01、背景介绍

　　在锂电、光伏等行业自动化生产线上，经常会用到物料的上下料机构，以完成物料的上料和下料工作任务。上下料机构实现方式比较多，常见的有：多轴机器人、SCARA机器人，多轴CNC上下料模组等。

　　几种上下料设备(机构)各有优缺点，下面带来MOONS’鸣志开发的4轴CNC上下料模组的详情介绍。

　　02、设备介绍

　　1、4轴CNC上下料模组分别有X、Y、Z、T四个轴，其中X、Y、Z轴可以实现直线、圆弧等插补运动，T轴作为附加旋转轴和X、Y、Z轴实现联动。T轴可安装抓手抓取物料，并在多个工位之间完成物料的上料、工位间工序流转、下料等工作。

　　2、4个轴分别由M3绝对值编码器电机驱动，每个轴均配置2个安全限位开关，限位开关直接连接M3驱动器，节省IO点数。2个抓手由真空压力电磁阀控制，2个真空压力到达信号由开关量信号反馈。

　　4轴CNC上下料模组3D示意图

　　工艺流程如下：

　　在人机交互上位机的调度指令下，4轴抓取物料，在上述8个工位间，完成上料、视觉拍照、A、B、C、D工艺处理工位间流转、H工位缓存、下料等工艺流程。

　　工位示意图

　　8个工位

　　G工位(上料工位)、A 工位(工艺处理1)、B 工位(工艺处理2)、C 工位(工艺处理3)、D 工位(工艺处理4)、H工位(工序流转缓存)、E工位(视觉检测)、F工位(下料工位)

　　03、控制方案

　　拓扑图：

　　性能指标

　　1、位置精度：±0.01mm

　　2、速度：800mm/s

　　3、最大载荷：15kg

　　技术难点

　　与机器人上下料机构对比，一般来说多轴CNC上下料模组运行时噪音较大，启停时抖动也较大。针对噪音与抖动，我们采用以下措施，完美的解决了此问题，以较低的成本达到和机器人几乎一样的效果：

　　·采用精密低噪音电缸，有效降低运动噪音;

　　·优化M3伺服驱动器参数，降低启停时的抖动;

　　·优化控制器运动控制参数，提升运行时的平滑性。

　　方案优势

　　1. 整套采用安浦鸣志的系列产品:控制器、驱动器、伺服电机，一站式服务，缩短开发周期;

　　2. 整体成本比机器人低40%左右，运行速度及位置精度和机器人基本相当;

　　3. 控制系统通讯方式多样，满足常见的通讯方式需求;

　　4. 运动轨迹采用G代码编程，通用型号方便快捷;

　　5. 人机交互上位机界面友好，参数设定、设备操作、调试示教方便灵活。