龙门式二维车床上下料机器人方案

　　在给数控车床上下料时主要有从卡盘正上方上下料的龙门式直角坐标机器人，也有从卡盘前面通过摆臂来上小料的摆臂式直角坐标机器人。从卡盘正上方上下料的龙门式直角坐标机器人根据其上料架位置和下料架位置分为二维和三维龙门式上下料机器人。二维龙门式车床上下料机器人要求上料架位置和下料架位置与车床卡盘同心。而三维龙门式车床上下料机器人上料架和下料架通常在车床的前后。由于其龙门结构，整个机器人要安装在车床防护罩上方，保证上下运动轴(Z轴)与车床卡盘在同一垂直面内。这类龙门式上下料机器人不仅可以适应数控车，还适应数控铣，数控镗和加工中心。

　　这类龙门式车床上下料机器人的Z轴比较长，升降幅度大，要求放置数控车的厂房有足够的高度。另外在取料和上料过程中，Z轴要提升到车床防护罩的最上方，运动距离长，工作节拍相对要慢些。还有考虑Z轴晃动问题。在德国很多公司都采用这类上下料机器人，本文所介绍的机器人就是沈阳莱茵机电有限公司借鉴德国工厂而设计的。对于不同型号车床和不同负载的上下料机器人，其结构形式相同，主要区别在手爪，直线运动单元的型号及驱动等配置上。本文就介绍一台二维龙门式上下料机器人，以此抛砖引玉，促进国内机床上下料机器人的普及应用。

　　一、基本组成：

　　整个直角坐标机器人仅由一根水平直线运动单元(X轴)，垂直运动轴(Z轴)，带两个气动手爪的转动轴和控制系统组成。

　　对于小负载的上下料，X轴可以采用百格拉公司的单根PAS42BB直线运动单元，或单根PAS44BB直线运动单元。对于大负载零件X轴可以采用百格拉公司两个PAS44BB直线运动单元。X轴的行程一般要2.0米左右，具体长度与机床类型及要加工的毛料位置及加工后的零件摆放位置有关。

　　Z轴可以采用百格拉公司的单根LM-A42BB直线运动单元，或单根LM-A44BB直线运动单元。对于大负载上下料Z轴可以采用百格拉公司加强型直线运动单元(目前最大1000公斤)。Z轴的行程一般要1.0米左右，具体长度与机床类型及要加工的毛料位置及加工后的零件摆放位置有关。

　　转动轴以其中心点为轴安装在摆动臂上，可以进行180°的转动，也可以是90°。其两端的气动手爪一个用于从液压卡盘里取下已加工完的零件，转动180°后把要加工的零件装入卡盘内。对于不同的零件来确定手爪的样式及规格。感兴趣的朋友请与沈阳莱茵机电联系。

　　这里X轴，Z轴和转动手爪都用伺服电机配德国NEUGART公司的行星减速机来驱动，控制系统可以采用PLC，或德国ENGELHARDT的数控系统等。