机器人自动上下料搬运项目设计研究

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1、机器人自动上下料搬运项目设计研究摘要：轮胎厂的钢丝压延生产线工艺要求都必须使用钢丝锭子。没有实现自动化之前，装卸钢丝锭子都是使用人工，或者人工辅助平衡吊来装卸。如果要实现锭子装卸工作的自动化，以机械代替人工，锭子的抓取过程必须实现自动化。根据以上情况及要求本文利用6轴机器人及机器人手臂前端安装夹具来实现的自动装卸过程，锭子的抓取及锭子箱的塑料隔板吸附都必须借助本装置来实现。如下内容将重点阐述，要实现锭子装卸工作的自动化，机械方面涉及相关主要元件的选用及设计思路。关键词：机器人；自动装卸；设计计算；夹

2、具；吸附前言：轮胎厂的钢丝压延生产线工艺要求都必须使用钢丝锭子。钢丝锭子必须安放到锭子架上使用，一卷钢丝锭子使用完毕之后必须更换。没有实现自动化之前，装卸钢丝锭子都是使用人工，或者人工辅助平衡吊来装卸。如果要实现锭子装卸工作的自动化，以机械代替人工，锭子的抓取过程必须实现自动化。根据以上情况及要求本文利用6轴机器人及机器机器人自动上下料搬运项目设计研究摘要：轮胎厂的钢丝压延生产线工艺要求都必须使用钢丝锭子。没有实现自动化之前，装卸钢丝锭子都是使用人工，或者人工辅助平衡吊来装卸。如果要实现锭子装卸工作

3、的自动化，以机械代替人工，锭子的抓取过程必须实现自动化。根据以上情况及要求本文利用6轴机器人及机器人手臂前端安装夹具来实现的自动装卸过程，锭子的抓取及锭子箱的塑料隔板吸附都必须借助本装置来实现。如下内容将重点阐述，要实现锭子装卸工作的自动化，机械方面涉及相关主要元件的选用及设计思路。关键词：机器人；自动装卸；设计计算；夹具；吸附前言：轮胎厂的钢丝压延生产线工艺要求都必须使用钢丝锭子。钢丝锭子必须安放到锭子架上使用，一卷钢丝锭子使用完毕之后必须更换。没有实现自动化之前，装卸钢丝锭子都是使用人工，或者人

4、工辅助平衡吊来装卸。如果要实现锭子装卸工作的自动化，以机械代替人工，锭子的抓取过程必须实现自动化。根据以上情况及要求本文利用6轴机器人及机器人手臂前端安装夹具来实现的自动装卸过程，锭子的抓取及锭子箱的塑料隔板吸附都必须借助本装置来实现。具体流程为：1.机器人通过腕部夹具上的视觉系统识别锭子箱内满锭子的固定位置，同时将3件满锭子抓取，并按机器人示教路径放置于另一固定位置。2.机器人通过腕部夹具上的视觉系统识别锭子箱内塑料隔板的固定位置，并按机器人示教路径放置于另一固定位置。如下内容将重点阐述，要实现锭

5、子装卸工作的自动化，机械方面涉及相关主要元件的选用及设计思路。1机器人选用本项目选用安川MS165六轴机器人作为搬运主体。该机器人采用电气驱动，利用电动机产生力或力矩，直接或减速机机构驱动机器人，以获得所需的位移、速度、加速度。应用广泛，无污染、易控制、运动精度高，成本低、驱动效率高。详细说明：1.MS165机器人腕部负载重量为165kg，工件（钢丝锭子）重量约为20kg，夹具重量约为30kg，安全系数=机器人负载重量/（3x工件重量+夹具重量）＞1.83,满足使用条件；2.MS165机器人臂展范围

6、R=2702mm，现场锭子架平面尺寸为3500mmX1900mm,在根据机器人仿真软件进行模拟测试，满足使用条件；3.MS165机器人重复定位精度为±0.2mm，根据视觉定位精度及夹具机械补偿精度调整，可满足使用条件；4.MS165机器人通过机器人仿真软件模拟，可满足上下工件节拍（用户提供时间＜30s/次），故得出最终选型合格。2搬运夹具设计本项目夹具为自主研发设计，夹具底板固定在机器人腕部，夹持机构选用SMC品牌宽型气爪MHL2-40D-M9N（数量3件），气缸缸径为40mm，动作方式为双作用，最

7、高使用压力为0.6MPa，重复精度为±0.1mm，气爪夹持力为396N，满足夾持工件应用。气爪执行端安装尼龙材质扣爪，用于保护工件钢丝在搬运过程中不受损伤。夹具顶端安装两处SMC微动开关VM1000-4NU-01（数量2件），用于检测高度方向锭子位置（平面方向依靠视觉系统检测），微动开关为串联信号，用于避免因为工件表面不平整导致单个工件接触到微动开关的情况，提高夹具夹持的可靠性。左右两处夾爪气缸安装在直线导轨（上银HIWIN）上，由小行程气缸控制，目的是为了补偿抓取和放置工件时，三个工件的相对位置不

8、一致的情况。3吸附吸盘设计本项目吸盘为自主研发设计，需要吸附的工件（塑料隔板）重量约1.5kg，吸附表面光洁度较高，伹是由于图案花纹品种较多，凹凸不平位置较多。根据以上条件设计吸盘固定底板集成在夹具位置，成90°安装目的方便机器人工作翻腕，进而提高生产效率或节拍。计算吸盘水平提升力=1.5kgX安全系数，选用安全系数=4，则吸盘水平提升力为60N，选择吸盘？10直径，真空压力为--80kpa，真空吸力为6.28N，数量20个，但是上文提高塑料隔板图案花纹品种较多，凹凸