機(jī)床上下料工作站系統(tǒng)認(rèn)知 教學(xué)課件

工業(yè)機(jī)器人集成應(yīng)用機(jī)床上下料工作站系統(tǒng)認(rèn)知

任務(wù)內(nèi)容

機(jī)床上下料工作站中機(jī)床上下料機(jī)器人是在數(shù)控機(jī)床上下料環(huán)節(jié)取代人工完成工件的自動(dòng)裝卸功能,通常應(yīng)用于大批量、重復(fù)性強(qiáng)的情況,與數(shù)控機(jī)床相結(jié)合,機(jī)床上下料工作站可以實(shí)現(xiàn)所有工藝過(guò)程的工件自動(dòng)抓取、上料、下料、裝夾、工件移位翻轉(zhuǎn)、工件轉(zhuǎn)序加工等,能夠極大地節(jié)約人工成本,提高生產(chǎn)效率,特別適用于大批量、小型零部件的加工,如軸承套(座)、電機(jī)端蓋、換向器、剎車(chē)盤(pán)、汽車(chē)變速箱齒輪、金屬?zèng)_壓結(jié)構(gòu)件等。

任務(wù)內(nèi)容（1）熱板焊上下料。熱板焊是衛(wèi)浴生產(chǎn)車(chē)間常用的焊接方式之一,是對(duì)兩個(gè)互相焊接的料件進(jìn)行加熱,達(dá)到料件焊接面彼此的熔化狀態(tài),在施加一定的壓力下達(dá)到互相焊接的效果。高溫環(huán)境給人工上料帶來(lái)很大的安全隱患,因此常采用工業(yè)機(jī)器人上料。1．工業(yè)機(jī)器人上下料在機(jī)械加工中的應(yīng)用

任務(wù)內(nèi)容（2）沖壓設(shè)備上下料。沖壓加工是借助于常規(guī)或?qū)Ｓ脹_壓設(shè)備的動(dòng)力,使板料在模具里直接受到變形力產(chǎn)生變形,從而獲得一定形狀、尺寸和性能的產(chǎn)品零件的生產(chǎn)技術(shù)。由于沖壓速度快,因此要確保高速運(yùn)作情況下的人身安全,通常可采用工業(yè)機(jī)器人上下料。1．工業(yè)機(jī)器人上下料在機(jī)械加工中的應(yīng)用

任務(wù)內(nèi)容（3）注塑機(jī)上下料。

注塑機(jī)是將熱塑性塑料或熱固性塑料利用塑料成型模具制成各種形狀的塑料制品的主要成型設(shè)備。采用工業(yè)機(jī)器人進(jìn)行產(chǎn)品的上下料,可節(jié)約人工,避免合模過(guò)程中傷手的危險(xiǎn),也可避免剛成型未冷卻時(shí)人手取件造成工件變形的情況。1．工業(yè)機(jī)器人上下料在機(jī)械加工中的應(yīng)用

任務(wù)內(nèi)容

機(jī)床上下料工作站主要由工業(yè)機(jī)器人、料倉(cāng)系統(tǒng)、末端夾持系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、安全防護(hù)系統(tǒng)等以及數(shù)控機(jī)床組成，通過(guò)系統(tǒng)集成，可以實(shí)現(xiàn)單臺(tái)機(jī)床、加工單元、流水線(xiàn)和柔性加工單元的機(jī)加工自動(dòng)化。機(jī)床上下料工作站布局形式主要有地裝式機(jī)床上下料和地軌式機(jī)床上下料兩種。

2．機(jī)床上下料工作站布局形式

任務(wù)內(nèi)容

(1)地裝式機(jī)床上下料。地裝式機(jī)器人上下料是一種應(yīng)用最廣泛的形式，也稱(chēng)“島式加工單元”，該工作站的特點(diǎn)是以六軸工業(yè)機(jī)器人為中心島，數(shù)控加工機(jī)床在其周?chē)鳝h(huán)狀布置，通過(guò)工業(yè)機(jī)器人自身的轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的自動(dòng)裝卸，整個(gè)工作站占地面積較小，整體布局也有利于工件的傳送，如圖所示。2．機(jī)床上下料工作站布局形式

任務(wù)內(nèi)容

(2)地軌式機(jī)床上下料。地軌式機(jī)床上下料工作站中，配備了一套地裝導(dǎo)軌，導(dǎo)軌的驅(qū)動(dòng)作為機(jī)器人的外部軸進(jìn)行控制，行走導(dǎo)軌上面的上下料機(jī)器人運(yùn)行速度快，有效負(fù)載大，有效地?cái)U(kuò)大了機(jī)器人的動(dòng)作范圍，使得該系統(tǒng)具有高效的擴(kuò)展性。如圖所示。2．機(jī)床上下料工作站布局形式

任務(wù)內(nèi)容本機(jī)器人上下料工作站屬于地裝式工作站，主要由總控臺(tái)、數(shù)控車(chē)床、工業(yè)機(jī)器人、雙向傳動(dòng)帶、倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)、末端執(zhí)行器快換裝置臺(tái)、視覺(jué)檢測(cè)裝置等組成，整體布局如圖。2．機(jī)床上下料工作站布局形式

