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浅析钢材自动上下料机器人的设计

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钢材上下料机器人作业背景分析

根据钢材加工设备加工范围和技术特征,型材上下料机器人应满足下述主要技术指标:①操作型钢范围:球扁钢,扁钢,等边角钢,不等边角钢,T型钢;②操作型钢最大长度:12m;③操作型钢线形:直线,曲线}④活动工作空间X×Y×Z(长×宽×高):60mX6m×(0.7~2)m;⑤最大尺寸的型钢计算重量:约600kg(以12m长T钢材为例:上10mm×400mm/20mm×125mm):⑥定位精度;±lmm.上述技术指标具有如下所述的几个技术特征:①机器人工作的三维空间大,运动距离长,跨度大;②物体质重,型长;③加工钢材的机械加工面为一平面,机械手可平面定位,但非直线;④定位精度要求不高.

钢材上下料机器人主体结构选择

综合上述特征,在最广泛使用的工业机器人的几种坐标系(直角坐标系,圆柱坐标系,球面坐标系,关节坐标系)中,选用直角坐标系作为构造钢材上下料机器人主体结构的理论依据.其优点为:①结构简单;②编程容易;⑧若采用直线滚动导轨,速度高,定位精度高;④在X,y和Z三个坐标轴方向上的运动没有耦合作用,较容易控制;⑤活动范围大.直角坐标系机器人至少有三个自由度.

多机械手着力位置与钢材挠度的分析

由于钢材实现自动上料到钢材弯曲机加工位,有一定的定位精度要求,在过程中其钢材挠度≤士0.1mm.在多机械手的磁吸附力一定,运行速度不高时,钢材的挠度主要取决于机械手着力位置.根据不同长度钢材,可确定采用多至四个少到一个机械手.除进料首端由于冷弯机特殊要求至少留出距机械手着力中心点1.5m外,其余机械手按等问隔抓举钢材.每只机械手有三个手指,每个手指的磁吸附块长0.3m,两手指间隙0.15m,总长1.2m.

由于钢材上下料机器人替代了操作工人,它可大,中,小型船舶的各种型号,不同长度的钢材.既能直线钢材又能曲线钢材.它可实现钢材冷弯机,切割机和焊接机工位串联,使钢材加工全面实现自动化,形成钢材加工自动生产线成为可能.这样,势必提高了钢材加工的安全性和生产效率.这一设备为改善传统的钢材加工工艺不足之处创造了条件.