数控车床上下料机器人工作站
数控车床上下料机器人，可以替代人工实现车削加工单元的生产线上的立式、卧式数控车床、车削中心在加工过程中工件搬运、取件、装卸等上下料作业，以及工件翻转和工序转换。
具有以下特点：
高柔性：只要修改机器人的程序和抓手夹具，就可以迅速投产。
高效率：可以控制节拍，避免人为因素而降低工效，机床利用率可以提升25%以上。
高质量：机器人控制系统规范了整个工件加工全过程中，从而避免了人工的误操作，保证了产品的质量。以下是为一家刀具厂商提供的数控车床上下料机器人的解决方案：这是一家刀具的生产厂家，目前由人工操作车削中心，随着劳动力成本的增加，客户想利用机器人自动上下料减少用工，同时需处理的毛坯和成品刀具种类繁多，首先要求在机器人抓手时应具有灵活性，还要求机器人具有稳定性和上下料的可靠性。
一、解决方案
根据实际需要，采用库卡机器人KR45被选中担当此任务，它将毛坯料送到切削中心，并重新取出已完成切削和铣磨的刀具。该六轴机器人用它的三点夹持器可以抓取直径为35至105mm的物件。其气动操作的钳口可将长度为60到520mm、重量至30kg的毛坯件准确定位夹紧。操作人员输入待加工部件的直径，并启动机器人和机床。机床控制系统将工件的特征数据传送至机器人的控制系统。之后，机器人控制系统计算出需要驶至的位置。KR45通过一个传感器先测量出码垛叉车的高度，然后测量出上层托盘内第一个毛坯的直径及长度。这些值将用于抓取。第二次测量过程中，系统以更高的精度即±1mm进行工作。为此，KR45将毛坯置于一个带有末端卡位的菱柱形斜槽上。机器人测得毛坯件的直径和长度，并将此值和机床控制系统的预给值相比较。若数据一致，则机器人将部件导入车床的夹紧装置。否则将给出故障提示信号。完成第一面的加工后，机器人翻转工件。完成第二面加工后，则机器人将工件置于托盘上。在切削中心工作期间，KR45为定位台提供下一个毛坯。机器人用它背面头顶上伸出的吊装架将空的毛坯托盘码放在成品件位置处。
二、车削加工上下料机器人的集成
(一)、选用的机器人：
德国KUKAKR45工业机器人，具有45kg承载能力，机器人在加工点处的精度可准确到0.15mm。
(二)、机器人的周边设备：
1、以PC为基础的库卡机器人控制系统KRC1，包括带有熟悉的视窗操作界面的控制面板
2、机器人手爪：专为本应用设计的、带有可更换夹持器对钳口的三点夹持器
3、工件物流托架
4、传感器
5、机器人行走导轨
6、控制器
7、电气柜
8、安全围栏及安全门
三、项目成效
1、过程可靠性
通过机器人控制系统和机床控制系统之间快速无误的通讯，以及机器人在操作和测量部件时的精度，可保证系统加工过程的可靠性。
2、改装时间短
用两对手动更换的夹持器对钳口为机器人进行快速改装，每对钳口相应覆盖毛坯件直径带宽的一半。
3、生产效率提高
由于灵活性和过程可靠性的提高，在使用相同数量的员工情况下，生产效率得到了明显提高。生产高精度刀具时，自动化程度的高低对企业来说也是一个很重要的影响经济效益的因素。
4、精密度高
机器人在加工点处的精度可准确到0.15mm。能稳定可靠的将全部相关数据从机床控制系统传送到以PC为基础的库卡机器人控制系统KRC1上，这也是进行精确传送的前提条件之一。
数控车床上下料机器人工作站 数控车床上下料机器人，可以替代人工实现车削加工单元的生产线上的立式、卧式数控车床、车削中心在加工过程中工件搬运、取件、装卸等上下料作业，以及工件翻转和工序转换。 具有以下特点： 高柔性：只要修改机器人的程序和抓手夹具，就可以迅速投产。 高效率：可以控制节拍，避免人为因素而降低工效，机床利用率可以提升25%以上。 高质量：机器人控制系统规范了整个工件加工全过程中，从而避免了人工的误操作，保证了产品的质量。以下是为一家刀具厂商提供的数控车床上下料机器人的解决方案：这是一家刀具的生产厂家，目前由人工操作车削中心，随着劳动力成本的增加，客户想利用机器人自动上下料减少用工，同时需处理的毛坯和成品刀具种类繁多，首先要求在机器人抓手时应具有灵活性，还要求机器人具有稳定性和上下料的可靠性。 一、解决方案 根据实际需要，采用库卡机器人KR45被选中担当此任务，它将毛坯料送到切削中心，并重新取出已完成切削和铣磨的刀具。该六轴机器人用它的三点夹持器可以抓取直径为35至105mm的物件。其气动操作的钳口可将长度为60到520mm、重量至30kg的毛坯件准确定位夹紧。操作人员输入待加工部件的直径，并启动机器人和机床。机床控制系统将工件的特征数据传送至机器人的控制系统。之后，机器人控制系统计算出需要驶至的位置。KR45通过一个传感器先测量出码垛叉车的高度，然后测量出上层托盘内第一个毛坯的直径及长度。这些值将用于抓取。第二次测量过程中，系统以更高的精度即±1mm进行工作。为此，KR45将毛坯置于一个带有末端卡位的菱柱形斜槽上。机器人测得毛坯件的直径和长度，并将此值和机床控制系统的预给值相比较。若数据一致，则机器人将部件导入车床的夹紧装置。否则将给出故障提示信号。完成第一面的加工后，机器人翻转工件。完成第二面加工后，则机器人将工件置于托盘上。在切削中心工作期间，KR45为定位台提供下一个毛坯。机器人用它背面头顶上伸出的吊装架将空的毛坯托盘码放在成品件位置处。
