数控车床上下料机器人工作站
数控机床上下料智能工作站的设计
数控机床上下料智能工作站的设计数控机床是机械制造行业的主流设备，在工业自动化程度迅猛发展的今天，提高数控机床的工作效率，实现机床上下料的自动化和智能化已经迫在眉睫。
通过改装数控机床自动门、外加PLC作为智能工作站的上位机和采用触摸屏监控等形式，完成数控机床上下料智能工作站的设计，不仅能够提高工作效率，而且能够很好地监控数控机床的运行状态。
标签：数控机床；上下料；智能工作站1 引言在国家《中国制造2025》的宏伟蓝图下，高端数控机床备受生产制造企业的青睐，并且工业机器人亦是如此。
因其具有重复定位精度高、可靠性高、生产柔性化及自动化程度高等无可比拟的优势，已经作为智能化自动搬运系统特别是数控加工设备的重要生产搬运环节而广泛应用。
新时代，在自治区第十三个五年规划精神的指导下，面对国家经济建设飞速发展的新形势，如何紧随发展形势，提高数控车床的生产能力、生产力水平，实现智能化控制、管理，是一个急需解決的问题。
学院现拥有凯达CDCK-20A型全功能数控车和华数HSR-JR612六自由度机器人共11台，设计用工业机器人给数控机床上下料的智能工作站，并且采用触摸屏控制、管理工作站的生产运行，这对学生充分操作、使用、维护机器人、数控机床，促进学院教育教学水平的提高、拓展社会服务能力、发挥创新能力等都有着极为重要的意义。
2 项目方案设计2.1 改装数控车床为自动门凯达CDCK-20A型全功能数控车因其可以实现多轴联动、加工复杂零件和加工精度高的特点，广泛应用在我院的教育教学和生产中。
但凯达数控车的机床门为手动控制，这在数控机床上下料智能工作站的设计中无法实现自动上下料，因此需要改装机床门。
本项目研究小组经企业调研、实地考察和试验等方式，最终确定了给机床门安装减速电机的方式，完成机床门自动开关的硬件改造。
2.2 确定智能工作站的上位机本项目设计的智能工作站是要将数控机床、工业机器人统一控制和管理。
在数控机床和工业机器人系统复位完成后，触摸屏通过上位机控制工业机器人抓取工件、机床门开启、机床液压卡盘松开、机器人送料、机床门关闭、机床开始加工等动作，并且在工业机器人和数控机床工作过程中的状态将实时地反映在触摸屏上。
华数机器人上下料工作站毕业设计
华数机器人上下料工作站毕业设计一、引言在现代制造业中，自动化生产已经成为了大势所趋。
随着人工智能和机器人技术的不断发展，传统的生产模式正在发生改变。
华数机器人上下料工作站是一种新型的自动化生产设备，其毕业设计的研发将对生产线的效率和质量带来重大的改善。
二、华数机器人上下料工作站的设计原理与功能1. 设计原理华数机器人上下料工作站是基于先进的机器人技术和自动化控制技术开发的一种智能化生产设备。
其设计原理是通过机器人臂的自动抓取和放置，实现对产品的上下料操作，从而替代传统的人工操作，提高生产效率，减少人力成本。
2. 功能特点（1）高度自动化：华数机器人上下料工作站完全依靠机器人的自动化操作，实现了生产过程的高度自动化，减少了人为的干预，降低了操作风险。
（2）智能化控制：通过先进的控制系统，华数机器人上下料工作站能够实现智能化的操作，并且可以根据生产需求进行灵活的调整，提高了生产线的灵活性和适应性。
（3）高效节能：相比传统的人工上下料方式，华数机器人上下料工作站在提高生产效率的也减少了能源的消耗，符合可持续发展的要求。
三、华数机器人上下料工作站的应用前景随着制造业的不断发展和对生产效率要求的提高，华数机器人上下料工作站将会有着广阔的应用前景。
1. 在传统制造业中，华数机器人上下料工作站可以实现生产线的自动化升级，提高生产效率和产品质量，降低生产成本。
2. 在新兴的电子制造业中，华数机器人上下料工作站能够适应多品种、小批量生产的需求，提高生产线的灵活性和适应性，提升企业的竞争力。
