看完便可秒懂數控車床機器人是怎么加工零件的

瀏覽次數：155 日期：2018-06-19 10:03:07

機器人是最具代表性的現代多種高新技術的綜合體，它可從某種角度折射出一個國家的科技水平和綜合國力。自從上世紀60年代第一臺工業機器人問世以來，機器人的種類已經從最初的操作手逐漸衍生出各類機器人，并且深入到人類生活的方方面面日
其中在柔性制造系統方面，機械手自動上下料裝置是機器人技術應用的一個重要方面，隨著機的高速高精度發展趨勢，機床加工中自動上下料技術將具有更廣闊的發展前景。研究機械手上下料系統的控制時序，設計合理的控制程序，巧妙設計機器人末端執行器（手抓)結構，很好地實現數控機床與機器人的通訊功能，有效地組合工業機器人上下料技術及數控車床機器人加工技術于一體，最終實現快速的
高精度上下科功能等有著廣泛的實用意義。

本文采用工業機器人自動上下料技術。研究數控車床機器人上加工綜合零件的過程。分析加工件的工藝特點。編制合理的CNC加工程序。規劃合理的機器人運動軌跡，設計機器人末端執行器，把工業機器人上下料技術及數控車床機器人加工技術有機地組合起來，實現模塊化自動上下料柔性制造單元，達到集成化、高精度、高效率的效果。
一、機器人功能
機器人是一種基于工業標準開發、設計的關節臂式機器人，其外形及各關節位置是機器人的等價幾何模型。機器人在直角坐標系下運動的X.Y、Z方向。

CSK機器人為用戶提供了一個全開放、可擴展的機器人控制系統開發平臺。針對不同的應用研究和開發項目，用戶可以方便地向控制系統中添加視覺傳感器、力傳感器以及紅外等各種擴展傳感器，或者添加各種末端工具來擴展機器人的功能，并將這些擴展功能與機器人控制系統進行無逢集成，從而實現機器人二次開發功能。現研究通過添加末端工具實現在數控車床機器人上自動上下料。

二、數控系統車床
數控系統車床是一種半閉環式的數控車床機器人，可完成各種回轉面工件的加工，采用由嵩祥機械設備有限公司生產的數控系統，可適應手工或自動編程自動加工方式，是一種編程格式簡單、界面友好。操作方便的數控機床B。現研究工業機器人上下料技術及數控系統車床加工技術的組合應用。
數控機床及機器人上下料協調工作流程要保證機器人在數控車床機器人加工時準確無誤及時地上下料，須考慮以下幾個問題:
（1）分析數控車床機器人加工工件的車前工藝流程;設計合適的機器人末端工具（手抓)；
（2）規劃機器人上下料的運動軌跡、設計流程圖及編制運動程序;
（3）實現數控車床機器人機器人之間的通訊。

三、綜合工件數控車削工藝分析

   一些工件物品，生產方式主要為大批量生產。材料中碳鋼。這是一個綜合工件，內容包含了內外螺紋、內孔、外園柱面、外圓錐面及端面等。在數控車床機器人上加工,需要進行兩次裝夫。現將工業機器人上下料技術及數控車床機器人加工技術組合應用，以自動上下料的方式加工此工件，提高加工效率。

第1：加工設備布置
  設備布局兩種方式比較:①單臺機器人服務單臺數控車床機器人;②單臺機器人服務雙臺數控車床機器人。考慮設備布局緊湊性好。

  第2：機器人末端工具設計
根據工件的外形特點，設計機器人末端工具手抓)部件，包含氣動、傳感器及機械部件等。
此夾具的特點是，底板和機器人的端部連接，兩套氣缸分別控制兩手爪,氣缸上安裝傳感器，檢測手爪的松開和夾緊到位情況。兩手不分別用于夾取毛坯和半成器或半成品和成品。

  第3：機器人與車床通訊設計
為了更好的協調機器人與數控車床機器人的工作，要建立機器人和機床之間安全可靠的通訊機制。采用快速1/0的通訊模式。在硬件方面，通過屏蔽信號電纜將兩者之間的PLC處理器中相應的輸入與輸出點進行連接，屏蔽電纜可以保證信號傳輸的穩定性。軟件方面，通過機器人專用應用軟件。根據采集機床和機器人當前狀態，編寫相應的符合上下科邏輯的控制程序。最終達到數控機床與機器人的有效通訊，從而實現模塊化自動上下料柔性制造系統單元安全高效運行。機器人輸入及輸出信號對照關系。

第4：機器人上下料運動軌跡規劃
分析綜合零件的車削特點，對機器人上下料運動軌跡進行規劃，包涵三部分內容。

  （1）運動軌跡規劃，先對機器人上下料手抓運動路線進行設計。

  （2）邏輯流程框圖設計，根據手抓運動路線設計邏輯流程框圖。

  （3）機器人上下料程序編制。
根據運行軌述示意圖及機器人上下料邏輯流程圖，編制相對應的機器上下料控制程序;

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