开关电源技术与设计在大批量小零件上下料机器人的应用实例

在现代制造业中，大批量小零件的加工和处理是非常普遍的现象。这些小零件涵盖了从气动元件、家电零件到各种车辆零部件、仪器仪表和日用品等，数量以百万计。在整个加工过程中，小零件需要完成机械加工，如车铣削、磨削、钻孔和检验等，这些任务对工厂来说既繁琐又耗时。

为了提高效率并减少人力成本，德国百格拉公司开发了一系列标准化的大批量小零件自动供料系统。这类系统能够实现精确控制，减少人为操作错误，并且能够24小时不间断工作。沈阳莱茵机电有限公司有20多个具体的应用案例和图纸，以便于用户参考。

我们针对一家生产铝活塞的企业进行了详细分析。该企业每天需要加工大量活塞，每个活塞重350克，每12个活塞装入一个拖盘，每8秒搬运完一个拖盘。如果仅仅码垛，要保证每8秒搬运完一个拖盘。此外，对于上下料工作，我们要求每次交换时间不长于7秒。

为了解决这些挑战，我们设计了一套全自动供料及全自动给机床上料和下料直角坐标机器人系统。这个系统虽然是针对活塞设计的，但它是一种通用系统，可以适用于很多相关产品的上料、下料和码垛工作。我们的设计参照了德国百格拉公司的图纸，并利用他们提供的直线运动单元来实现整体运动。

基本方案

进料和出料采用手推车。

每个车上放置12个拖盘。

每个拖盘放置15个铝活塞。

每次搬运一个活索或托盘需在7秒内完成。

代码垛速度至少为每8秒一次。

供货robot方案

我们的方案主要由两个部分组成：带动拖板上下的滑道平台以及水平移动轴上的二维XZ搬运机器人。这两部分通过伺服电机配备减速机构驱动，使得可以任意升降或水平移动至指定位置，同时具备精确停止功能。

驱动电机与控制系统选择

对于这类高频、高速度、高精度需求的情境，我们选择了合适的人员驱动装置及其相应控制设备。在考虑驱动能力时，我们首先计算所需转矩，然后根据经验值确定所需最大功率，以及是否需要配备行星减速机构以降低转矩比。此外，还要考虑伺服电机最高工作转数限制，以确保稳定运行。

工作流程

a) 人工将装满待加工活索的手推车推至升降平台处，并确保前后位置误差符合要求。

b) 升降平台将整摞托盘提升至水平运动轴同一平面高度，从而准备取出第一托盘。

c) 水平运动轴取走一托盘并位移至预定的位置（1.2倍激光头直径）。

d) XZ二维移动臂向前取出一个活动物品并放置于交换台，而同时返回原位回收另一活动物品，将其放回初始状态之前的一空白空间内；此过程持续进行直到所有活动物品均被处理完毕。

e) 如果某一托盘已经全部被处理完毕，则将其送回到升降平台之下，再次提升以获取新的未经处理过的一托牌；如果所有已知数量中的最后一块活动物品已经被检测出来，则会发出警报通知负责人员采取行动更换新手推车载入更多待检测活动物品进入循环之中继续执行步骤d.

5 实验结果及结论

经过实施改进后的工程项目，其运行性能显示出了极大的优越性：稳定性良好，不易出现故障，而且操作简单容易掌握，为用户节省了大量时间资源，也有效地提高了生产效率。本计划也展示了解决问题创造性的方法，它可以很容易地调整以适应不同的工业环境，无论是在金属制成品还是塑胶制成品方面，都能提供高质量服务。因此，这种类型的心灵座标式机械臂几乎可以广泛应用于工业生产各行各业，而且由于成本较低且效率更高，将来可能会变得更加普遍使用。在未来随着技术不断发展，这类智能化供应链管理工具将进一步扩展其领域影响力，为全球产业结构带来深远变革作用。