机床上下料工作站系统认知 教学课件

工业机器人集成应用机床上下料工作站系统认知

任务内容

机床上下料工作站中机床上下料机器人是在数控机床上下料环节取代人工完成工件的自动装卸功能,通常应用于大批量、重复性强的情况,与数控机床相结合,机床上下料工作站可以实现所有工艺过程的工件自动抓取、上料、下料、装夹、工件移位翻转、工件转序加工等,能够极大地节约人工成本,提高生产效率,特别适用于大批量、小型零部件的加工,如轴承套(座)、电机端盖、换向器、刹车盘、汽车变速箱齿轮、金属冲压结构件等。

任务内容（1）热板焊上下料。热板焊是卫浴生产车间常用的焊接方式之一,是对两个互相焊接的料件进行加热,达到料件焊接面彼此的熔化状态,在施加一定的压力下达到互相焊接的效果。高温环境给人工上料带来很大的安全隐患,因此常采用工业机器人上料。1．工业机器人上下料在机械加工中的应用

任务内容（2）冲压设备上下料。冲压加工是借助于常规或专用冲压设备的动力,使板料在模具里直接受到变形力产生变形,从而获得一定形状、尺寸和性能的产品零件的生产技术。由于冲压速度快,因此要确保高速运作情况下的人身安全,通常可采用工业机器人上下料。1．工业机器人上下料在机械加工中的应用

任务内容（3）注塑机上下料。

注塑机是将热塑性塑料或热固性塑料利用塑料成型模具制成各种形状的塑料制品的主要成型设备。采用工业机器人进行产品的上下料,可节约人工,避免合模过程中伤手的危险,也可避免刚成型未冷却时人手取件造成工件变形的情况。1．工业机器人上下料在机械加工中的应用

任务内容

机床上下料工作站主要由工业机器人、料仓系统、末端夹持系统、控制系统、安全防护系统等以及数控机床组成，通过系统集成，可以实现单台机床、加工单元、流水线和柔性加工单元的机加工自动化。机床上下料工作站布局形式主要有地装式机床上下料和地轨式机床上下料两种。

2．机床上下料工作站布局形式

任务内容

(1)地装式机床上下料。地装式机器人上下料是一种应用最广泛的形式，也称“岛式加工单元”，该工作站的特点是以六轴工业机器人为中心岛，数控加工机床在其周围作环状布置，通过工业机器人自身的转动实现对工件的自动装卸，整个工作站占地面积较小，整体布局也有利于工件的传送，如图所示。2．机床上下料工作站布局形式

任务内容

(2)地轨式机床上下料。地轨式机床上下料工作站中，配备了一套地装导轨，导轨的驱动作为机器人的外部轴进行控制，行走导轨上面的上下料机器人运行速度快，有效负载大，有效地扩大了机器人的动作范围，使得该系统具有高效的扩展性。如图所示。2．机床上下料工作站布局形式

任务内容本机器人上下料工作站属于地装式工作站，主要由总控台、数控车床、工业机器人、双向传动带、仓储系统、末端执行器快换装置台、视觉检测装置等组成，整体布局如图。2．机床上下料工作站布局形式

任务内容(1)工业机器人。

本上下料工作站中机器人选用瑞士ABB公司的IRB1600型工业机器人，IRB1600具有出色的可靠性，整个机械部分防护等级均为IP54，敏感件是标准的IP67防护等级。与物料搬运、上下料和加工应用领域的其他同类机器人相比，IRB1600的作业周期缩短了一半。如图所示。3．机床上下料工作站组成

任务内容(2)数控车床。

本工作站中数控机床选用的是沈阳机床厂i5T3.3系统的数控车床,主要用于轴类零件或盘类零件的内外圆柱面、任意锥角的内外圆锥面、复杂回转内外曲面和圆柱、圆锥螺纹等切削加工,并能进行切槽、钻孔、扩孔、铰孔及镗孔等。3．机床上下料工作站组成

任务内容(2)数控车床。

1)机械结构。包括床身、整体驱动尾台、直线导轨、伺服刀架、主轴单元、卡盘油缸等,用于完成各种切削加工。i5T3.3数控车床机械结构如图所示。3．机床上下料工作站组成

任务内容(2)数控车床。

2)数控装置。是数控机床的核心,包括用于输入数字化零件程序,并完成输入信息的存储、数据的变换、插补运算以及实现各种控制功能。i5T3.3数控车床数控装置如图所示。3．机床上下料工作站组成

任务内容(3)料仓。

机床上下料工作站中共有2个料仓,用于存放毛坯件、成品及报废品。每个料仓的下部安装有中继盒,中继盒内部连接各仓位的检测开关,用于检测是否有物料。i5T3.3数控车床料仓如图所示。3．机床上下料工作站组成

任务内容(4)双向传送带。

图示工作站中有2个双向传送带,用于传递半加工零件和已加工零件,起到传送作用。3．机床上下料工作站组成

任务内容(5)末端执行器快换装置台。

机床上下料工作站中共有2个快换工作台,当工业机器人在进行上下料工作时,需要更换3次末端执行器,因此需要通过快换装置来更换工业机器人所用的末端执行器,如图所示。3．机床上下料工作站组成

任务内容(6)电气总控台。

总控台用于放置2个6轴机器人的示教器及触摸屏，控制柜中装有ABB机器人控制器、总控装置PLC及电气元件等，可通过触摸屏完成下单及运行控制。如图所示。3．机床上下料工作站组成

任务内容(1)当加工单元处于空闲状态时,数控车床向机器人发送上料请求信号。(2)机器人上料过程是从立体仓库取料放置到输送带固定位置,此时物料包括托盘,机器人将其分离,将加工件取出进行加工。(3)工件加工完成后,数控车床向机器人发送机器人取料请求信号。(4)机器人取料过程是将加工完成的物料取出放置到输送带固定的托盘上,机器人将其加工件和托盘一起搬运至输送带无视觉系统一侧进行输送。(5)物料到达