日前，由浙江陀曼精密机械有限公司自主研发的、拥有多项专利技术、在代、第二代轮毂轴承车削自动线基础上改进完善的第三代轮毂单元车削自动线——直角坐标盘类零件数控车削自动生产线成功下线，为浙江陀曼轴承套圈车削自动化家族再添新成员。他的下线不仅仅预示着浙江陀曼在轴承套圈车削自动化产品系列的完善，更开创了浙江陀曼在由以轴承轮毂单元为代表的轴承套圈车削自动化领域逐步向汽车零部件等盘类零件的全自动车削加工领域迈进的新局面，对轴承装备朝着高精密、高科技、全自动化方向发展，尤其是改善传统轴承车削加工制造模式，具有里程碑意义，陀曼人再次践行了“智者，总是领先一步”的经营战略。
轴承装备技术是轴承工业中的核心技术之一，直接影响到轴承产品的精度、性能、寿命和可靠性，制约着轴承产品的生产效率。目前，国内数控技术水平有了很大的发展，在加工常规零件的单机数控领域已经接近先进水平，但是在柔性集成制造领域与先进水平还有一定差距，现用于盘类异形不规则零件制造的数控车床方面，其生产加工基本采用单机加工，工件从毛坯到成品需要经过多台设备重复加工，工件的装夹和上下料基本通过人工手动完成，多次搬运，人工使用量大，加工效率慢，加工产品质量不稳定，加工成本高，与目前数控研究方向的高速、高精加工技术及装备的新趋势存在不小的差距。针对目前市场现状，公司经过三代产品的系列化和持续完善改进，推出的第三代直角坐标盘类数控全自动车削生产线将大大节约人力资源成本、降低工人劳动强度，减少占地和仓储物流成本，为实现数字化工厂提供可能。该产品主要由自动上料机、两台直角坐标工业机器人、中间翻面机构和自动理料机依次连接组成，实现了工件从上料、输送和下料的全自动加工过程，填补了国内盘类异形不规则零件数控车削加工之不足，多项技术达到国内领先、先进水平，自动线整体性能水平处于国内领先地位。
浙江陀曼直角坐标盘类数控车削自动线是专门针对盘类异形零件精密加工开发的专用数控车削自动线，Z初定型产品是Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ代轮毂单元的车削加工，Z大加工外径Ф200mm，Z大宽度为100mm。为了控制设备成本，减少装夹时间，提高加工效率，采用了一种全新的、可靠的直角坐标全自动上下料机械手结构，达到快速高效、低成本和精准控制的要求。该新型机械手机构，采用MITSUBISHI E68数控系统，X、Z轴进给部分均采用了全数字化伺服电机驱动，经高精度行星减速器减速后输出到啮合的轴上齿轮和支架上的齿条上，实现自动控制、重复编程和多功能、多自由度运动，X轴Z高速度可达110 m/min， Z轴Z高速度可达150m/min（X轴：垂直于车床主轴轴线且远离主轴方向为正方向，Z轴：平行于主轴轴线且以车床Z轴正方向为正方向），并经伺服驱动和定位，实现准确并快速的定位；工件抓取机械手由两个气动夹爪呈直角状态安装，减速电机驱动分度机构控制α换位轴180°旋转实现两个气动夹爪换位，从而实现两个工件（已加工件和待加工件）的快速精确换位，同时为保证夹持牢靠，不掉料，增设了稳压装置来保证气动夹爪有足够稳定的压力，使工件夹持Z大重量达到5千克，克服了第二代自动线抓料不稳、掉料等现象；机械手上下料具备柔性缓冲，确保工件准确定位（加工基准面与机床卡盘加工基准面贴紧），夹爪增设弹性导向装置向工件施加压力。在循环上料方面，为Z大程度减少加工设备对人的依赖,循环上料系统采用全新的全自动循环上料机,由减速电机驱动分度机构上的链轮带动固定在链条上的托盘在椭圆形轴承轨道上实现分步循环运转，下方减速电机控制导柱推动托盘上方的托料盘及托料盘上由导柱定位的叠加的工件每次抬升一个工件位置，实现递进上料，与传统上料装置比较，这种循环式上下料结构，占地少，工件叠加放置，储料多，电机驱动递进式上料，方便机械手抓取，具备有料、无料及工件正反面自动判断装置防止机械手误操作。