

重卡車橋的主/被錐齒機(jī)加工線，因工件較重(主齒約26kg，被齒約55kg);工件的上下料給操作工帶來很大的勞動(dòng)強(qiáng)度；從而導(dǎo)致整個(gè)加工線的產(chǎn)能/效率不高，自動(dòng)化水平低下。作為機(jī)加上下料自動(dòng)化積累豐富經(jīng)驗(yàn)的協(xié)鴻公司，在結(jié)合客戶加工工藝及設(shè)備現(xiàn)狀，從方案規(guī)劃到實(shí)際設(shè)計(jì)，從設(shè)計(jì)審圖至自動(dòng)化設(shè)備落地安裝,給客戶提供一攬子交鑰匙工程。新設(shè)備采用機(jī)器人與視覺的應(yīng)用，并配套的高精度檢測機(jī)構(gòu)，在智能化、柔性化、可靠性方面給客戶帶來深刻的印象及體驗(yàn)。

“把你們協(xié)鴻在乘用車行業(yè)機(jī)加上下料自動(dòng)化的技術(shù)推廣至重卡車橋主/被錐齒機(jī)加自動(dòng)化線，既是機(jī)遇也是挑戰(zhàn)；” 方盛車橋自動(dòng)化改善部鐘廣平表示“做到穩(wěn)定可靠的同時(shí)，也要精細(xì)精巧”。

痛點(diǎn)難點(diǎn)

項(xiàng)目需要兼容主/被錐3個(gè)大系列≤19個(gè)小機(jī)型，外形存在差異以及局部尺寸有梯度變化。

現(xiàn)場目前人工作業(yè)使用平底（平底可以靈活兼顧各種機(jī)種）托盤小推車，主錐工件豎立放置（被錐工件平放）然后移至機(jī)床門口，由人工進(jìn)行上下料。

導(dǎo)入自動(dòng)化后需要設(shè)計(jì)前后工序交互使用的專用臺車；一要考慮兼容各機(jī)型；二要保證來料工件在臺車上各自精度；三要保證半小時(shí)以上的儲料量。

在已知生產(chǎn)產(chǎn)能要求為180S/件的情況下；協(xié)鴻設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)仔細(xì)研究各機(jī)型工件的圖紙，對比分析所以機(jī)型共同點(diǎn)及差異點(diǎn)；分別設(shè)計(jì)出主錐專用定位儲料臺車及被錐專用定位儲料臺車。

機(jī)器人手爪要兼容所有機(jī)型，然后還要考慮立/臥式車床、立式加工中心以及銑/切齒機(jī)的各種夾具姿態(tài)。

被錐零件在進(jìn)立式車床前需要對工件找角相定位，因?yàn)榱④嚨膴A具是以盤底面指定定位孔定位夾緊加工的。

解決方案

首先，分析主錐圖紙及外形尺寸；主錐齒除齒盤外均有階梯狀軸把，軸徑差距在24mm以內(nèi)；采用立姿放置可以保證工件中心垂直，并且通過中心治具（按最大）定位，然后臺車上各治具中心距精確加工，這樣就可以保證工件在臺車上相對準(zhǔn)確一點(diǎn)的位置度；同時(shí)可兼容下所有機(jī)型軸類件。每個(gè)該臺車設(shè)計(jì)12個(gè)位可保證正常儲料量為36min.

分析被錐圖紙及外形尺寸；被錐齒均為空心盤狀，且最大件外徑范圍在310mm-460mm之間；采用傾斜放置，底部兩根圓柱相切支撐錐盤，側(cè)面設(shè)計(jì)卡槽輔助支撐；卡槽位按最大工件厚度尺寸設(shè)計(jì)；這樣就可以保證各尺寸工件在臺車支撐柱上始終相切；同時(shí)兼容所有盤類機(jī)型且人工運(yùn)輸過程中不發(fā)生傾翻。每個(gè)該臺車設(shè)計(jì)12個(gè)位可保證正常儲料量為36min.

通過以上設(shè)計(jì)主/被錐臺車長寬尺寸可相對接近，尺寸最小，可最大程度減輕人員推拉臺車的勞動(dòng)強(qiáng)度。

手爪既要夾軸狀零件也要夾取盤狀件，手爪需要設(shè)計(jì)成兩套專用夾持缸機(jī)構(gòu)的組合體；軸類為兩平行抓結(jié)構(gòu)，空心盤件則采用內(nèi)撐式3爪結(jié)構(gòu)。

因臺車重點(diǎn)考慮機(jī)型兼容，所以各零件在臺車上相對位置度還不夠精確，這時(shí)需要利用視覺系統(tǒng)的補(bǔ)償功能。視覺拍照識別引導(dǎo)機(jī)器人手爪抓取，抓取后特別是被錐齒盤需要再進(jìn)行放置后的二次定位再抓取。

被錐齒工件在進(jìn)立車前需要找角相定位，設(shè)計(jì)一套專用推靠自調(diào)心找正機(jī)構(gòu)解決該問題。

此外，為確保設(shè)計(jì)的可靠性并縮短后續(xù)的現(xiàn)場調(diào)試時(shí)間，協(xié)鴻在設(shè)計(jì)階段進(jìn)行了離線仿真；利用設(shè)備級的模擬仿真，以保證設(shè)備的節(jié)拍、運(yùn)動(dòng)軌跡優(yōu)化以及設(shè)備干涉分析的預(yù)判，從而實(shí)現(xiàn)了最佳機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)和運(yùn)動(dòng)路線。

成果

項(xiàng)目包共分熱前主錐自動(dòng)化、熱前被錐自動(dòng)化以及熱后組合線自動(dòng)化。
該3套機(jī)器人自動(dòng)化設(shè)備導(dǎo)入后，一度成為甲方示范性加工自動(dòng)化區(qū)。
設(shè)備極大減輕了一線工人的勞動(dòng)強(qiáng)度,同時(shí)提升了產(chǎn)能(生產(chǎn)效率提高17％)，為客戶產(chǎn)生了較大的經(jīng)濟(jì)效益。

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