看完便可秒懂数控车床机器人是怎么加工零件的

浏览次数：155 日期：2018-06-19 10:03:07

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日
其中在柔性制造系统方面，机械手自动上下料装置是机器人技术应用的一个重要方面，随着机的高速高精度发展趋势，机床加工中自动上下料技术将具有更广阔的发展前景。研究机械手上下料系统的控制时序，设计合理的控制程序，巧妙设计机器人末端执行器（手抓)结构，很好地实现数控机床与机器人的通讯功能，有效地组合工业机器人上下料技术及数控车床机器人加工技术于一体，最终实现快速的
高精度上下科功能等有着广泛的实用意义。

本文采用工业机器人自动上下料技术。研究数控车床机器人上加工综合零件的过程。分析加工件的工艺特点。编制合理的CNC加工程序。规划合理的机器人运动轨迹，设计机器人末端执行器，把工业机器人上下料技术及数控车床机器人加工技术有机地组合起来，实现模块化自动上下料柔性制造单元，达到集成化、高精度、高效率的效果。
一、机器人功能
机器人是一种基于工业标准开发、设计的关节臂式机器人，其外形及各关节位置是机器人的等价几何模型。机器人在直角坐标系下运动的X.Y、Z方向。

CSK机器人为用户提供了一个全开放、可扩展的机器人控制系统开发平台。针对不同的应用研究和开发项目，用户可以方便地向控制系统中添加视觉传感器、力传感器以及红外等各种扩展传感器，或者添加各种末端工具来扩展机器人的功能，并将这些扩展功能与机器人控制系统进行无逢集成，从而实现机器人二次开发功能。现研究通过添加末端工具实现在数控车床机器人上自动上下料。

二、数控系统车床
数控系统车床是一种半闭环式的数控车床机器人，可完成各种回转面工件的加工，采用由嵩祥机械设备有限公司生产的数控系统，可适应手工或自动编程自动加工方式，是一种编程格式简单、界面友好。操作方便的数控机床B。现研究工业机器人上下料技术及数控系统车床加工技术的组合应用。
数控机床及机器人上下料协调工作流程要保证机器人在数控车床机器人加工时准确无误及时地上下料，须考虑以下几个问题:
（1）分析数控车床机器人加工工件的车前工艺流程;设计合适的机器人末端工具（手抓)；
（2）规划机器人上下料的运动轨迹、设计流程图及编制运动程序;
（3）实现数控车床机器人机器人之间的通讯。

三、综合工件数控车削工艺分析

   一些工件物品，生产方式主要为大批量生产。材料中碳钢。这是一个综合工件，内容包含了内外螺纹、内孔、外园柱面、外圆锥面及端面等。在数控车床机器人上加工,需要进行两次装夫。现将工业机器人上下料技术及数控车床机器人加工技术组合应用，以自动上下料的方式加工此工件，提高加工效率。

第1：加工设备布置
  设备布局两种方式比较:①单台机器人服务单台数控车床机器人;②单台机器人服务双台数控车床机器人。考虑设备布局紧凑性好。

  第2：机器人末端工具设计
根据工件的外形特点，设计机器人末端工具手抓)部件，包含气动、传感器及机械部件等。
此夹具的特点是，底板和机器人的端部连接，两套气缸分别控制两手爪,气缸上安装传感器，检测手爪的松开和夹紧到位情况。两手不分别用于夹取毛坯和半成器或半成品和成品。

  第3：机器人与车床通讯设计
为了更好的协调机器人与数控车床机器人的工作，要建立机器人和机床之间安全可靠的通讯机制。采用快速1/0的通讯模式。在硬件方面，通过屏蔽信号电缆将两者之间的PLC处理器中相应的输入与输出点进行连接，屏蔽电缆可以保证信号传输的稳定性。软件方面，通过机器人专用应用软件。根据采集机床和机器人当前状态，编写相应的符合上下科逻辑的控制程序。最终达到数控机床与机器人的有效通讯，从而实现模块化自动上下料柔性制造系统单元安全高效运行。机器人输入及输出信号对照关系。

第4：机器人上下料运动轨迹规划
分析综合零件的车削特点，对机器人上下料运动轨迹进行规划，包涵三部分内容。

  （1）运动轨迹规划，先对机器人上下料手抓运动路线进行设计。

  （2）逻辑流程框图设计，根据手抓运动路线设计逻辑流程框图。

  （3）机器人上下料程序编制。
根据运行轨述示意图及机器人上下料逻辑流程图，编制相对应的机器上下料控制程序;

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