機器人上下料應用案例

機器人機床上下料應用案例

隨著裝備制造技術(shù)的發(fā)展，特別在機床加工行業(yè)，技術(shù)飛速進步，人力成本和自動化程度的提高。為了最大限度的解放勞動力，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，使用搬運機器人代替人工，實現(xiàn)高效、高品質(zhì)、柔性的完成機器人對機床的上下料。

自動化要求設(shè)計

1、采用一臺機器人、多個工位、配置機器人輔助夾具外加上下料裝置以滿足客戶自動化的生產(chǎn)要求。

2、工作站相對獨立，并通過生產(chǎn)線匹配的電、氣、水路接口聯(lián)系多個工作站進行生產(chǎn)。

3、工作站系統(tǒng)簡潔實用，便于操作，易于維護,具有安全防護功能。

4、設(shè)計為標準爪式夾具,剛性定位強,裝卸件方便。

5、機器人外圍關(guān)鍵設(shè)備采用航插連接，安裝、運輸、維護都方便。

6、搬運前后合格件、廢件在工作站內(nèi)部不做檢驗，保證搬運品質(zhì)的穩(wěn)定性、加快生產(chǎn)效率，提高產(chǎn)量。

7、具體的工藝和工件規(guī)格參考本文以下內(nèi)容。

概要

本系統(tǒng)的概要：作業(yè)者把工件放置到料倉料道上，到位后，機器人從滾道上抓取工件放到第一臺車床上加工，完后取下再放到第二臺車床上加工，然后再放回料倉料道指定工位上。

工件規(guī)格

名稱外徑(mm)內(nèi)徑(mm)厚度(mm)質(zhì)量(kg)圖號工件1齒輪16535342.15CW6163C-02-049工件2結(jié)合子齒輪1237572.51.47CW6163C-02-018系統(tǒng)圖

（本圖是大致示意圖。和詳細圖紙有不一樣的地方。）

連續(xù)運行模式序號作業(yè)工序作業(yè)內(nèi)容備注1作業(yè)準備

系統(tǒng)啟動①

工件準備、到位

②工件類型、數(shù)量設(shè)定、顏色區(qū)分

③

按啟動按鈕人工作業(yè)2機器人啟動

工件從上料臺取出①工件取出

②等待機床信號、交換工作上下料滾道16工位，自動換位、升降（詳見1.6.4）3機床1上下料機床1有工件，下料、吹氣清理、上料

機床1無工件，吹起清理，上料作業(yè)期間，不檢查產(chǎn)品是否合格

4工件清洗工件到指定位置吹氣清洗。5工件翻轉(zhuǎn)放置①把機床1加工后的工件放到翻轉(zhuǎn)臺上。

②等待機床2信號，根據(jù)工藝不同，為機床2上料時，變換夾取位置。6機床2上下料機床2有工件，下料、吹氣清理、上料

機床無工件，吹起清理，上料7加工完成品放到下料臺①

機床2加工完成品規(guī)則放置到下料臺

②

機器人回到上料起始點；等待作業(yè)。下料到料道預定位置8作業(yè)提示當料倉一次加工完畢，提示人工上料

以下，從#1-#8循環(huán)動作

注意：出現(xiàn)異常時由操作員確認排除故障后繼續(xù)運行。如不能繼續(xù)運行，則由操作員手動操作設(shè)備至可以啟動狀態(tài)。

其他運行模式

單獨運行模式：各設(shè)備需單獨運行時使用。各工序工件上下料可單獨運行。

節(jié)拍和品質(zhì)條件

節(jié)拍目標：120sec

根據(jù)從機床輸入輸出的I/O時間，卡盤開閉時間、卡盤清洗時間、機器人接近速度不同，臨時放置臺放置時間的不同，節(jié)拍可能會有變化。

品質(zhì)條件：工件加工條件（使用工具、刀具旋轉(zhuǎn)速度、進給量速度）的設(shè)定由甲方調(diào)整，工件的品質(zhì)（加工精度、粗糙度）將被視為保證范圍之外。

NACHI機器人及其控制系統(tǒng)

1MC20-01

機器人：

MC20-01

機器人采用的新型交流伺服電機具有結(jié)構(gòu)緊湊、高輸出、響應快、高可靠性等特點，從而使機器人本體緊湊靈活，具有較大的運動空間、更好的穩(wěn)定性和較高的重復定位精度。

準Modem接入高速Internet，實現(xiàn)遠程監(jiān)控和診斷等；開放的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，便于客戶根據(jù)自己需要進行二次開發(fā)，形成自己的產(chǎn)品。此控制器是系統(tǒng)的主控單元，處理系統(tǒng)的各種信號（機器人與機床的信號交互、外圍輔助設(shè)備、料倉料道運動等），可以外加多種信號處理模塊。

多工位自動循環(huán)料倉料道

該系列料倉專門用作在線存儲圓盤類零件，配合關(guān)節(jié)機器人進行自動上下料，實現(xiàn)無人化加工，裝配，檢測等，料倉分為十六工位。

料倉料道工作流程如下圖：

注：下料工位在工位1（無工件狀態(tài)）

料倉料道參數(shù)：序號項目說明1控制方式PLC(16工位)2調(diào)速方式無極變頻調(diào)速3傳動方式蝸輪蝸桿減速機+鏈輪+鏈條4提升高度4005工件圓盤（圓柱）類工件；直徑范圍（50-200）；高度范圍（20-80）6定位精度±17上下料信號繼電器隔離開關(guān)信號8尺寸3400*850*1830(長*寬*高)

多工位自動循環(huán)料倉料

機器人抓手及其夾具

工件夾具采用兩工位內(nèi)撐式,，一個工位取工件，一個工位放工件。

總結(jié)與展望

本文主要從機器人集成應用出發(fā)，針對機器人作業(yè)系統(tǒng)的作業(yè)特點，提出機床上下料應用的解決方案，提出了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及實現(xiàn)方法，設(shè)計并實現(xiàn)了客戶的要求。

現(xiàn)實中的客戶可能會對系統(tǒng)集成供應者提出一些硬性的系統(tǒng)接口、協(xié)議要求，這可能直接導致了本文所述方法局限性，也就是說對于不同客戶，還是需要根據(jù)具