数控机床自动上下料系统设计

1 系统概述                   

该系统用于生产线中机器人自动上下料工作。系统能够满足棒类产品数控加工时的自动化上下料需求，具备物料夹放、自动夹紧定位及检测、机床通讯、储料、安全防护等主要功能。

系统主要包括隔离门气动改装、六轴机器人、末端夹持装置、检测传感器、PLC控制系统、储料架、护栏等部分。

该系统应满足机器人代替人工上下料工作的功能，设计结构合理，操作及维护方便。

产品一般为铝管，表面质量要求高。因此要求装夹时要注意防止夹持变形同时要不能损伤表面质量。其中以某零件为例，外形示意图（省略）。

3 系统布局及位置尺寸

系统布局及位置尺寸由现场实际测量确定。

4工作流程

根据产品特点以及自动上下料系统设计要求，系统动作工步顺序确定如下：

1.  系统运行后，机器人自动回原点，人工操作数控机床，使其进入准备状态，同时需要人工在触摸屏上设置好加工工件的型号和数量，并准备好料架上的零件；

2.  系统启动后，隔离门开启，机器人自动运行至取料工位进行取料，然后根据机床信息将其送至机床内的自动卡盘卡紧，机床确认工件装夹到位；

3.  机器人退回，隔离门关闭，数控机床开始自动加工；

4.  完成加工后，数控机床隔离门自动打开，机器人进入机床内部夹紧已经加工完成的工件取出；

5.  机器人将取出的工件送到第二台机床进行加工，第二台机床启动，设备运行步骤同上（2.3.4项）；

6.  完成第二道工序后机器人取料退出，将工件放置于料架上，隔离门关闭；

7.  进入下一循环。

如此往复直至完成设定的工作量后系统自动停止。中途缺料或者出现异常情况（如自动在线测量检测出产品超差）系统均会发出报警信息。

5 设备规格及技术参数

数控机床自动上下料系统由机器人系统、上下料辅助系统、控制系统、安全防护系统等组成，各个部分的功能及技术条件要求如下：

5．1 机器人系统

（1）、机器人承重能力应至少达到5kg，满足最大重量和尺寸工件的夹持要求，并且工作过程中的所有动作均不应与现场其它设备设施干涉，施工前应进行计算确认；

（2）、机器人工作节拍（即从取料到放料的时间，不包括加工、除尘的时间）10s以下；

（3）、机器人在工作节拍下的重复定位精度优于0.05mm；

（4）、机器人应能够适应在恶劣环境下工作的要求，额定使用寿命10年；

（2）、物料夹持装置：整体轻量化设计，保证夹持力和强度、刚度；允许对应不同类型或尺寸规格的产品手动更换夹持工装，但应保证夹持工装与机器人末端接口连接方便可靠，并在覆盖全部要求的产品基础上尽量减少更换工装的数量；同时须注意防止夹伤零件或变形；

（3）、机器人底座：应在满足机器人工作高度位置和整体强度、刚性的基础上，尽量减轻重量，后期应与车间协调安装位置及地面安装施工方案。