同时，由于产品自动化程度要求高，人工干预少，自动线具备多项自动识别功能，以降低不合格率，譬如装夹不良自动报警并停机功能，确保机械手在自动上料时没有装夹到位或端面铁屑处理不净等其它不可预测的因素导致工件没有装夹到位而产生不合格品；专利后释放主轴轴承结构在充分保证机床高速、高精度切削所需的精度和刚性的同时，使得主轴受热后只向后伸长，夹头位置不会产生变化，主轴的轴向和径向跳动也基本不会产生变化，避免主轴热变形对主轴回转精度和主轴前端伸长对定位的影响，从而保证良好的加工位置精度。
（1）上下料定位精度设置
国内现有的机械手，按其动力源的驱动方式大致可分为：液压驱动，气动驱动和电气驱动三种，液压驱动的特点是功率大，气动驱动的特点是冲击力大，但上述两种驱动都同时存在精度难以控制，且多点定位实现难度大，不便于操作等缺点。而电气驱动具有控制方便灵活，精度高，性能好等优点，随着电机制造技术和自动化控制技术的提高，电气驱动所占的比例日益增加。
电气驱动方式又包括普通电机，直流伺服电机，交流伺服电机和步进电机以及力矩电机等驱动方式。普通电机无法实现多点定位，且定位精度差；直流伺服电机的电刷易磨损形成电火花，限制了其应用范围；步进电机虽然具有控制简单，响应速度快等特点，但其容易因脉冲丢失而引起位置误差，且速度调节及操作不方便；伺服电机转子惯量小，动态性能好，由其驱动的机械手具有运行精度高，调速范围广，速度运行平滑，可靠性高并易于控制等优点。
公司上下料机械手动作均采用交流伺服电机控制，能实现多点定位，且定位精度高，其对应的机械坐标值单位精确到u，这是其他如液压控制，气动控制和步进电机等控制方式所无法达到的。
（2）机械手的人机操作设计。
与普通伺服轴一样，可以通过手摇脉冲发生器进行手动操作控制，方便位置调整，调整好的位置坐标值可以通过数控系统显示器中的变量直接写入，并被系统所记忆，关机重新开机后，不用重新调整；且移动过程中对应变化的机械坐标值也可以通过显示器直接读出；通过机床操作面板上的快速倍率开关，同样可以在机械手自动运行过程中，对其进行速度控制。
项目产品的创新点
1) 夹爪换位装置由两个气动抓手和分度机构控制的α换位轴组成，两个气动夹爪呈直角状态安装，在中间位置通过α换位轴180°旋转实现两个气动夹爪换位自锁，从而实现两个工件快速精确换位。
2) 上料装置由分度机构驱动的链轮带动固定在链条上的托盘在椭圆形轴承轨道上实现分步循环运转，当托盘移动到固定位置由锁定装置锁死，此时下方减速电机控制导柱推动托盘上方的托料盘及托料盘上叠加的工件每次抬升一个工件位置，实现递进上料。
3) 新型机器人执行运动机构的X、Z轴采用全数字化伺服电机驱动，经高精度行星减速器减速后输出到啮合的轴上齿轮和支架上的齿条上，实现自动控制、可重复编程和多功能、多自由度快速运动。
4 )机械手水平方向的左右和竖直方向的上下动作分别由两个PLC轴来控制，两轴经高精度行星减速器减速后输出到啮合的轴上齿轮和支架上的齿条上，实现自动可循环动作，且CNC数控车床在自动方式下运行加工程序，对产品进行加工时，机械手同时进行上下料动作，实现与CNC数控车床的同步控制，提高生产加工效率。
从浙江省信息研究院查新结果看，陀曼公司龙门式全自动车削生产线项目由自动上料机、两台龙门式直角坐标工业机器人和自动理料机依次连接组成，其夹爪换位装置由两个气动抓手和分度机构控制的α换位轴组成，两个气动夹爪呈直角状态安装，右间位置通过α换位轴180°旋转实现两个气动夹爪换位自锁，上料装置由分度机构驱动的链轮带动固定在链条上的托盘在椭圆形轴承轨道上实现分步循环运转，当托盘移动到固定位置由锁定装置锁死，此时下方减速电机控制导柱推动托盘上方的托料盘及托料盘上叠加的工件每次抬升一个工件位置，实现递进上料，这些特点在国内相关文献及产品均未见有述及，也是陀曼公司在该项目上的主要创新点，并获得相关机构专利。（陀曼精密机械）
