汽车部上下料自动化方案2

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、加工完成产品机器人定期抽检，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：操作工把工件放置到送料机料仓，到位后，机器人从料仓上抓取工件放到第一台机床上加工，接着再从料仓抓取工件放到第二台机床加工，最后再把工件放到第三台机床加工，加工完成工件由机器人抓取出来放回送料机回料仓输送出来。 工件规格

g序号

1业作工序作 业准备 统启动系业作容 1 内工准备、件位 到2工 类型件数、设定、量颜色分区 3启动按按

备钮 注工人业

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，夹具开闭时间、夹具清洗时间、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（使用刀具、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。

图1 MC20-01 机器人工作空间 MC20-01动作参数：

机器人控制系统：

控制系统支持多种标准工业控制总线，包括：Interbus、Profibus、Devicenet、Canbus、Controlnet、EtherNet、 Remote I/O等（此项目通讯方式是I/O方式）；标准的ISA、PCI插槽，方便扩展；可直接插入各种标准Modem接入高速Internet，实现远程监控和诊断等。

机器人示教编程器：

机器人系统配有大屏幕彩色触摸屏显示的编程器，操作与编程简单明了，具有在线参数修改和故障自诊断显示功能。方便操作者，可以进行示教、监控状态、参数修改和人机交互等，可以进行多窗口显示。可以进行内部编程，不同其他机器人的语句表编程，使编程更加直观，更加易于掌握。

外接PLC

标准的工业PC计算机，Intel处理器；完全开放机器人控制系统平台，集成商可以根据自己需要配置系统；功能强大的软件包及功能模块；柔性、开放的外部轴配置

方案，可以实现与外部轴的实时联动；支持多种标准工业控制总线，包括：Interbus、Profibus、EtherNet、 Remote I/O等；可直接插入各种标

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：

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，还是需要根据具体要求对系统进行重新设计，而次方案只能局限于特定客户，这对于供应者来说增加了工作量。面对这个现实问题，如何提供统一有效的解决方案也是一个很有意义的研究课题。