深圳稻草人自动化培训 https://www.doczj.com/doc/008773740.html, 为多工序切削加工的数控机床配套上下料 机器人 对于一些由多个工序加工，而且工件的形状比较复杂的情况下，怎样选用机器人配合加工单元和生产线上的上下料作业? 马丁路德的机床上下料机器人集成，针对客户以上的需求，主要采用由专业机器人制造厂生产的标准型关节机器人。 关节机器人有很高的自由度，5~6轴，适合于几乎任何轨迹或角度的工作。采用标准关节机器人配合供料装置，就可以组成一个自动化加工单元。一个机器人可以服务于多种类型加工设备的上下料，从而节省自动化的成本。由于采用关节机器人单元，自动化单元的设计制造周期短、柔性大，产品变形转换方便，甚至可以实现较大变化的产品形状的换型要求。 有的关节型机器人可以内置视觉系统，对于一些特殊的产品还可以通过增加视觉识别装置对工件的放置位置、相位、正反面等进行自动识别和判断，并根据结果进行相应的动作，实现智能化的自动化生产，还可以让机器人在装卡工件之余，进行工件的清洗、吹干、检验和去毛刺等作业，大大提高了机器人的利用率。关节机器人可以正面安装、倒立安装、或者安装在轨道上服务更多的加工设备。 桁架式机器人，具有高可靠性、高速度、高精度、灵活多功能的特点。但其工作的行为方式主要是通过完成沿着X、Y、Z轴上的线性运动。所以不能满足对放置位置、相位等有特别要求工件的上下料作业需要。同时如果采用桁架式机器人上下料，对厂房高度有一定的要求、对机床设备要“一”字并列排序。 马丁路德在机床上下料机器人集成服务的过程中，会根据客户加工工件的复杂程度、加工工序、重量、材质、尺寸、产量等加工要求，以及根据企业现有车间条件、投入的资金预算、交货期等情况，选用最适合的标准关节机器人。做出性价比最高的个性化工程设计，在充分满足客户要求的情况下，尽量减少资金投入而做到充分提高自动化程度和自动化水平，减少用工而提高产量和质量，减少维护而保证安全连续生产。
多年质保操作简单方便快捷—————————————————————————————————————————————对于我们大多数人来说，社会发展速度这么快，生活中的一切都越来越智能化，机器人并不是什么难见的，作为一种新颖的能助力设备够比较节省人力，那么其上下料工作站你了解吗？接下来由安徽泰珂森智能装备科技有限公司为您简单介绍，希望能给您带来一定程度上的帮助。 工业机器人上下料作站由上下料机器人、数控机床、PLC控制柜、输送线、等组成。 1）上下料工业机器人 上下料工业机器人包含：工业机器人、控制柜、示教器、末端执行器。上下料工业机器人的选型一般根据自动生产线加工产品与设备布局来选用工业机器人及末端执行器。 2) 数控机床
多年质保操作简单方便快捷—————————————————————————————————————————————数控机床的任务是对工件进行加工，而工件的上下料则由工业机器人完成。 3) PLC控制系统 PLC控制柜用来安装断路器、PLC、开关电源、中间继电器、变压器等元件器。 4) 上下料输送线 上下料输送线的功能是将载有待加工工件的托盘输送到上料工位，机器人将工件搬运至机床进行加工，再将加工完成的工件搬运到托盘上，由输送线将加工完成的工件输送到装配工作站进行装配。 工业机器人上下料工作流程如下： (1) 当载有待加工工件的托盘输送到上料位置后，机器人将工件
多年质保操作简单方便快捷—————————————————————————————————————————————搬运到数控机床的加工台上； (2) 数控机床进行加工； (3) 加工完成，机器人将工件搬运到输送线上料位置的托盘上； (4) 上料输送线将载有已加工工件的托盘向装配工作站输送。 安徽泰珂森智能装备科技有限公司集机械手、工业机器人系统集成研发、制造、销售、自动化控制工程承包于一体的综合性自动化技术企业。公司在自动化领域具备充足的技术研发能力和丰富的项目经验，为各行业工厂量身订做适合、先进的自动化控制系统和解决方案。 公司在机械加工及自动上下料、自动打磨抛光，包装物流及搬运，汽车零部件加工组装，无人化工厂解决方案等众多行业中拥有成熟的应用案例。致力于以工业机器人应用为核心，为客户提供完善的自动化解决方案和交钥匙工程，同时是德国库卡、日本发那科、日本川崎、国产埃夫特机器人授权代理商与系统集成商，在机器人技术应用上有着密切的合作，为用户提供强有力的技术支撑。
机器人给4机床自动上下料解决方案 机床自动上下料解决方案4xx机器人给发布日期：2015-06-12xx工业自动化科技浏览：894 一、自动化改造前的相关信息 全程无人参与加工。用机器人给四台数控机床自动上下料，目标： 加工工件：调心滚子轴承内圈，内径∮260mm，外径∮330mm,重。量为30KG 三台退磁清洗机+机床数量：四台磨床 件工件的加工节拍：180S/ 内圈外径磨——退磁清洗——内圈双滚道磨——加工工艺流程：退磁清洗——内圈内径磨——退磁清洗——超精滚道 机器人给4机床自动上下料解决方案 二、自动线设计布局 根据已知信息，从占地面积及工艺流程的流畅性和可行性进行分析，作出了以下比较合理的布局方式，如下图：
为内圈内OP30为内圈双滚道磨，OP10为内圈外径磨，OP20图中为超精滚道。OP40径磨， 三、夹爪设计具体方案 驱动活塞结合具体的工作情况，本设计采用连杆杠杆式的手爪。或xx往复移动，通过活塞杆端部齿条，中间齿条及扇形齿条使手指本设计按照工件的手指的最小开度由加工工件的直径来调定。闭合。来设计。手爪的具体结构形式如下图所示：330mm直径为 四、机器人选型 机器人给4机床自动上下料解决方案 因六轴机器人的相关技术已经很成熟，直接采购比自己开发的机器人会更可靠更便宜，故机器人只需要在知名品牌中选型并购买即可，无需自己设计。 为了提高机器人给机床上下料的效率，在机器人的第六轴上安装两个夹爪，可以同时夹持两个工件。机器人首先从上料仓抓取一个待加工的毛坯，当机床加工完毕后打开门，机器人进入机床内，用空的夹爪将加工好的工件取下来，然后旋转180度，将毛坯件装到机床夹具上，