3. 在工业4.0的背景下，华数机器人上下料工作站将成为智能工厂的重要组成部分，实现生产线的智能化管理和控制。
四、个人观点与理解华数机器人上下料工作站的毕业设计是一项非常具有前瞻性和实用性的课题。
通过研发该工作站，不仅可以提高生产效率、降低生产成本，更能够推动传统制造业向智能化、自动化的方向发展。
这也是对机器人技术和自动化控制技术的一种重要应用，将为制造业的升级和转型提供重要支撑。
论机器人的数控机床自动上下料应用系统设计
论机器人的数控机床自动上下料应用系统设计2.云南省机电一体化重点实验室云南昆明650031摘要：在制造业领域，加工企业习惯以人工操作机床的方式，对上下料进行加工，此类技术工艺存在一定缺陷。
为提高工艺水平和加工效率，加工企业有必要应用机器人，对机床上下料工装进行合理设计。
本文浅析了基于机器人的数控机床上下料工装设计与应用意义，结合相关案例，探究了基于机器人的数控机床上下料工装设计与应用，以期为相关研究提供借鉴。
关键词：机器人；机床；工装设计引言：在制造业领域，加工企业越来越注重对机器人进行应用，这推动了生产加工方式的转变。
在操作数控机床的过程中，对机器人进行应用，配合机床上下料，必须做好工装设计。
工装设计要确保稳定可靠的工件定位，并保障承载力和夹持力充足。
一、基于机器人的机床上下料工装设计与应用意义在制造业领域，加工企业在加工生产单一产品时，或者生产加工少量产品时，习惯以人工操作机床的方式，完成上下料。
对于品种规格较多的产品和产量较大的产品进行加工，此类作业方式即呈现出缺陷：人工作业具有较大的劳动强度和较高的危险系数，且制造加工效率低，难以保障稳定的产品质量；专机具有较为复杂的结构，需耗费较高的运营成本，依托流水线实施自动化生产难以保障生产效能和经济效益；专机上下料仅适合对某种单一产品进行加工，难以实现柔性加工。
上述方式显然存在一定弊端，可应用机器人对之进行改进，对机床上下料形成优化设计，其意义如下：（1）能实现高效率的生产加工。
利用机器人配合数控机床，对批量较大的产品和小零部件进行加工，能通过机器人实施抓取零件、上下料、装夹、翻转、移位、调头等各项操作，比传统人工方式耗费的成本要低，并能增强生产加工的高效性。
(2)能降低运行机床耗费的成本。
对机器人进行应用，辅助机床实施上下料操作，能实现对作业区域的准确定位，并对工作频次进行调节，能良好满足各类产品的加工需求，并保障产品加工质量。
还能降低机床损耗，简化维修涉及的各项工作。
2 上下料工作站编程与调试
工业机器人编程与调试项目四工业机器人综合训练任务4 上下料工作站编程与调试3 1 2 目录contents402上下料工作站机器人编程与调试1、机器人的工作任务工装托盘到达工位1后，上位机系统发出启动命令。
PLC首先向机床发出调用程序命令；当数控车床返回已就绪命令后，PLC给机器人发出启动命令；机器人抓取工件1到达卡盘位置后，返回到位命令；PLC通知机床卡盘夹持；机器人推出到安全位置后PLC发出机床加工启动命令；加工完成后，PLC通知机器人夹持工件，夹持完成后命令机床卡盘松开；机器人将工件送至吹气清理位置，到达后PLC控制吹气顶销气缸顶出；机器人气爪松开移至安全位置后开始吹气；吹气完成后机器人返回夹持工件，夹持完成后PLC控制顶销气缸缩回；机器人将工件送至激光检测平台；平台夹持机构伸出、气爪夹紧，进行尺寸检测；检测完成后PLC通知机器人将工件放回工装托盘。
