德国雄克公司联合非夕科技推出机床精加工上下料柔性自动化解决方案

国际金属加工网 2021年04月28日

4月12-17日,第十七届中国国际机床展览会(CIMT)在北京国际展览中心(新馆)举行。本次展会上,非夕科技联合德国雄克公司(展位:E1 A301)首次展出机床精加工上下料柔性自动化解决方案。

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智能制造已成为制造业发展主流方向的今天,机床加工越来越展现出高速化、精密化、智能化的趋势。然而,由机床、精密夹具和工业机器人组成的传统机床精加工上下料自动化产线通常面临一个问题:精密夹具与工件的装配间隙远小于传统工业机器人的重复定位精度,为装配结果带来极大不确定性和耗材隐患。能否解决精加工上下料的柔性问题,对机床行业的效率提升和综合发展至关重要。

机床精加工自动化面临的挑战

目前机床加工中常见的精密夹具有液压芯轴、卡盘、刀柄、虎钳等。其中,作为通用夹具的卡盘被广泛应用于轴类、盘类等工件的夹持,但在自动上下料过程中,机器人与卡盘之间产生的夹持力和中心偏差容易造成无效装配或工件损坏。

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而以液压芯轴为代表的液压膨胀式夹具因其精细的回转精度(通常情况下≤0.003mm)、可有效解决薄壁类工件变形等作用而被频繁用于精加工作业,但在上下料时,液压膨胀式夹具与工件的装配间隙仅为直径*3‰(例,夹持15mm的齿轮时,单边间隙为0.0225mm),远低于以位置定位为主的机器人加液压夹具所累计的误差,装配难度极大。针对这个问题,目前市面上存在两种主流解决方案:

  • 侧向装配:适用于双主轴机床,机器人会首先上料给到装配间隙较大的夹具(如卡盘等),再利用主轴对接的方式将工件上料给到液压芯轴。此类方案对于机床的要求高,整体配置复杂,上料时间长,成本较高。

  • 竖直装配:主要采用浮动工具,并借助夹具与工件的倒角进行上料。此类方案对工件表面的划伤不可避免,且需要额外的工具和工序。

由上述可见,传统的机床上下料自动化方案并不能很好地解决精密夹具与工件配合的问题,并会带来装配良率低、工件损耗、成本高等弊端。

自适应机器人+AGV/AMR+雄克工装组合,提升机床上下料柔性

通用智能机器人公司非夕科技与全球知名的机床夹具供应商德国雄克公司联合推出机床上下料柔性自动化解决方案,可以自动适应精密夹具与工件之间的装配间隙,帮助客户完成柔性稳定的自动化机床上下料,实现产线和总体成本的优化。

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方案主要包括:非夕复合机器人(Rizon拂晓搭配AGV/AMR平台)和雄克工装组合(夹具、零点快换、机械手、机器人附件等)。

自适应机器人拂晓融合了工业级力控、机器视觉和人工智能技术,颠覆传统的以位置控制为主的方式,可以自适应于不确定的环境,通过像人手一样的手眼配合来完成复杂的工作任务;同时,拂晓兼容各种第三方AGV/AMR平台,使一套系统对多台机床进行看护成为可能,并可就地部署、无需改变产线已有布局;雄克工装夹具组合选择多样,可以辅助机器人灵巧的力度抓取和移动工件,安全可靠,适用于机床精加工场景。

实际作业时,方案通常采取单/双臂加双夹爪,搭载于AGV/AMR上的自适应机器人提供末端0.1N的力控分辨率以及1KHz力控频率,在装配时会持续性检测力和力矩并做出实时调整,实现毫米级位置误差补偿,最终在保证工件表面不划伤的基础上,提升节拍效率,高效完成夹具(液压芯轴、卡盘等)与工件的“丝”级(0.01mm)精度装配。

方案优势

  • 精细而稳定的力觉检测和控制解决精密夹具和工件的匹配间隙问题,保证上下料作业的精度

  • 有效避免工件划伤或损耗,提升机床精加工良率

  • 降低产线复杂度,无需额外设备,节省成本

  • 一台设备可匹配多套机床,方便部署,优化产线空间

  • 可添加AI技术对定位及装配进行辅助,方案延展性强

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关于雄克

雄克于 1945 年由 Friedrich Schunk 创立,现已发展成为全球知名的夹持技术和抓取系统供应商。9 家工厂和 34 家附属公司超过3,500 名员工,以及超过 50 个国家和地区的分销合作伙伴,保证了密集的市场。凭借 11,000 种标准组件,雄克提供广泛的夹持技术和抓取系统。整个抓取系统组合包含超过 4,000 个组件。

关于非夕

Flexiv(非夕)是一家全球技术领先的通用智能机器人公司,专注于研发、生产集工业级力控、计算机视觉和人工智能技术于一体的自适应机器人产品,为不同行业的客户提供基于非夕机器人系统的整体、创新性的解决方案和服务。非夕于2016年成立,核心创始团队来自斯坦福大学机器人和人工智能实验室,在硅谷、上海、北京、深圳、佛山等地区设有办公室。


( SCHUNK雄克)

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