多关节机器人在加工上下料的实际应用

近年来，随着人口红利消退、发达国家制造业回流，我国传统制造业的生存空间面临压缩窘境，劳动力成本的刚性上涨制约了很大部分企业的发展。为了降本增效“腾笼换鸟”，由政府力推、企业力行的“机器换人”大潮正加快部署，而完全由机器人代替人工进行制造加工的工厂也在不断涌现。在制造加工过程中，上下料这一环节用人较多，也是机器替代人的主要环节，本文以风扇外罩制造的案例展开介绍。

风扇外罩制造工艺简介

实现自动化前的制造工艺：8名人工完成9套繁琐工序，包括内环点焊、网罩液压成形、外环碰焊、外罩修边、中环碰焊、外环打圈、外环对焊、中环打圈、中环对焊等，该制造工艺的问题在于劳动强度大但效率低下。
 

风扇外罩制造现场图

自动化产线总体布局设计

(1) 分析整合机床的加工工艺流程；
(2) 设计机器人末端的非标抓手；
(3)设计辅助上料定位工具 ；
(4) 计算分析选用合适的机器人；
(5) 实现机床与机器人的通讯对接。
 

产线总体布局3D-LAYOUT

产线总体布局2D-LAYOUT

产线实现自动化的效果

(1) 提高产品加工质量的稳定性和均一性;

(2) 提高生产效率，一天可24小时连续生产;

(3) 改善工人劳动强度，提升安全性;

(4) 降低对工人操作技术的要求。

启帆通用六轴机器人

启帆通用六轴机器人是一种基于国际工业标准而开发、设计的6关节臂式机器人， 主要由机器人本体、机器人控制器和机器人控制软件三部分组成，其外形及各组成部件如下图所示。
 

其中控制软件由广州启帆独立开发，为用户提供了一个全开放、可扩展的控制系统开发平台。针对不同的应用研究和开发项目，用户可方便地向控制系统中添加视觉传感器、力传感器以及红外等各种扩展传感器，或通过添加各种末端工具来扩展机器人的功能，从而充分实现工业机器人的多重应用。其中机器人三维仿真功能是该控制系统的独到亮点，通过先仿真后运行的方法有效的避免了机器人意外情况的发生。

该案例充分体现了工业机器人上下料在制造加工中的突出优越性，既可达到企业降本增效的目的，也妥善解决了企业招工难的问题，更拓展了工业机器人有机结合机器人与机床组合加工的功能，简化了机床操作模式，提高了机床的操作安全性，降低了工人的劳动强度，大大提高了工作效率，是制造加工的“黑灯工厂”里重要的一环，具有强力的应用价值。