上下料装配系统总体方案 加工装配工作站由上下料工业机器人，机器人控制柜，PLC 控制柜，仓库，上料输送线工作站等构成，机器人完成对工件的搬运和入仓装配，而数控机床则对搬运的工件进行加工处理，机器人与数控机床配合零件的加工入仓。 准备条件 加工装配工作站运行的准备条件 （1）物料台八个凹槽检测有，仓库八个凹槽检测无，且配件台待装配零件放满。转盘旋转到位，即工件到达机器人抓取的指定位置（运行前用手动模式触摸屏校正）。 （2）机器人选择远程模式，机器人在作业原点,机器人运行无。 （3）机器人报警无，CNC 报警无。 （4）CNC 卡盘上无工件，CNC 就绪。 工作流程 （1）按下启动按钮，机器人伺服使能，机器人启动，发出机器人上料开始信号。 （2）机器人接到上料开始信号，机器人搬运工件到达 CNC 正前方 50cm 处，发出机器人上料完成信号。 （3）CNC 接到上料完成信号，CNC 门打开，CNC 门开到位，发出机器人送料开始信号。 （4）机器人接到送料开始信号，机器人将工件送入 CNC，返回 CNC 正前方 50cm 处，发出机器人送料完成信号。 （5）CNC 接到送料完成信号，CNC 门关闭，CNC 门关到位，CNC 加工开始，CNC 加工完成，CNC 门打开，CNC 门开到位，发出机器人取料开始信号。 （6）机器人接到取料开始信号，机器人将 CNC 的工件取出，发出机器人取料完成信号。 （7）CNC 接到机器人取料完成信号，CNC 门关闭，CNC 门关闭到位，发出机器人入仓装配开始信号。 （8）机器人接到入仓装配开始信号，机器人把工件放入仓库的凹槽中，机器人移动到装配台夹取配件，待装配完成，发出机器人装配完成信号。（9）机器人接到装配完成信号，机
机器人给4台机床自动上下料解决方案发布日期：2015-06-12 兰生工业自动化科技浏览：894 一、自动化改造前的相关信息 目标：用机器人给四台数控机床自动上下料，全程无人参与加工。 加工工件：调心滚子轴承内圈，内径∮260mm，外径∮330mm,重量为30KG。 机床数量：四台磨床+三台退磁清洗机 工件的加工节拍：180S/件 加工工艺流程：内圈外径磨——退磁清洗——内圈双滚道磨——退磁清洗——内圈内径磨——退磁清洗——超精滚道 二、自动线设计布局 根据已知信息，从占地面积及工艺流程的流畅性和可行性进行分析，作出了以下比较合理的布局方式，如下图：
图中OP10为内圈外径磨，OP20为内圈双滚道磨，OP30为内圈内径磨，OP40为超精滚道。 三、夹爪设计具体方案 结合具体的工作情况，本设计采用连杆杠杆式的手爪。驱动活塞往复移动，通过活塞杆端部齿条，中间齿条及扇形齿条使手指张开或闭合。手指的最小开度由加工工件的直径来调定。本设计按照工件的直径为330mm来设计。手爪的具体 结构形式如下图所示： 四、机器人选型
因六轴机器人的相关技术已经很成熟，直接采购比自己开发的机器人会更可靠更便宜，故机器人只需要在知名品牌中选型并购买即可，无需自己设计。 为了提高机器人给机床上下料的效率，在机器人的第六轴上安装两个夹爪，可以同时夹持两个工件。机器人首先从上料仓抓取一个待加工的毛坯，当机床加工完毕后打开门，机器人进入机床内，用空的夹爪将加工好的工件取下来，然后旋转180度，将毛坯件装到机床夹具上，最后退出机床。在上下料的过程中动作一贯相连，提高了自动上下料的效率。 当两个夹爪都夹持工件时，机器人所承受的负载最大，所以在机器人的选型过程中，一定要注意机器人的负载能力，另外还要看机器人最大的活动范围是否可以覆盖机器人搬运的目的地点。 根据负载情况查看相关机器人生产厂家的选型手册，我们选165公斤的工业机器人单机。 五、机器人外部轴设计 通过了增加机器人外部轴行走机构，实现了一台机器人多工位操作，从而大大提高了机器人的利用率，降低设备的投入成本。 行走机构主要是由移动板部分和行走机构底座部分组成，移动板部分上的伺服电机由配备该设备的机器人控制柜进行控制，该部分可以实现机器人的直线运动，从而实现在同工位之间的切换，该部分被称作机器人的外部追加直线轴。直线行走的工作原理是由安装在移动板上的伺服电机通过行星减速机驱动齿轮齿条，使移动板上的六轴机器人可以精确的到达第七轴上的任意位置点。 如下图所示：
数控车床上下料机器人探究 摘要随着加工产品的多样化和快速替换，使得常规的自动化上下料方式无法满足要求，因而更多厂家开始将目光投入到工业机器人的应用上来。如今机器人自动上下料已经成为一种趋势，本课题研究的是本文针对两台数控车床、料盘和物料箱组成的加工单元设计了一种五自由度机器人对数控车床组进行上下料。希望通过本文的研究与分析，为机器人的实物制造提供了充分的理论依据。 关键词上下料机器人；结构设计；方案 1 机器人设计的基本要求 本文主要是针对两台数控车床（组）的上下料，来设计一台机器人来替代人工完成车床的上下料，从而提高生产效率和产品质量。机器人在两台数控车床的中间位置，物料箱与料盘分别在机器人的上下侧，其中心位置距离机器人的中心位置都为1200mm。本文以CK6130 型号的车床为例，它的高度为1500mm，主轴中心位置距离地面的距离为900mm，工件的形状为圆柱状，直径为150mm，设计负重约为4 公斤。根据现场的工作布局，拟设计机器人的工作半径范围约为1000mm[1]。 2 机器人的工作流程 上下料单元是由两台数控车床，一台机器人，一个料盘和一个物料箱构成的本加工单元中，机器人是主动设备，机床是从动设备。