很多企業年每天要加工的氣動元件、家電零件、各種車輛零部件、儀器儀表、零件標準件和日用品等數以百萬計。對有些零件要完成機械加工，如：車，銑削，磨削，鉆孔和檢驗等，對有些零部件要完成檢驗和裝配，對有些零部件要完成表面處理和分類等，對有些零部件要完成包裝和貼標等，這些令部件幾乎涉及到人們日常生產的方方面面。為了滿足人們上面的需求，德國百格拉公司20多年來開發生產了一系列標準化的大批量小零件的自動供料系統、自動碼垛系統、自動供料和下料系統等。我公司根據一機床用戶加工活塞的要求設計了全自動供料及全自動給機床上料和下料直角坐標機器人系統。這個系統雖然是針對活塞設計的，但它是一通用系統，可以用到很多相關產品的上料，下料和碼垛工作。我們參照德國百格拉公司的圖紙來設計，利用百格拉公司的直線運動單元為主要運動單元實現了整套系統，目前系統運行正常平穩，用戶比較滿意。
一 基本方案
1 基本要求：
1） 進料和出料用人工推車，
2） 每個車上放置12個拖盤，
3） 每個拖盤放置15個鋁活塞，
4） 每個活塞重350克，
5） 如果僅僅碼垛要每8秒搬運完一個活塞，
6） 拖盤交換時間不長于7秒，
7） 可以完成車床的上料和下料工作。
圖1：碼垛機器人原理圖和活塞照片
2 供料機器人方案
我們設計了圖1所示的方案。整個系統主要由一個拖盤上下運動部分，水平運動軸和二維XZ搬運機器人，下面分別加以簡介：
帶動拖盤上下運動部分采用兩根PAS44BB直線運動單元，兩根PAS44BB直線運動單元各帶兩個滑塊，通過鋁板和角鐵等做成可以升降的滑道平臺。兩根PAS44BB直線運動單元通過一個軸聯動，由伺服電機配減速機驅動，可以任意升降及精確停止。
水平推動軸由兩根PAS42BB直線運動單元組成，兩根直線運動單元各帶兩個滑塊，通過鋁板和角鐵等做成水平移動平臺。兩根直線運動單元通過一個軸聯動，由伺服電機配減速機驅動，可以任意運動及精確停止。
搬運機器人我們采用圖2所示的二維XZ機器人。其中水平運動軸采用兩根PAS42BB，上下運動軸是LM-A42BB。X軸的有效行程是1800mm, Z軸有效行程是400mm。這種雙X軸機構能保證以90米/分鐘的高速運動時運行平穩，震動小，噪聲低。
圖2：XZ二維上下料機器人
