桁架机器人项目报告.docx

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1、桁架机器人项目报告1．项目简介随着制造业的用工成本上涨、技能人才紧缺、高危环保、高强度作业等问题的凸显，对于工作效率的要求越来越高，企业如何运用低成本回收大利润是每个生产厂家心目当中在意的事情。而通过这些年的实践证明，数控车床桁架机械手参与生产制造已被广泛认知和不断使用，成为社会关注的焦点。例如在数控车床、立式加工中心机、卧式加工中心机、数控立式车床、数控磨床、数控磨齿机等上下料时，其毛坯料可能是几公斤甚至几百公斤重，还有小型零件频繁上下料，大型电机壳体、发动机壳体、减速机壳体等的搬运也很费时、费力，直接影响工作效率、机床利用率

2、及生产安全。目前诸如此类零部件的搬运在欧美发达国家早已实现自动化。在机器人和自动化工业生产领域中，龙门式机器人即实现了制造过程的完全自动化，并采用了集成加工技术，适用于机床、生产线的上下料、工件翻转、工件转序等,同时其高精度夹持定位工具系统为机器人自动化加工提供了标准接口。2．项目详细内容桁架式机器人也叫做直角坐标机器人和龙门式机器人。工业应用中，能够实现自动控制的、可重复编程的、多功能的、多自由度的、适合不同任务的自动化设备，运动自由度间成空间直角关系、多用途的操作机。它能够搬运物体、操作工具，以完成各种作业。本项目推广以后可

3、用于汽车零部件及五金、机械、农机、冶金、化工等行业对机床上下料、搬运、码垛、装配等工序。2.1立项背景智能制造技术已成为世界制造业发展的客观趋势，世界上主要工业发达国家正在大力推广和应用。发展智能制造既符合我国制造业发展的内在要求，也是重塑我国制造业新优势，实现转型升级的必然选择。智能制造不仅仅是单一的先进技术和设备的应用，而是新模式的转变。高效灵活的生产模式、产业链有效协作与整合、新型生产服务型制造、协同开发和云制造，这些都是其很明显的优势。近年来，各国为提高产品质量、降低成本、缩短研制周期，制订多项先进制造发展战略与规划，调

4、整产业架构,促进产业转型，急需用智能制造提升能力和效率。此外，相关技术条件已逐渐成熟。信息技术和新的智能技术为智能制造提供了最重要的基础。目前中国制造业正处于转型升级的浪潮之中，正是机器人自动化的发展良机，08年经济危机之后，现代化制造对员工素质要求越来越高，人工成本增长迅速，“招工难”日益严重，如何在生产中降低劳动强度,实现智能自动化，提高生产效率，减少人员配置，缩小生产空间，降低社会成本，甚至于无人化智能加工，在机械加工行业势在必行。我国绝大多数工厂的生产线上数控机床操作、装卸工件仍由人工完成，其劳动强度大、生产效率低，而且

5、具有一定的危险性，已经满足不了生产自动化的发展趋势。为了提高工作效率，降低成本，将车间物流系统、机床操作、送检、上下料、甚至包装及后道工序揉成一有机整体，并使生产线发展成为柔性制造系统，适应现代机械行业自动化生产的要求，针对具体生产工艺，结合机床的实际结构，利用机械手技术，设计用上下料机械手代替人工工作，以提高劳动生产率。本机械手主要与数控机床组合最终形成生产线，实现加工过程的自动化和无人化。在现代化生产线中，越来越讲究的是柔性化生产。机械设备自动化是这个世纪制造业发展的大趋势，机器人产业将是一个阳光产业，未来的世纪是机器人技术

6、极度发展的世纪，人类将从单调繁杂的体力劳动中解放出来，从事更加富有创造性的工作。自动生产线和自动化程度高的加工设备已经成为今后制造工厂的一个必然趋势。单一的和普通的专用加工机床在大批量加工时越来越多的被万能的、标准化机床及柔性自动化生产线所替代。2.1详细科项目内容桁架机器人也叫龙门式机器人，属于直角坐标机器人。是一种建立在直角X，Y，Z[1]三坐标系统基础上，对工件进行工位调整，或实现工件的轨迹运动等功能的全自动工业设备。桁架式机器人能够搬运物体、操作工具，以完成各种作业，其速度快，精度高，良好的防尘、防污性，针对轴承类工件的

7、自动车削、钻孔等加工设计整套物料搬运及储存设备，满足实际机床生产线的需要。桁架式机器人的空间运动是用三个相互垂直的直线运动来实现的。桁架式机械手的控制核心通过工业控制器(如：PLC，运动控制，单片机等)实现。由于直线运动易于实现全闭环的位置控制，所以，桁架式机器人有可能达到很高的位置精度(μm级)。为了实现一定的运动空间，桁架式机器人的结构尺寸要比其他类型的机器人的结构尺寸大得多。桁架式机器人的工作空间为一空间长方体。通过控制器对各种输入(各种传感器，按钮等)信号的分析处理，做出一定的逻辑判断后，对各个输出元件(继电器，电机驱动

8、器，指示灯等)下达执行命令，完成X，Y，Z三轴之间的联合运动，以此实现一整套的全自动作业流程。　　桁架机器人用了集成加工技术，适用于机床、生产线的上下料、工件翻转、工件转序等，同时其高精度夹持定位工具系统为机器人自动化加工提供了标准接口，2μm的重复定位精度确保