机器人发出信号传输给数控机床，控制液压卡盘的松开与夹紧。料盘上的每个工位都装有接近开关，用于检测是否有工件，料盘下面装有电动机，带动料盘进行旋转，每次料盘都会自动转动到一个有工件的工位。物料箱主要用于放置机器人从机床上抓取已经加工好的工件。自动上下料系统中机器人的工作流程如下： （1）机器人抓取待加工工件：机器人末端执行器由待机位置移动至取料位置一侧，末端执行器松开（检测是否张开），接收信号后，然后移动至取料位置，末端执行器夹紧（检测是否夹紧），取得信号，移动至待机位置。 （2）机器人抓取工件上料：机器人在待机位置，将夹有工件的末端执行器移动至数控车床的安全门前方（检测防护门开到位），机器人将手部移动到卡盘的正前方，缓慢的移动至卡盘内，末端执行器松开工件，车床接收信号将卡盘夹紧后，机器人再缓慢移动至卡盘前位，防护门前，最后移动至待机位置，数控车床开始加工工件。 （3）机器人抓取工件下料：机器人在待机位置，移动至车床防护门前方（检测到防护门开到位），再将手部移动至卡盘的正前方，缓慢移动至卡盘内，末端执行器夹紧（检测夹紧信号），数控车床接收到让卡盘松开的信号，这时机器人将末端执行器移动至卡盘前方，再缓慢移动至防护门，机器人将加工好的工件移
加工装配工作站由上下料工业机器人，机器人控制柜，PLC 控制柜，仓库，上料输送线工作站等构成，机器人完成对工件的搬运和入仓装配，而数控机床则对搬运的工件进行加工处理，机器人与数控机床配合零件的加工入仓。 加工装配工作站运行的准备条件 （1）物料台八个凹槽检测有，仓库八个凹槽检测无，且配件台待装配零件放满。转盘旋转到位，即工件到达机器人抓取的指定位置（运行前用手动模式触摸屏校正）。 （2）机器人选择远程模式，机器人在作业原点,机器人运行无。 （3）机器人报警无，CNC 报警无。 （4）CNC 卡盘上无工件，CNC 就绪。 ） （1）按下启动按钮，机器人伺服使能，机器人启动，发出机器人上料开始信号。 （2）机器人接到上料开始信号，机器人搬运工件到达CNC 正前方50cm 处，发出机器人上料完成信号。（3）CNC 接到上料完成信号，CNC 门打开，CNC 门开到位，发出机器人送料开始信号。 （4）机器人接到送料开始信号，机器人将工件送入CNC，返回CNC 正前方50cm 处，发出机器人送料完成信号。 （5）CNC 接到送料完成信号，CNC 门关闭，CNC 门关到位，CNC 加工开始，CNC 加工完成，CNC 门打开，CNC 门开到位，发出机器人取料开始信号。 （6）机器人接到取料开始信号，机器人将CNC 内的工件取出，发出机器人取料完成信号。 ） （7）CNC 接到机器人取料完成信号，CNC 门关闭，CNC 门关闭到位，发出机器人入仓装配开始信号。
（8）机器人接到入仓装配开始信号，机器人把工件放入仓库的凹槽中，机器人移动到装配台夹取配件，待装配完成，发出机器人装配完成信号。（9）机器人接到装配完成信号，机器人回原点，若仓库装配完的工件数超过八个（含八个）则机器人停止搬运，待清仓与加料加配件后，按下复位按钮，系统继续运行。若仓库装配完的工件数低于八个则系统继续运行。 （10）暂停：按下暂停按钮，机器人停止搬运，按下复位键后一切运行正常。 急停：拍下急停按钮，红灯常亮，机器人停止搬运，PLC 输出复位（除警示灯（红）、机器人急停、CNC急停外），待按下复位按钮，警示灯（红）灭，机器人及CNC急停清除，旋转转换开关，手动恢复各部分为初始状态，机器人选择示教模式回原点，仓库清空，按下启动按钮工作站运作重新开始。 注：条件没准备好时，黄灯1HZ 闪烁，条件准备好时，黄灯常亮。待按下启动按钮设备运行绿灯常亮，急停时红灯常亮。转换开关用于手动与自动间的切换，以及急停后各部件初始状态的恢复。 上下料装配工作站系统配置
上下料机器人特点、规格及应用 上下料机器人属于工业机器人的一种。鑫台铭上下料机器人能满足“快速/大批量加工节拍”、“节省人力成本”、“提高生产效率”等要求，成为越来越多工厂的理想选择。上下料机器人是非标机器人，适用于机床、生产线的上下料、工件移位翻转、工件转序等。上下料机器人系统具有高效率和高稳定性,结构简单更易于维护, 可以满足不同种类产品的生产, 对用户来说, 可以很快进行产品结构的调整和扩大产能, 并且可以大大降低产业工人的劳动强度。鑫台铭是专业提供工业机器人系统集成商和制造商，在新兴工业时代，上下料机器人能满足“快速/大批量加工节拍”、“节省人力成本”、“提高生产效率”等要求，成为越来越多工厂的理想选择。上下料机器人适用于机床、生产线的上下料、工件移位翻转、工件转序等。上下料机器人系统具有高效率和高稳定性,结构简单更易于维护, 可以满足不同种类产品的生产, 对用户来说, 可以很快进行产品结构的调整和扩大产能, 并且可以大大降低产业工人的劳动强度。上下料机器人特点: 1、可以实现对圆盘类、长轴类、不规则形状、金属板类等工件的自动上料/下料、工件翻转、工件转序等工作。 2、不依靠机床的控制器进行控制，机械手采用独立的控制模块，不影响机床运转。 3、刚性好，运行平稳，维护非常方便。 4、可选：独立料仓设计，料仓独立自动控制。
