机器人上下料应用案例

机器人机床上下料应用案例

随着装备制造技术的发展，特别在机床加工行业，技术飞速进步，人力成本和自动化程度的提高。为了最大限度的解放劳动力，提高生产效率和产品质量，使用搬运机器人代替人工，实现高效、高品质、柔性的完成机器人对机床的上下料。

自动化要求设计

1、采用一台机器人、多个工位、配置机器人辅助夹具外加上下料装置以满足客户自动化的生产要求。

2、工作站相对独立，并通过生产线匹配的电、气、水路接口联系多个工作站进行生产。

3、工作站系统简洁实用，便于操作，易于维护,具有安全防护功能。

4、设计为标准爪式夹具,刚性定位强,装卸件方便。

5、机器人外围关键设备采用航插连接，安装、运输、维护都方便。

6、搬运前后合格件、废件在工作站内部不做检验，保证搬运品质的稳定性、加快生产效率，提高产量。

7、具体的工艺和工件规格参考本文以下内容。

概要

本系统的概要：作业者把工件放置到料仓料道上，到位后，机器人从滚道上抓取工件放到第一台车床上加工，完后取下再放到第二台车床上加工，然后再放回料仓料道指定工位上。

工件规格

名称外径(mm)内径(mm)厚度(mm)质量(kg)图号工件1齿轮16535342.15CW6163C-02-049工件2结合子齿轮1237572.51.47CW6163C-02-018系统图

（本图是大致示意图。和详细图纸有不一样的地方。）

连续运行模式序号作业工序作业内容备注1作业准备

系统启动①

工件准备、到位

②工件类型、数量设定、颜色区分

③

按启动按钮人工作业2机器人启动

工件从上料台取出①工件取出

②等待机床信号、交换工作上下料滚道16工位，自动换位、升降（详见1.6.4）3机床1上下料机床1有工件，下料、吹气清理、上料

机床1无工件，吹起清理，上料作业期间，不检查产品是否合格

4工件清洗工件到指定位置吹气清洗。5工件翻转放置①把机床1加工后的工件放到翻转台上。

②等待机床2信号，根据工艺不同，为机床2上料时，变换夹取位置。6机床2上下料机床2有工件，下料、吹气清理、上料

机床无工件，吹起清理，上料7加工完成品放到下料台①

机床2加工完成品规则放置到下料台

②

机器人回到上料起始点；等待作业。下料到料道预定位置8作业提示当料仓一次加工完毕，提示人工上料

以下，从#1-#8循环动作

注意：出现异常时由操作员确认排除故障后继续运行。如不能继续运行，则由操作员手动操作设备至可以启动状态。

其他运行模式

单独运行模式：各设备需单独运行时使用。各工序工件上下料可单独运行。

节拍和品质条件

节拍目标：120sec

根据从机床输入输出的I/O时间，卡盘开闭时间、卡盘清洗时间、机器人接近速度不同，临时放置台放置时间的不同，节拍可能会有变化。

品质条件：工件加工条件（使用工具、刀具旋转速度、进给量速度）的设定由甲方调整，工件的品质（加工精度、粗糙度）将被视为保证范围之外。

NACHI机器人及其控制系统

1MC20-01

机器人：

MC20-01

机器人采用的新型交流伺服电机具有结构紧凑、高输出、响应快、高可靠性等特点，从而使机器人本体紧凑灵活，具有较大的运动空间、更好的稳定性和较高的重复定位精度。

准Modem接入高速Internet，实现远程监控和诊断等；开放的系统结构，便于客户根据自己需要进行二次开发，形成自己的产品。此控制器是系统的主控单元，处理系统的各种信号（机器人与机床的信号交互、外围辅助设备、料仓料道运动等），可以外加多种信号处理模块。

多工位自动循环料仓料道

该系列料仓专门用作在线存储圆盘类零件，配合关节机器人进行自动上下料，实现无人化加工，装配，检测等，料仓分为十六工位。

料仓料道工作流程如下图：

注：下料工位在工位1（无工件状态）

料仓料道参数：序号项目说明1控制方式PLC(16工位)2调速方式无极变频调速3传动方式蜗轮蜗杆减速机+链轮+链条4提升高度4005工件圆盘（圆柱）类工件；直径范围（50-200）；高度范围（20-80）6定位精度±17上下料信号继电器隔离开关信号8尺寸3400*850*1830(长*宽*高)

多工位自动循环料仓料

机器人抓手及其夹具

工件夹具采用两工位内撑式,，一个工位取工件，一个工位放工件。

总结与展望

本文主要从机器人集成应用出发，针对机器人作业系统的作业特点，提出机床上下料应用的解决方案，提出了系统结构及实现方法，设计并实现了客户的要求。

现实中的客户可能会对系统集成供应者提出一些硬性的系统接口、协议要求，这可能直接导致了本文所述方法局限性，也就是说对于不同客户，还是需要根据具