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                摆线减速〓机 | News

                上下料机器人在数控机床中的应用

                 新□兴工业时代,上下料机器人能满足“快速/大批量加工节拍”、“节省人∏力成本”、“提高生产效率”等要求,成为越来越多工厂的理想选择。上下料机器人系统具有高效率和高稳定性,结构简▲单更易于维护, 可以满足不同种类产品的生产, 对用户来说, 可以很快进行产品结构的调整和▃扩大产能, 并且可以大大降低产业工人的劳动强度。


                 
                机↓器人特点

                1
                .可以实现对圆盘类、长轴类、不规则形状、金属板类等工件的自动上〓料/下料、工件翻转、工件转序等工作。

                2
                .不依靠机床的控制器进行控制』,机械手采用独立的控制模块,不影响机ξ 床运转。

                3
                .刚性好,运行平稳,维护非常卐方便。

                4
                .可选:独立料仓设⌒ 计,料仓独立自动控制。

                5
                .可选:独立流水线。


                机器◇人分类


                关节式机器人


                1
                .机器人最大工▽作范围(回转半径):620mm-3503mm

                2
                .机器︼人负载能力:3kg-700kg

                3
                .机器人工作节拍:大于等于3

                4
                .定位精度:±0.1mm

                5
                .驱动形式:全伺服≡驱动

                6
                .手爪驱动:气动或者电动,根据→工件不同定制,自动换爪功∩能

                7
                .编程方式:示教编程, AS语言编程

                8
                .料仓/输送线:根据工件不同定制

                直角坐标机器

                1.机器人工作范围

                水平行程:
                1000mm-20000mm

                垂直行程:
                200mm-3000mm

                工件旋转:±
                180

                2
                .运行速度:

                水平运动最大速▅度:
                3000mm/s

                垂直运动最大速度:
                1000mm/s

                3
                .定位精度:

                水平运动重复精度:±
                0.1mm

                垂直运动重复精度:±
                0.1mm

                4
                .传动形式:

                水平运动传动形式:同步带
                /齿轮齿条

                垂直运动传∞动形式:同步带
                /齿轮齿条/丝杆

                5
                .负载重量:最大负载1000kg

                6
                运动控制系统:PLC/运动控制卡/CNC

                7
                .手爪驱动:气动/电动,根据工件不同定制,自动换爪功能

                8
                .料仓/输送线:根据工件不同定制

                以上两种形式的机器人都可以很好的完成加工工件的上下料工作。都有其自身的特☆点。关节式机床上下料机器人工作效率高,动Ψ作节拍快,占地空间小,但是成本投入相对高一些。坐标式机床上下料机器人工作效率高,占地空间相对大一些。但是︻成本的投入要少很多。这两种形式的选择还要看现场的工艺及要求来决定。


                现代加工工艺要求高效质量,机床上下料机器人有着符合这个时代意义的特性,它将引领这个时代加工工艺质的飞跃。


                南通机床◣公司一台
                VM600加工中心出于提高工效和降低员工劳动强度的需要,加装了一台能自动完成上、下料工作的机器人。当机器人ω完成上料后,防护门关闭,工件自动装夹,加工完成后,工装放松,防护门打开∞,再由机器人卸料。

                1.
                硬件要求

                此次改造中,我们新增了能实现自动装夹的气动工装,自动打开和关闭的气动防护门等,并通过
                PLC输入输出接口◆,与机器人完成工作状态的应答。为◥了实现动作的精确及安全,对硬件的配置有↑如下要求:

                1)气动工装,设有夹具夹紧及放松到位检测开关。

                2)气动防护门,设有开门及关门到位检测开关。

                3)控制工装及防护门动作的电磁阀为▓两位双」电控电磁阀。

                2
                .工作逻辑框图

                机床和机器人共同完成抓料、加工和缷料的控制过程流程如图
                1所示。


                  1

                1)从图1可以看出机床防护门的打开是在全部加工结束以后,防护门的关闭也要机床与机器★人交互应答之后才能发出关闭指令,通过实际测试△,这两项时间总计有4s左右,假如能巧妙地利用好切削前的准备时间和切削后的各轴复位移动①的时间,就能最大限度地压缩这4s左右的非切削时间,从而实现我们的工效目标。

                通过攻关,我们发现最好的解♀决办法就是在加工过程快结束时,由机器人直接控制开门,又当机器人完成上料工作后,再由机器人直接控制关门。经此∴改动后,整体加工时间压缩了约
                3.5s

                2)考虑到机器人有时〓会存在如保养或故障时无法工作的情况,而我【们又希望机床能够不停机、持续√地加工产品,为此我们在机床侧加装了一个“机器人「模式”与“人工模式”切换旋钮,当处在“人工模式”时,就同时将机器人置为紧停状态,这时防护门的◤开、闭由机床控制。这样一来,会出现防护门的开、闭既▆可以由机床控制,也可由机器人控制的情形(实际上,在正常情况下,如前面所说当处于“人工模式”时,机器人被置为紧停状态,机器人是〗不会发出开、闭门指令的),仅出于安全上考虑,控制机床防护门动作的电磁阀,其电ω 气动作应设计成:当电磁阀得△电时执行动作,当动作完成后,就失电,即不能让电磁阀处于长期通电的状态。

                    在进行电控设计时,有必要说明一点,由于防护门的开合既要由机床来控制,又要由机器人来控制,且控制命令要以收】到门开、门关到位信号来结束,而装在门上的门开、门关到位检测开关各只有一个,如何卐供机床和机器人两个控制单元使用呢?并且还要保证机床和机器人各自24VDC直流电源供电电路的独立性。我们设计了如图Ψ 2~图4所示的控制电路。


                  2

                注:SQ1SQ2为防护门开、关到位检测开关;X0.0X0.1为机床PLC输入信号地址←。



                  3

                注:KA1KA2为中间继电器;Y0.0Y0.1为机床PLC输出信号地址〇。



                  4

                机床上的PLC逻辑如图5所示。



                  5

                注:同上X0.0X0.1为机床PLC输入信号地址;Y0.0Y0.1为机床PLC输出信号地址。


                    (3)在使用时还发现当机床在执行工装夹紧工件工】作有时会出现误信号,而机床和机器人全然不知,继续执行加●工,从而造成对工装或刀具的损坏。我们通过仔细观察,最终找到了原因——由于其他状况的出现,机器人实际上没有把ξ待加工的工件放置在工装上,机床执行工装夹紧命令〗时,工装上的夹紧缸在推动夹爪移动的过程中,会发出一个瞬间的工装夹紧到位信号,让机床和机器人误认¤为工装夹紧动作已经完成。

                    后来将机床的
                PLC控制程序改成了机床在执行工装夹紧命令时,只有工装『夹紧信号能持续地发出一段时间(如1s),才认为工装夹紧■动作正常完成。
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