5、可选：独立流水线。 在物料搬运和机床上下料作业中，通过上下料冲压机器人自动化抓取和搬运可显著提升工作效率，降低总运营成本。采用多机器人系统实现钣金生产线多台压力机自动上下料，实现不同规格的工件，不同尺寸和结构形式的工件自动上下料。协调自动输送协调、压力机、上下料冲压机器人系统与检测系统之间控制，实现无人化生产，生产效率和可靠性大大提高，生产成本明显降低。上下料机器人系统优势： 1、自动化程度高，从自动上料、上料检测、对中、冲压、抓取、转接到产品码放一系列动作连贯进行，无需人员干预，无人化生产。 2、上下料冲压机器人系统运行稳定流畅，速度快，采用多上下料冲压机器人多压力机协调控制系统，使得整个生产线各个部分相互配合，相互联动，可以实现系统连续稳定不间断生产。 3、系统精度高，不仅采用高精度性能的机器人上料，而且在压力机采用对准系统，保证了冲压工件上料位置的准确。 上下料机器人系统主要包括6自由度Robot、机械手爪、Vision 定位系统、过渡平台定位系统、换手台和其它辅助设备。随着人工成本的日益增加，自动上下料生产线的应用越来越广泛，基于此系统，可以针对其它产品进行相应手爪的开发，完成自动上下料生产线，在机械制造业、军事工业、航空航天业和食品药品生产等行业都可以得到广泛应用。
冲压上下料机器人工作站 针对冲压加工的高速度、快节奏工艺特点，而集成的冲压上下料机器人和多功能输送工作站，可以替代人工完成单台压机，串联、并联和冲压生产线上各道工序之间的工件输送危重工作。其中包括拆垛、对中、多向输送、下料和上架等多种任务。以下是为冲压件厂商提供的冲压上下料机器人的解决方案： 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并进行变形，从而获得一定形状，尺寸和性能的产品零件的生产技术。生产中为满足冲压零件形状、尺寸、精度、批量、原材料性能等方面的要求，采用多种多样的冲压加工方法。 因此，冲压加工的节拍快、加工尺寸范围较大、冲压件的形状较复杂，所以工人的劳动强度大，并且容易发生工伤。 这是一家大批量生产冲压件的厂商，希望机器人替代人工上下料，实现自动化冲压加工。 根据要求，采用日本FANUC高速机器人。R-1000iA采用串联机构，拥有可到达机器人背部和下方的广阔的动作领域。因为将机器人的横向宽度减小到极限，所以可以贴近的邻接的机器人、夹具或者工件进行紧凑设置。不仅能对应地面安装，还能对应顶吊安装。从待机位置到工作位置的高速接近，以及短距离移动时的快速定位动作，能对缩短作业的循环时间做出巨大贡献。使用最新的机器人控制装置R-30iA来进行控制。可以利用包括内置视觉功能在内的各种智能化功能和网络功能。 二、冲压件搬运上下料机器人的系统集成 (一)、选用的机器人： 日本FANUC Robot R-2000iB、R-1000iA机器人。可搬运重量为80kg~100kg，紧凑的机器人结构和优越的动作性能最适合于采用密集型布局的搬运作业。 (二)、机器人的周边设备： 1、机器人行走导轨：1套 2、真空吸盘：1套
毕业设计作品（产品） 作品名称数控机床上下料改造控制电路设计 二级学院 专业 班级 学生姓名 学号 指导教师 2016年11 月
一、作品（产品）简介 本次毕业设计的任务是完成数控机床上下料改造控制电路设计，并实现自动上下料功能。已达到数控机床的自动化作业，为企业省去人工成本，提高经济效益和产品质量的目的。 本次毕业设计通过查阅资料，熟悉数控机床上下料的上下料组成、工作原理。通过工作台卡盘和安全门的改造，为机械手上下装夹工件做准备。 然后进行电子元器件的选型，设计控制系统电路；编写机械手PLC程序和机床PMC程序。程序编程完成后，进行整机调试验收，检验设计成果。最后撰写设计说明书。 设计作品包括控制电路图一份，机械手PLC程序，PMC程序，毕业设计说明书一份。 二、作品（产品）内容 1、机械手控制系统图
2、机床PMC程序部分（详细见毕业设计说明书）
3、机械手PLC程序部分（详细见毕业设计说明书） 4、机械手结构图
毕业设计说明书 作品名称数控机床上下料改造控制电路设计 二级学院机械工程学院 专业数控设备应用与维护 班级数维1401 学生姓名谭琳 学号201420147096 指导教师申俊 2016年11月
目录 第一章绪论 (3) 第二章 CK6136数控机床 (4) 2.1 数控机床 (4) 2.1.1 数控加工 (4) 2.1.2 自动化生产 (4) 2.1.3 数控机床的组成 (4) 2.1.4 输入输出装置 (5) 2.1.5 数控系统 (5) 2.1.6 可编程逻辑控制系统 (5) 2.1.7 伺服驱动系统 (6) 2.1.8 位置检测系统 (6) 2.1.9 数控机床的机械结构 (6) 2.1.10 数控机床的工作流程 (6) 2.1.11 CK6136数控机床简介 (7) 第三章电气系统的改造 (9) 3.1 机床改造后的特点 (9) 3.1.1 改造前后的对比 (9) 3.1.2 I/O接口分配 (10) 3.1.3 卡盘的改造 (11) 第四章上下料机械手控制电路设计.................... 错误！未定义书签。 4.1 上下料机械手................................... 错误！未定义书签。 4.1.1 上下料机械手的种类 (13) 4.1.2 上下料机械手的种类 (13) 4.1.3 上下料机械手的工作流程以及控制方式 (13) 4.1.4 电气元件的选型 (12) 4.1.5 伺服电机 (16) 4.1.6 PLC I/O分配 (16) 4.1.7 机械手的电气原理图 (20) 4.1.8 伺服参数的设置 (25) 第五章总结 (26) 附录一机床新增功能PMC程序 (27) 附录二机械手PLC程序 (31) 参考文献 (47)