轴承装备技术是轴承工业中的核心技术之一，直接影响到轴承产品的精度、性能、寿命和可靠性，制约着轴承产品的生产效率。目前，国内数控技术水平有了很大的发展，在加工常规零件的单机数控领域已经接近先进水平，但是在柔性集成制造领域与先进水平还有一定差距，现用于盘类异形不规则零件制造的数控车床方面，其生产加工基本采用单机加工，工件从毛坯到成品需要经过多台设备重复加工，工件的装夹和上下料基本通过人工手动完成，多次搬运，人工使用量大，加工效率慢，加工产品质量不稳定，加工成本高，与目前数控研究方向的高速、高精加工技术及装备的新趋势存在不小的差距。针对目前市场现状，公司经过三代产品的系列化和持续完善改进，推出的第三代直角坐标盘类数控全自动车削生产线将大大节约人力资源成本、降低工人劳动强度，减少占地和仓储物流成本，为实现数字化工厂提供可能。该产品主要由自动上料机、两台直角坐标工业机器人、中间翻面机构和自动理料机依次连接组成，实现了工件从上料、输送和下料的全自动加工过程，填补了国内盘类异形不规则零件数控车削加工之不足，多项技术达到国内领先、先进水平，自动线整体性能水平处于国内领先地位。
浙江陀曼直角坐标盘类数控车削自动线是专门针对盘类异形零件精密加工开发的专用数控车削自动线，Z初定型产品是Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ代轮毂单元的车削加工，Z大加工外径Ф200mm，Z大宽度为100mm。为了控制设备成本，减少装夹时间，提高加工效率，采用了一种全新的、可靠的直角坐标全自动上下料机械手结构，达到快速高效、低成本和精准控制的要求。该新型机械手机构，采用MITSUBISHI E68数控系统，X、Z轴进给部分均采用了全数字化伺服电机驱动，经高精度行星减速器减速后输出到啮合的轴上齿轮和支架上的齿条上，实现自动控制、重复编程和多功能、多自由度运动，X轴Z高速度可达110 m/min， Z轴Z高速度可达150m/min（X轴：垂直于车床主轴轴线且远离主轴方向为正方向，Z轴：平行于主轴轴线且以车床Z轴正方向为正方向），并经伺服驱动和定位，实现准确并快速的定位；工件抓取机械手由两个气动夹爪呈直角状态安装，减速电机驱动分度机构控制α换位轴180°旋转实现两个气动夹爪换位，从而实现两个工件（已加工件和待加工件）的快速精确换位，同时为保证夹持牢靠，不掉料，增设了稳压装置来保证气动夹爪有足够稳定的压力，使工件夹持Z大重量达到5千克，克服了第二代自动线抓料不稳、掉料等现象；机械手上下料具备柔性缓冲，确保工件准确定位（加工基准面与机床卡盘加工基准面贴紧），夹爪增设弹性导向装置向工件施加压力。在循环上料方面，为Z大程度减少加工设备对人的依赖,循环上料系统采用全新的全自动循环上料机,由减速电机驱动分度机构上的链轮带动固定在链条上的托盘在椭圆形轴承轨道上实现分步循环运转，下方减速电机控制导柱推动托盘上方的托料盘及托料盘上由导柱定位的叠加的工件每次抬升一个工件位置，实现递进上料，与传统上料装置比较，这种循环式上下料结构，占地少，工件叠加放置，储料多，电机驱动递进式上料，方便机械手抓取，具备有料、无料及工件正反面自动判断装置防止机械手误操作。同时，由于产品自动化程度要求高，人工干预少，自动线具备多项自动识别功能，以降低不合格率，譬如装夹不良自动报警并停机功能，确保机械手在自动上料时没有装夹到位或端面铁屑处理不净等其它不可预测的因素导致工件没有装夹到位而产生不合格品；专利后释放主轴轴承结构在充分保证机床高速、高精度切削所需的精度和刚性的同时，使得主轴受热后只向后伸长，夹头位置不会产生变化，主轴的轴向和径向跳动也基本不会产生变化，避免主轴热变形对主轴回转精度和主轴前端伸长对定位的影响，从而保证良好的加工位置精度。
