很多企业年每天要加工的气动元件、家电零件、各种车辆零部件、仪器仪表、零件标准件和日用品等数以百万计。对有些零件要完成机械加工，如：车，铣削，磨削，钻孔和检验等，对有些零部件要完成检验和装配，对有些零部件要完成表面处理和分类等，对有些零部件要完成包装和贴标等，这些令部件几乎涉及到人们日常生产的方方面面。为了满足人们上面的需求，德国百格拉公司20多年来开发生产了一系列标准化的大批量小零件的自动供料系统、自动码垛系统、自动供料和下料系统等。我公司根据一机床用户加工活塞的要求设计了全自动供料及全自动给机床上料和下料直角坐标机器人系统。这个系统虽然是针对活塞设计的，但它是一通用系统，可以用到很多相关产品的上料，下料和码垛工作。我们参照德国百格拉公司的图纸来设计，利用百格拉公司的直线运动单元为主要运动单元实现了整套系统，目前系统运行正常平稳，用户比较满意。
 
一  基本方案
1 基本要求：
1）   进料和出料用人工推车，
2）   每个车上放置12个拖盘，
3）   每个拖盘放置15个铝活塞，
4）   每个活塞重350克，
5）   如果仅仅码垛要每8秒搬运完一个活塞，
6）   拖盘交换时间不长于7秒，
7）   可以完成车床的上料和下料工作。

图1：码垛机器人原理图和活塞照片
2 供料机器人方案
我们设计了图1所示的方案。整个系统主要由一个拖盘上下运动部分，水平运动轴和二维XZ搬运机器人，下面分别加以简介：
 
带动拖盘上下运动部分采用两根PAS44BB直线运动单元，两根PAS44BB直线运动单元各带两个滑块，通过铝板和角铁等做成可以升降的滑道平台。两根PAS44BB直线运动单元通过一个轴联动，由伺服电机配减速机驱动，可以任意升降及精确停止。
 
水平推动轴由两根PAS42BB直线运动单元组成，两根直线运动单元各带两个滑块，通过铝板和角铁等做成水平移动平台。两根直线运动单元通过一个轴联动，由伺服电机配减速机驱动，可以任意运动及精确停止。
 
搬运机器人我们采用图2所示的二维XZ机器人。其中水平运动轴采用两根PAS42BB，上下运动轴是LM-A42BB。X轴的有效行程是1800mm, Z轴有效行程是400mm。这种双X轴机构能保证以90米/分钟的高速运动时运行平稳，震动小，噪声低。

 图2：XZ二维上下料机器人