看完便可秒懂數(shù)控車床機器人是怎么加工零件的

瀏覽次數(shù)：155 日期：2018-06-19 10:03:07

機器人是最具代表性的現(xiàn)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(yè)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(tǒng)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(fā)展趨勢，機床加工中自動上下料技術將具有更廣闊的發(fā)展前景。研究機械手上下料系統(tǒng)的控制時序，設計合理的控制程序，巧妙設計機器人末端執(zhí)行器（手抓)結構，很好地實現(xiàn)數(shù)控機床與機器人的通訊功能，有效地組合工業(yè)機器人上下料技術及數(shù)控車床機器人加工技術于一體，最終實現(xiàn)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(yè)機器人自動上下料技術。研究數(shù)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(guī)劃合理的機器人運動軌跡，設計機器人末端執(zhí)行器，把工業(yè)機器人上下料技術及數(shù)控車床機器人加工技術有機地組合起來，實現(xiàn)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(yè)標準開發(fā)、設計的關節(jié)臂式機器人，其外形及各關節(jié)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(tǒng)開發(fā)平臺。針對不同的應用研究和開發(fā)項目，用戶可以方便地向控制系統(tǒng)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(tǒng)進行無逢集成，從而實現(xiàn)機器人二次開發(fā)功能?，F(xiàn)研究通過添加末端工具實現(xiàn)在數(shù)控車床機器人上自動上下料。

二、數(shù)控系統(tǒng)車床
數(shù)控系統(tǒng)車床是一種半閉環(huán)式的數(shù)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(shù)控系統(tǒng)，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(shù)控機床B?，F(xiàn)研究工業(yè)機器人上下料技術及數(shù)控系統(tǒng)車床加工技術的組合應用。
數(shù)控機床及機器人上下料協(xié)調工作流程要保證機器人在數(shù)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(shù)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(guī)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(xiàn)數(shù)控車床機器人機器人之間的通訊。

三、綜合工件數(shù)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(shù)控車床機器人上加工,需要進行兩次裝夫?，F(xiàn)將工業(yè)機器人上下料技術及數(shù)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(shù)控車床機器人;②單臺機器人服務雙臺數(shù)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(jù)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(xié)調機器人與數(shù)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?shù)姆€(wěn)定性。軟件方面，通過機器人專用應用軟件。根據(jù)采集機床和機器人當前狀態(tài)，編寫相應的符合上下科邏輯的控制程序。最終達到數(shù)控機床與機器人的有效通訊，從而實現(xiàn)模塊化自動上下料柔性制造系統(tǒng)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(guī)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(guī)劃，包涵三部分內容。

  （1）運動軌跡規(guī)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(jù)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(jù)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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