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1653534 2.15CW6163C-02-049工件 2结合子齿轮1237572.5 1.47CW6163C-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① 工件准备、到位人工作业
系统启动②工件类型、数量设定、颜色区分 ③ 按启动按钮 2机器人启动①工件取出 工件从上料台取出②等待机床信号、交换工作 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 4工件清洗工件到指定位置吹气清洗。 ①把机床 1 加工后的工件放到翻转台上。5工件翻转放置②等待机床 2 信号，根据工艺不同，为机床 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①机床 2 加工完成品规则放置到下料台料台② 机器人回到上料起始点；等待作业。 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 上下料滚道16 工位，自 动换位、升降（详见 1.6.4） 作业期间，不检查产品 是否合格 2上料时， 下料到料道预定位置 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。
目录 摘要 (Ⅰ) ABSTRACT (Ⅱ) 第一章绪论 (1) 1.1课题背景及目的 (1) 1.2本课题研究的意义 (1) 1.3自动上下料机构的组成分类及特点 (2) 第二章总体设计方案 (3) 2.1机械手设计要求 (3) 2.2动作要求分析 (4) 2.3机械手的基本形式 (4) 2.4机械手材料的选择 (5) 2.5自动上下料机构布局拟定 (5) 2.6驱动方式的选择 (7) 2.7 CK6140型数控车床的主要参数 (8) 第三章机械手结构设计 (9) 3.1手部的设计 (9) 3.1.1手部的概述 (9) 3.1.2机械手部的典型结构 (9) 3.1.3手爪设计原则 (12) 3.1.4机械式手爪设计 (12) 3.1.5手部驱动力计算 (13) 3.2臂部的设计 (16) 3.2.1手臂的常用机构 (17) 3.2.2手臂设计原则 (17) 3.2.3臂部驱动力计算 (18) 3.3机身的设计 (21) 3.3.1机身的整体设计 (21) 3.3.2机身回转机构的设计计算 (24)
3.3.3机身升降液压缸的设计计算 (26) 第四章机械手的运动分析 (33) 4.1液压缸的设计选择 (33) 4.2 机械手的手爪的运动 (34) 4.3 机械手的臂部的运动 (34) 4.4 机械手的整体运动分析 (34) 总结 (36) 致谢 (37) 参考文献 (38)
摘要 本课题主要进行生产线轴套类零件自动上下料机构设计，该设计属于机械手的一部分，生产线轴套类零件自动上下料机构是在机械化、自动化生产过程中发展的一种新型装置，实现了胚料的抓取、自动定位、夹紧以及工件的回放。机械手能代替人类重复完成枯燥危险的工作，提高劳动生产力，减轻人的劳动强度。该机构涵盖了位置控制技术、可编程序控制技术、检测技术等。本课题设计的液压机械手可在空间抓放物体，动作灵活多样。根据工件的变化及生产技术的要求随时更改相关参数，可代替人工在高温危险区进行作业。 关键词：机械手轴套类零件自动上下料机构提升旋转
FANUC M-710iC/50 3D Binpicking技术锻造应用 2014-08-28 11:27 引言 目前国内的锻压生产车间大多还采用的是人工生产作业，熟悉锻造生产行业的人都知道，锻造车间的工作环境是非常恶劣和危险的，对工人的要求高，工作强度大，存在安全隐患。用机器人代替人工作业实现自动化生产，在安全性和可靠性方面有着明显的优势，同时还能够提高生产效率，保证产品质量。以下介绍FANUC机器人在锻造生产的开始阶段用视觉智能技术实现圆棒柸料的智能拾取技术应用。 正文 在锻压生产中普遍采用圆棒柸料通过中频炉加热后进行热锻压，在中频炉前的需要有工人进行上料，而动作只是重复简单的从料箱中取出棒料放到中频炉的进料口，存在着较大的劳动力浪费。在这里非常适用机器人来替代人工进行作业，机器人配置上3D Area Sensor视觉系统，就能够智能识别出料箱中散乱的工件。 3D Area Sensor是使用1个投影仪和2个相机组成一个区域检测视觉系统，通过投射条纹光，获取一个大范围空间的3D点云数据。3D Area Sensor可以有Peak Locator tool 、Blob Locator tool、Plane tool三种方式获取空间位置信息。 3D Area Sensor视觉系统的特点： 1、一次拍摄就能够实现工件的定位。 2、对多个工件位置记忆，实现一拍多抓。 3、可以实现多种空间位置信息的获取。 上海发那科机器人不仅可提供在线首圆棒柸料工件上料的自动化单元，还能够提供锻压车间的整线自动化，包括锻压机自动化上下料，抛丸机自动化上下料，
锻件检测，下料码垛等工序。 在锻压成形生产中，工人在锻压机前的劳动强度非常大，还要面对高温和喷淋飞溅的恶劣环境，很多人都不愿意做这样的岗位。用发那科机器人代替人工对锻压机、抛丸机等设备进行上下料实现自动化，既能提供生产效率、保证产品质量，又降低了安全隐患。 FANUC智能视觉技术在锻压生产中能够提供锻件在成形冷却后进行缺陷检测，在检测到锻件有压伤或断裂的缺陷时，用机器人把工件挑选出来，这样可以有效提高产品的良品率。 上海发那科机器人在锻件下料码垛方面有较多应用，锻件在冷却设备上出来时一般是不能够有准确定位，搭配上智能视觉系统就可以很迅速的找到工件的准确位置，机器人还可以根据视觉获取的信息调整工件姿态，使得工件在下料码垛时摆放整齐。 上海发那科的多功能智能机器人M-710iC系列，最大负载70KG，最大直线速度4000mm/s，由最新的R-30iB控制器进行控制，具有增强的智能功能和运动性能。在机器人伺服电机编码器等敏感区域，采用了特殊材料的罩壳配合垫圈对其进行保护。机身表面和空腔内均涂覆了特殊的防高温剥落涂层，可以从容应对锻压车间内温度高、粉尘多、蒸汽重、脱模剂冷却液飞溅等恶劣环境的挑战。