任務(wù)內(nèi)容(1)工業(yè)機(jī)器人。

本上下料工作站中機(jī)器人選用瑞士ABB公司的IRB1600型工業(yè)機(jī)器人，IRB1600具有出色的可靠性，整個(gè)機(jī)械部分防護(hù)等級(jí)均為IP54，敏感件是標(biāo)準(zhǔn)的IP67防護(hù)等級(jí)。與物料搬運(yùn)、上下料和加工應(yīng)用領(lǐng)域的其他同類(lèi)機(jī)器人相比，IRB1600的作業(yè)周期縮短了一半。如圖所示。3．機(jī)床上下料工作站組成

任務(wù)內(nèi)容(2)數(shù)控車(chē)床。

本工作站中數(shù)控機(jī)床選用的是沈陽(yáng)機(jī)床廠i5T3.3系統(tǒng)的數(shù)控車(chē)床,主要用于軸類(lèi)零件或盤(pán)類(lèi)零件的內(nèi)外圓柱面、任意錐角的內(nèi)外圓錐面、復(fù)雜回轉(zhuǎn)內(nèi)外曲面和圓柱、圓錐螺紋等切削加工,并能進(jìn)行切槽、鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔及鏜孔等。3．機(jī)床上下料工作站組成

任務(wù)內(nèi)容(2)數(shù)控車(chē)床。

1)機(jī)械結(jié)構(gòu)。包括床身、整體驅(qū)動(dòng)尾臺(tái)、直線(xiàn)導(dǎo)軌、伺服刀架、主軸單元、卡盤(pán)油缸等,用于完成各種切削加工。i5T3.3數(shù)控車(chē)床機(jī)械結(jié)構(gòu)如圖所示。3．機(jī)床上下料工作站組成

任務(wù)內(nèi)容(2)數(shù)控車(chē)床。

2)數(shù)控裝置。是數(shù)控機(jī)床的核心,包括用于輸入數(shù)字化零件程序,并完成輸入信息的存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)的變換、插補(bǔ)運(yùn)算以及實(shí)現(xiàn)各種控制功能。i5T3.3數(shù)控車(chē)床數(shù)控裝置如圖所示。3．機(jī)床上下料工作站組成

任務(wù)內(nèi)容(3)料倉(cāng)。

機(jī)床上下料工作站中共有2個(gè)料倉(cāng),用于存放毛坯件、成品及報(bào)廢品。每個(gè)料倉(cāng)的下部安裝有中繼盒,中繼盒內(nèi)部連接各倉(cāng)位的檢測(cè)開(kāi)關(guān),用于檢測(cè)是否有物料。i5T3.3數(shù)控車(chē)床料倉(cāng)如圖所示。3．機(jī)床上下料工作站組成

任務(wù)內(nèi)容(4)雙向傳送帶。

圖示工作站中有2個(gè)雙向傳送帶,用于傳遞半加工零件和已加工零件,起到傳送作用。3．機(jī)床上下料工作站組成

任務(wù)內(nèi)容(5)末端執(zhí)行器快換裝置臺(tái)。

機(jī)床上下料工作站中共有2個(gè)快換工作臺(tái),當(dāng)工業(yè)機(jī)器人在進(jìn)行上下料工作時(shí),需要更換3次末端執(zhí)行器,因此需要通過(guò)快換裝置來(lái)更換工業(yè)機(jī)器人所用的末端執(zhí)行器,如圖所示。3．機(jī)床上下料工作站組成

任務(wù)內(nèi)容(6)電氣總控臺(tái)。

總控臺(tái)用于放置2個(gè)6軸機(jī)器人的示教器及觸摸屏，控制柜中裝有ABB機(jī)器人控制器、總控裝置PLC及電氣元件等，可通過(guò)觸摸屏完成下單及運(yùn)行控制。如圖所示。3．機(jī)床上下料工作站組成

任務(wù)內(nèi)容(1)當(dāng)加工單元處于空閑狀態(tài)時(shí),數(shù)控車(chē)床向機(jī)器人發(fā)送上料請(qǐng)求信號(hào)。(2)機(jī)器人上料過(guò)程是從立體倉(cāng)庫(kù)取料放置到輸送帶固定位置,此時(shí)物料包括托盤(pán),機(jī)器人將其分離,將加工件取出進(jìn)行加工。(3)工件加工完成后,數(shù)控車(chē)床向機(jī)器人發(fā)送機(jī)器人取料請(qǐng)求信號(hào)。(4)機(jī)器人取料過(guò)程是將加工完成的物料取出放置到輸送帶固定的托盤(pán)上,機(jī)器人將其加工件和托盤(pán)一起搬運(yùn)至輸送帶無(wú)視覺(jué)系統(tǒng)一側(cè)進(jìn)行輸送。(5)物料到達(dá)