图片中的现代化生产线表示的是柔性生产的加工中心。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、标准化机床所替代。在自动化和机器人工业生产领域中的 Fibro 有限公司主要承担工件运输和过程链的生产任务。他们生产的龙门式机器人适用于机床、生产线的上下料、 工件的传送和夹具、模具及加工刀具系统的传送。

14 台龙门式机器人

这种模块化机器人以及与之配套的机器人卡爪系统在慕尼黑的 BMW 公司的生产车间得到了广泛的应用。 在BMW公司的生产线中，它可以完成发动机缸盖的机械加工、装配、清洗和质量检测。各加工工序一般是由加工中心来完成的，各个加工中心组成一个生产加工线。通过 Fibro 的龙门式机器人 (图1)在各个加工中心之间完成缸盖的上下料工序。共有14 台 Fibro公司生产的机器人在 4 1个加工中心、二台传送机、 4 个装配工位以及清洗机床、检测机床中完成上下料的任务 。

图 1 毛坯装卸上料的龙门式机器人

这些龙门式机器人都是采用模块化的结构设计，并且都可以根据生产能力的增加而进行补充。其 中 的 单 坐标、两坐标和三坐标机器人，都带有淬火、磨削的导向块，适合于运送重型工件( 50～ 4000kg)。在缸盖生产线上的坐标式装卸机器人是根据运送负载的大小和运送时的动态性能的要求而采用的龙门式结构。机器人可按 3m/s 的速度运送 200～350kg 的工件;允许的加速度达4～ 6 m/s2。 NC 数控机器人具有很大的卡爪开度, 卡爪以标准的平行卡爪和直角卡爪为基本型，结构紧凑。

保证缸盖的装夹定位

在工件的运输过程中，龙门式机器人采用了中间底座来运送缸盖，缸盖加工后的表面可靠的定位、装夹，以保证缸盖运输过程中的安全与可靠性。这些中间底座又是各个加工中心中机床夹具的组成部分，因此，可以保证缸盖在各个加工中心中有着相同的安装定位基准。同时，也可以减少机器人卡爪的变化，减少夹具的变化。另外，由于工件在各个加工中心有着相同的夹紧力和安装定位基准，也提高了加工精度和产品质量。中间底座被机器人专用的夹紧机构所抓取，并固定好，便于运输(图 2)。为了防止气动系统因意外故障而失去夹紧力，缸盖也可在弹簧力的作用下保持可靠的夹紧状态。

图 2 装夹在中间底座上的缸盖由气动夹具夹紧。
整个中间底座由专用锁紧卡爪固定、防松

用于缸盖毛坯上料的机器人采用的是气动长行程的卡爪，机器人的机械手带有回转电动机，可绕中心轴同步旋转。这种“粗加工”机器人可以保证缸盖正确盖毛坯的铸造公差是由垂直轴和卡爪的双坐标平衡补偿机构进行补偿的。

图 3 机器人卡爪将加工好的缸盖运输到下一工位

在生产线的末端，加工并预装好的缸盖从中间底座上取下，剩下的缸盖，即在清洗、装配、检验工位之间的缸盖由长行程卡爪机器人来完成运输。这种长行程卡爪机器人的外观(图 3)。缸盖的翻转或回转运动，同样也由伺服同步电机控制机械手来完成。在整个缸盖的运送系统中， Fibro 公司还采用了摩擦式输送滚道(图4)， 在90°转角处采用了回转工位。传送滚道中的可开启滚道方便了操作以及维修人员可以在各个加工设备之间的工作。

图 4 机械手将中间底座及工件放置在摩擦
传送滚道中