摘要 本文是设计数控机床上下料机械手，通过查阅相关资料以及对本专业知识的学习和应用，对工业机械手各部分机械结构和功能的论述和分析，设计了一种数控机床上下料机械手。针对机械手的腰座、手臂、手爪等各部分机械结构以及机械手控制系统进行了设计。具体进行了机械手的总体设计，机械手手臂结构的设计，机械手腕部的结构设计，末端执行器（手爪）的结构设计，机械手的机械传动机构的设计，机械手驱动系统的设计。同时对液压系统和控制系统进行了理论分析和计算。基于PLC对机械手的控制系统进行了设计，基本达到了预期的设计目的 关键词:机械手； PLC；液压伺服定位；电液系统
目录 绪论 (1) 一、机械手的发展概况 (2) （一）工业机械手的国内外发展历史和现状 (2) （二）PLC控制技术在国内外的发展概况 (3) （三）课题的提出及主要任务 (5) （四）机械手在数控机床的应用 (6) 二、机械手的总体设计方案 (7) （一）上下料机械手的工作原理 (7) （二）机械手的组成 (7) 三、机械手执行机构的设计 (11) （一）机械手的运动概述 (11) （二）执行机构主要部分的设计 (11) （三）手臂结构的设计 (12) （四）执行机构的工作流程 (13) 四、机械手的驱动系统设计 (14) （一）机械手驱动系统的控制设计 (14) （二）气动元件选取及工作原理 (15) 五、机械手控制系统的设计 (16) （一）控制系统的性能要求 (16) （二）控制系统 PLC 的选型及控制原理设计 (17) （三）PLC 程序设计 (21) 结论 (25) 参考文献 (26) 致谢 (27)
通过对机械设计、制造及其自动化专业课程的学习，总结大学四年所学的知识，对工业机械手各部分机械结构和功能的论述和分析，以及实际操作中的应用情况，设计了一种圆柱坐标形式的数控机床上下料机械手。重点针对机械手的手爪、手腕、手臂、腰座等各部分机械结构以及机械手控制系统（传动系统、驱动系统）进行了详细的设计。同时对其控制系统和液压系统进行了理论分析和设计计算。基于PLC对机械手的控制系统进行了深入细致的设计，通过对机械手作业的工艺过程和控制要求的分析，设计了控制系统的硬件电路，同时编制了机械手的控制程序。设计达到了预期目标。 关键词：机械手；PLC；液压伺服定位；电液系统 目录 第1章前言 (1) 1.1选题背景. 1 1.2设计目的. 1 1.3发展现状和趋势. 1 第2章机械手各部件的设计. 3 2.1机械手的总体设计. 3 2.1.1机械手总体结构的类型. 3 2.1.2具体设计方案. 4 2.2机械手手爪结构的设计. 4 2.2.1设计要求. 4 2.2.2驱动方式. 5 2.2.3典型结构. 5 2.2.4具体设计方案. 6 2.3机械手手腕结构的设计. 7 2.3.1手腕结构的设计要求. 7 2.3.2具体设计方案. 7 2.4机械手手臂构的设计. 8
2.4.1手臂结构的设计要求. 8 2.4.2具体设计方案. 8 2.5机械手腰座结构的设计. 9 2.5.1腰座结构的设计要求. 9 2.5.2具体设计方案. 9 2.6机械手的机械传动机构的设计. 10 2.6.1传动机构设计应注意的问题. 10 2.6.2常用的传动机构形式. 10 2.6.3具体设计方案. 11 2.7机械手驱动系统的设计. 12 2.7.1常用驱动系统及其特点. 12 2.7.2具体设计方案. 12 2.8机械手手臂的平衡机构设计. 12 2.8.1平衡机构的形式. 12 2.8.2具体设计方案. 13 第3章理论分析和设计计算. 14 3.1电机选型有关参数计算. 14 3.1.1有关参数的计算. 14 3.1.2电机型号的选择. 16 3.2液压传动系统设计计算. 18 3.2.1 确定液压系统基本方案. 18 3.2.2 拟定液压执行元件运动控制回路. 19 3.2.3液压源系统的设计. 19
数控机床上下料机器人综述 龚留杰 （武汉理工大学机电工程学院武汉 430070） 摘要:首先简述了上下料机器人的总体结构类型，然后分析了机器人系统组成 和各组成部分的功能以及工作原理，控制系统。最后对上下料机器人系统的发展和研究方向进行了展望。 关键词:上下料；工业机器人；数控机床；PLC Review of loading and unloading robot on NC machine tool Gong Liujie (Wuhan University of Technology, Mechanic and Electronic Engineering, Wuhan 430070) Abstract:Firstly, illustrate the general structure type of loading and unloading robot simply. Then analyze the composition of robot system, the function of each component and operating principle, control system. Finally future directions and prospects were discussed． Key words：loading and unloading; industrial robot; numerical control machine tool; PLC 1.