图1  将3个模块化的轴组装在一起就可以使用的自动化上下料系统

Afag公司多种多样的自动化上下料装置中有一个共同特点，即利用非常简单的方法就实现了较高的自动化程度，而且同时还兼具了高效率和使用灵活等优点。

位于瑞士Emmental地区Huttwil市的Afag公司非常重视自动化上下料装置的模块化设计（见图1）。在Afag公司的解决方案中，简单的线性运动、拾取和贴放功能以及多轴的自动化上下料过程都可以利用自由编程的方法在标准化的上下料模块中实现。

重视模块化设计使得Afag公司完全顺应了工业化发展的趋势。在今天越来越短的生产加工周期、不断提高的费用压力、快速变化的产品设计、日益严格的法律法规以及不断提高的质量要求等都强制企业全部或部分实现自动化。

模块化的自动化上下料装置具有很好的使用灵活性，安装简单，能够快速完成现有设备的自动化技术改造，而且在装置的使用过程中也非常灵活。Afag公司对自动化模块不断的研发、设计和补充完善，满足了工业用户对自动化技术的需求，也顺应了工业发展的趋势。

今天，他们的“红色模块Roten Module”已经包括了气动和电子的线性运动模块、自动化上下料模块、龙门同步轴、摆动回转模块和旋转模块、起重臂轴以及多轴自动化上下料系统的旋转机构附件等。Afag公司的目标是用尽可能少的基本模块实现尽可能多的自动化上下料动作（见图2），以满足用户的使用要求。

图2  由若干独立的零部件组装起来的自动化上下料机构可通过配备机械手指、旋转模块或线性模块加以扩展

高负载自动化上下料悬臂轴

自动化上下料悬臂轴的设计是以使用可靠为主导的。在上下料悬臂轴的设计中，设计师们能够根据有效负载一步步的反推到重型承重的基准轴。因此，公司首先推出了集成式的轻型SA悬臂轴，之后又推出了高动态性能的OZ-Omega齿形皮带起重臂轴和龙门同步轴等重要的自动化上下料部件。这样用户就能够以Afag公司多种多样的轴类模块为基础构建高动态承重性能和高运动精度的自动化上下料系统，最大有效负载可达100kg。

龙门同步轴系列自动化上下料轴包括单轨式和双轨式两种，其驱动方式主要为齿形皮带驱动和滚珠丝杠驱动，各有两三种尺寸规格。今天，在双轨龙门同步轴中已经实现了最大有效负载100kg，起重高度为3000mm。齿形皮带起重臂轴的起重高度也达到了1000mm，额定有效负载为12kg。滚珠丝杠起重臂轴的起重高度为300mm，有效负载为6kg。

高动态性能和高精度

提高基本模块承载能力的基本原因是要在满足高动态性能、高运动速度和高精度要求的同时构建灵活的多轴运动的自动化上下料系统，如构建一个复杂的龙门式自动化上下料系统。

在快速经济的实现生产、装配和质量检验任务时，Afag公司的Omega系列齿形皮带悬臂轴系统是一个非常重要的基本模块。这种齿形皮带悬臂轴的规格有OZ-50和OZ-60两种，起重高度分别为600mm和1000mm，有效负载分别为8kg和12kg。批量生产时齿形皮带悬臂轴采用的是刚性很好的铝合金型材，具有加强型的双轨结构、很宽的传动皮带、大功率带控制功能的驱动电机以及所有与上级控制系统连接和通讯的接口。利用性能可靠的CS系列Compact滑动导轨模块能够很好的实现退回、前进和再前进的运动，也就是说系统能够在中间停顿后沿原方向继续运动。这是因为该导轨上设计安装了所谓的“背负式”中间限位装置。

旋转限位装置

与传统的限位方式不同，旋转限位装置是一种可以旋入和旋出的中间限位机构。因此，在解除机械限位之后无需预先退回行程即可沿原方向继续行进。该模块可在已有系统上进行补装，或者安装在导轨的预留孔中。利用这一中间限位装置可以得到很高的动态性能，实现快速的运动循环，节约非生产的辅助时间。

保证生产流程的安全

在Afag公司的产品中，几乎所有上料装置的驱动机构都设计了振动平衡装置，以满足用户的高技术要求。如其新一代的综合输送线HLF-M就以紧凑的结构、封闭的形式和优化了的振动平衡能力征服了众多用户的心。

振动平衡装置是一种以质量平衡原理为基础，通过移动有效质量质心和平衡质量质心的相对位置来保持平衡的。在这一振动平衡装置的帮助下，大部分振动力在仪器内部就被平衡掉了，不似传统设备那样最终要将振动传递到设备底座上。这样就没有能在装配设备中引起不良作用的干扰振动了。同时，由于采用了对角线式的质量配置，也避免了横向振动的产生，从而保证了安静、有利且连续的物料传送，即使在非常严格的零部件公差下也能保证很高的生产安全性。Afag公司上料装置的另一创新是传送导轨长而宽的装配面进一步扩大了结构设计的空间，可以安装长达1000mm的导轨，并利用一个驱动装置对其进行监控。

模块化的先锋

Afag公司成立以来的50多年里，在生产和装配自动化领域中获得了“红色模块”的美誉。模块是整体系统中一个由众多零件组装在一起且随时可以拆卸和更换的单元，这是对“模块”概念的严格定义。在Afag公司设计制造的“红色模块”中所有的零部件都是可以任意更换和替代的。

在积木式自动化上下料系统中，经常有反复使用的零部件，如定心套、连接套或固定模块用的连接板件等。这样的设计带给用户的好处是：能够快速而又可靠的组装，无需费时费力的定位对中；可快速简单的更换模块，无需精密调整；利用几个标准构件就可完成特殊机构的组装；通过标准化和批量生产以及安全机构可为用户节约采购成本和时间等。