（1）上下料定位精度设置
国内现有的机械手，按其动力源的驱动方式大致可分为：液压驱动，气动驱动和电气驱动三种，液压驱动的特点是功率大，气动驱动的特点是冲击力大，但上述两种驱动都同时存在精度难以控制，且多点定位实现难度大，不便于操作等缺点。而电气驱动具有控制方便灵活，精度高，性能好等优点，随着电机制造技术和自动化控制技术的提高，电气驱动所占的比例日益增加。
电气驱动方式又包括普通电机，直流伺服电机，交流伺服电机和步进电机以及力矩电机等驱动方式。普通电机无法实现多点定位，且定位精度差；直流伺服电机的电刷易磨损形成电火花，限制了其应用范围；步进电机虽然具有控制简单，响应速度快等特点，但其容易因脉冲丢失而引起位置误差，且速度调节及操作不方便；伺服电机转子惯量小，动态性能好，由其驱动的机械手具有运行精度高，调速范围广，速度运行平滑，可靠性高并易于控制等优点。
公司上下料机械手动作均采用交流伺服电机控制，能实现多点定位，且定位精度高，其对应的机械坐标值单位精确到u，这是其他如液压控制，气动控制和步进电机等控制方式所无法达到的。
（2）机械手的人机操作设计。
与普通伺服轴一样，可以通过手摇脉冲发生器进行手动操作控制，方便位置调整，调整好的位置坐标值可以通过数控系统显示器中的变量直接写入，并被系统所记忆，关机重新开机后，不用重新调整；且移动过程中对应变化的机械坐标值也可以通过显示器直接读出；通过机床操作面板上的快速倍率开关，同样可以在机械手自动运行过程中，对其进行速度控制。
项目产品的创新点
1) 夹爪换位装置由两个气动抓手和分度机构控制的α换位轴组成，两个气动夹爪呈直角状态安装，在中间位置通过α换位轴180°旋转实现两个气动夹爪换位自锁，从而实现两个工件快速精确换位。
2) 上料装置由分度机构驱动的链轮带动固定在链条上的托盘在椭圆形轴承轨道上实现分步循环运转，当托盘移动到固定位置由锁定装置锁死，此时下方减速电机控制导柱推动托盘上方的托料盘及托料盘上叠加的工件每次抬升一个工件位置，实现递进上料。
3) 新型机器人执行运动机构的X、Z轴采用全数字化伺服电机驱动，经高精度行星减速器减速后输出到啮合的轴上齿轮和支架上的齿条上，实现自动控制、可重复编程和多功能、多自由度快速运动。
4 )机械手水平方向的左右和竖直方向的上下动作分别由两个PLC轴来控制，两轴经高精度行星减速器减速后输出到啮合的轴上齿轮和支架上的齿条上，实现自动可循环动作，且CNC数控车床在自动方式下运行加工程序，对产品进行加工时，机械手同时进行上下料动作，实现与CNC数控车床的同步控制，提高生产加工效率。
从浙江省信息研究院查新结果看，陀曼公司龙门式全自动车削生产线项目由自动上料机、两台龙门式直角坐标工业机器人和自动理料机依次连接组成，其夹爪换位装置由两个气动抓手和分度机构控制的α换位轴组成，两个气动夹爪呈直角状态安装，右间位置通过α换位轴180°旋转实现两个气动夹爪换位自锁，上料装置由分度机构驱动的链轮带动固定在链条上的托盘在椭圆形轴承轨道上实现分步循环运转，当托盘移动到固定位置由锁定装置锁死，此时下方减速电机控制导柱推动托盘上方的托料盘及托料盘上叠加的工件每次抬升一个工件位置，实现递进上料，这些特点在国内相关文献及产品均未见有述及，也是陀曼公司在该项目上的主要创新点，并获得相关机构专利。（陀曼精密机械）
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