在現(xiàn)代制造業(yè)中，CNC 加工技術(shù)廣泛應(yīng)用于各類精密零部件的生產(chǎn)。然而，傳統(tǒng)的 CNC 上下料方式多依賴人工操作或簡(jiǎn)單的自動(dòng)化設(shè)備，存在諸多局限性。隨著科技的不斷進(jìn)步，復(fù)合機(jī)器人的出現(xiàn)為 CNC 上下料帶來(lái)了創(chuàng)新性的解決方案，它集成了多種先進(jìn)技術(shù)與功能，正逐漸成為制造業(yè)智能化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵推動(dòng)力量。

什么是復(fù)合機(jī)器人？

復(fù)合機(jī)器人通常融合了移動(dòng)機(jī)器人的自主導(dǎo)航與運(yùn)動(dòng)能力、工業(yè)機(jī)器人的高精度操作能力以及智能感知與控制系統(tǒng)。這種集成化設(shè)計(jì)使其能夠在復(fù)雜的工業(yè)環(huán)境中靈活穿梭，并精準(zhǔn)地完成各類上下料任務(wù)，極大地提高了生產(chǎn)的柔性與自動(dòng)化程度。

某汽車零部件制造企業(yè)

項(xiàng)目背景

某大型汽車零部件制造企業(yè)擁有多條 CNC 生產(chǎn)線，主要生產(chǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)缸體、缸蓋等關(guān)鍵部件。以往采用人工上下料方式，面臨著工人勞動(dòng)強(qiáng)度大、生產(chǎn)效率難以進(jìn)一步提升、產(chǎn)品質(zhì)量受人為因素影響較大等問題。同時(shí)，隨著訂單量的不斷增加，企業(yè)急需提高產(chǎn)能并降低生產(chǎn)成本，以滿足市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的需求。

解決方案

系統(tǒng)配置

該企業(yè)引入了一套由移動(dòng)機(jī)器人底盤、六軸工業(yè)機(jī)器人手臂、視覺識(shí)別系統(tǒng)以及智能控制系統(tǒng)組成的復(fù)合機(jī)器人系統(tǒng)。移動(dòng)機(jī)器人底盤采用激光導(dǎo)航技術(shù)，可在車間內(nèi)自主規(guī)劃路徑，靈活穿梭于不同的 CNC 機(jī)床之間；六軸工業(yè)機(jī)器人手臂具備高精度重復(fù)定位能力，能夠精準(zhǔn)抓取和放置零部件；視覺識(shí)別系統(tǒng)用于快速識(shí)別待加工零部件的位置與姿態(tài)信息，確保機(jī)器人抓取的準(zhǔn)確性；智能控制系統(tǒng)則負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)各部分的協(xié)同工作，實(shí)現(xiàn)整個(gè)上下料過程的自動(dòng)化與智能化。

工作流程

在生產(chǎn)過程中，當(dāng) CNC 機(jī)床加工完成后，發(fā)出下料信號(hào)。復(fù)合機(jī)器人接收到信號(hào)后，移動(dòng)機(jī)器人底盤根據(jù)預(yù)先規(guī)劃的路徑迅速移動(dòng)至機(jī)床旁。此時(shí)，視覺識(shí)別系統(tǒng)啟動(dòng)，對(duì)機(jī)床工作臺(tái)上的已加工零部件進(jìn)行快速掃描與定位。獲取準(zhǔn)確位置信息后，工業(yè)機(jī)器人手臂按照預(yù)設(shè)程序精準(zhǔn)抓取零部件，并放置到移動(dòng)機(jī)器人底盤上的物料架中。隨后，復(fù)合機(jī)器人移動(dòng)至物料緩存區(qū)，將加工好的零部件卸下，并同時(shí)抓取待加工的毛坯件。最后，復(fù)合機(jī)器人再次移動(dòng)至 CNC 機(jī)床旁，將毛坯件準(zhǔn)確地放置到機(jī)床工作臺(tái)上，啟動(dòng)機(jī)床開始新一輪的加工。

應(yīng)用效果

1.生產(chǎn)效率顯著提升

采用復(fù)合機(jī)器人進(jìn)行 CNC 上下料后，該企業(yè)每條生產(chǎn)線的生產(chǎn)效率提高了近 30%。由于機(jī)器人能夠 24 小時(shí)不間斷工作，且上下料速度快、動(dòng)作精準(zhǔn)，大大縮短了單個(gè)零部件的加工周期，有效提高了設(shè)備利用率。

2.產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性增強(qiáng)

復(fù)合機(jī)器人的高精度操作有效避免了人工操作可能帶來(lái)的誤差與損傷，使得產(chǎn)品的加工精度和質(zhì)量穩(wěn)定性得到了顯著提升。產(chǎn)品的廢品率從原來(lái)的 3% 降低至 1% 以內(nèi)，極大地減少了原材料浪費(fèi)和質(zhì)量成本。

3.人力成本大幅降低

原本每條生產(chǎn)線需要配備多名工人進(jìn)行上下料操作，引入復(fù)合機(jī)器人后，每條生產(chǎn)線僅需少量工人進(jìn)行設(shè)備監(jiān)控與維護(hù)，人力成本降低了約 50%。同時(shí)，也緩解了企業(yè)招工難、用工成本高的問題。

審核編輯 黃宇