引言 21世纪以来，机器人已经成为现代工业中不可缺少的重要工具。机器人是最具代表性的现代多种高新技术的综合体，它可从某种角度折射出一个国家的科技水平和综合国力。自从上世纪60年代第一台工业机器人问世以来，机器人的种类已经从最初的操作手逐渐衍生出各类机器人，并且深入到人类生活的方方面面。 机床上下料机器人是在数控机床上下料环节取代了人工的完成工件的自动装卸功能，。数控机床上下料机器人具有速度快、柔性高、效能高、精度高、无污染等优点，主要适应的对象大多为大批量重复性或者是工件质量较大以及工作环境恶劣条件。在新兴工业化时代，机床上下料工业机器人能够满足快速、大批量加工节拍的生产要求，能够节省人力资源成本，
文件编号： 机床上下料工作站 操作说明书 固高科技（深圳）有限公司 Googol Technology Ltd. 版权所有，侵权必究
目录 一、设备上电及检测步骤 ................................................ 错误!未定义书签。 1、机器人上电顺序及指示灯状态 .................................. 错误!未定义书签。2．机床上电顺序 .............................................................. 错误!未定义书签。 3、机床调用程序并启动程序 .......................................... 错误!未定义书签。 4、机器人程序调用及启用 .............................................. 错误!未定义书签。 二、设备关机步骤 ........................................................... 错误!未定义书签。 三、运动控制程序说明 .................................................... 错误!未定义书签。 1、机器人程序说明 .......................................................... 错误!未定义书签。 main主程序说明 ......................................................... 错误!未定义书签。 place码垛子程序说明................................................. 错误!未定义书签。 pick拆垛子程序说明................................................... 错误!未定义书签。 shangliao上料子程序说明 .......................................... 错误!未定义书签。 xialiao 下料子程序说明.............................................. 错误!未定义书签。 2、机床例程代码说明 ...................................................... 错误!未定义书签。 四、变量说明 ................................................................... 错误!未定义书签。
精心打造 第1章绪论 1.1 选题背景 机械手是在自动化生产过程中使用的一种具有抓取和移动工件功能的自动化装置，它是在机械化、自动化生产过程中发展起来的一种新型装置。近年来，随着电子技术特别是电子计算机的广泛应用，机器人的研制和生产已成为高技术领域内迅速发展起来的一门新兴技术，它更加促进了机械手的发展，使得机械手能更好地实现与机械化和自动化的有机结合。机械手能代替人类完成危险、重复枯燥的工作，减轻人类劳动强度，提高劳动生产力。机械手越来越广泛的得到了应用，在机械行业中它可用于零部件组装，加工工件的搬运、装卸，特别是在自动化数控机床、组合机床上使用更普遍。目前，机械手已发展成为柔性制造系统FMS和柔性制造单元FMC 中一个重要组成部分。把机床设备和机械手共同构成一个柔性加工系统或柔性制造单元，它适应于中、小批量生产，可以节省庞大的工件输送装置，结构紧凑，而且适应性很强。当工件变更时，柔性生产系统很容易改变，有利于企业不断更新适销对路的品种，提高产品质量，更好地适应市场竞争的需要。而目前我国的工业机器人技术及其工程应用的水平和国外比还有一定的距离，应用规模和产业化水平低，机械手的研究和开发直接影响到我国自动化生产水平的提高，从经济上、技术上考虑都是十分必要的。因此，进行机械手的研究设计是非常有意义的。 1.2 设计目的 本设计通过对机械设计制造及其自动化专业大学本科四年的所学知识进行整合，完成一个特定功能、特殊要求的数控机床上下料机械手的设计，能够比较好地体现机械设计制造及其自动化专业毕业生的理论研究水平，实践动手能力以及专业精神和态度，具有较强的针对性和明确的实施目标，能够实现理论和实践的有机结合。