开始工件判断机器人为数控车床上下料机器人为清理单元上下料机器人为检测单元上下料铝制圆柱水晶机器人为视觉检测单元上下料启动抓取工件到达机床卡盘的位置，并向机床发出到位命令YN机床卡盘夹紧了加工完成机床卡盘松开可以清理清理完成铝制圆柱水晶机器人退至安全位置机器人人夹取工件，通知机床卡盘松开机器人夹取工件，退回安全位置，通知PLC 将机器人移动到清理单元将工件送到清理单元支撑台，气爪松开退回安全位置，通知清理机器人夹取工件，通知PLC 将机器人移动到检测单元机器人将工件送至激光检测平台，气爪松开移至安全位置，通知检测可以检测检测完成等待调用水晶工件的处理子程序调用铝制圆柱工件的处理子程序抓取水晶到达视觉检测点，气爪松开，退回安全位置，通知检测检测完成将工件放回工装托盘，退回安全位置，完成启动抓取工件到达机床卡盘的位置，并向机床发出到位命令YN机床卡盘夹紧了加工完成机床卡盘松开可以清理清理完成铝制圆柱水晶机器人退至安全位置机器人人夹取工件，通知机床卡盘松开机器人夹取工件，退回安全位置，通知PLC 将机器人移动到清理单元将工件送到清理单元支撑台，气爪松开退回安全位置，通知清理机器人夹取工件，通知PLC 将机器人移动到检测单元机器人将工件送至激光检测平台，气爪松开移至安全位置，通知检测可以检测检测完成等待调用水晶工件的处理子程序调用铝制圆柱工件的处理子程序抓取水晶到达视觉检测点，气爪松开，退回安全位置，通知检测检测完成将工件放回工装托盘，退回安全位置，完成（1）配置I/O板DSQC652（2）配置I/O信号（2）配置I/O信号机器人输入端子PLC输出端子功能DI10_1 Y410 启动DI10_2 Y411 判断铝座还是水晶DI10_3 Y412 机床卡盘卡紧，通知机器人松开工件并退回安全位置DI10_4 Y413 机床加工完毕，通知机器人下料DI10_5 Y414 机床卡盘松开，通知机器人可以取走工件DI10_6 Y415 机器人等待可以清理信号（机器人需到达清理单元前）DI10_7 Y416 等待清理完毕信号DI10_8 Y417 等待可以将工件放至检测处（机器人需到达检测单元前）DI10_9 Y418 等待工件尺寸检测完毕信号DI10_10 Y419 等待视觉检测完毕信号（2）配置I/O信号机器人输出端子PLC输入端子功能DO10_1，DO10_2 无机器人夹具控制DO10_3 X310 机器人准备就绪（在原位）DO10_4 X311 通知机床，机器人已经到了机床上料位置DO10_5 X312 机器人已经退回到安全位置，通知机床可以加工DO10_6 X313 机器人到达下料位置，通知机床卡盘需松开DO10_7 X314 通知PLC驱动行走轴让机器人走到清理单元前DO10_8 X315 机器人到达安全位置，发出通知，可以清理DO10_9 X316 通知PLC驱动行走轴让机器人走到检测单元前DO10_10 X317 机器人已经退至安全位置，通知可以进行工件尺寸检测DO10_11 X318 工件又放至托盘，完成DO10_12 X319 机器人到达安全位置，发出通知，可以进行视觉检测PROC main() Initialize; 初始化 WHILE TRUE DO ；进入循环 WaitDI DI10_1, 1; 等待启动命令 WaitTime 3;等待3s IF DI10_3 = 1 THEN yuanzhu; 调用铝制圆柱处理子程序 ELSE WaitTime 1; 等待1s shuijing; 调用水晶处理子程序 ENDIF ENDWHILE（1）主程序本程序中有初始化子程序、铝制圆柱处理子程序及水晶处理子程序。
车床上下料机械手的设计(全套图纸)
摘要对工业机械手各部分机械结构和功能的论述和分析，设计了一种圆柱坐标形式机械手。
重点针对机械手的立柱、手臂、手爪等各部分机械结构以及机械手控制系统进行了详细的设计。
具体进行了机械手的总体设计，立柱结构的设计，机械手手臂结构的设计，末端执行器（手爪）的结构设计，机械手的机械传动机构的设计，机械手驱动系统的设计。
同时对液压系统和控制系统进行了理论分析和计算。
基于PLC对机械手的控制系统进行了深入细致的设计，通过对机械手作业的工艺过程和控制要求的分析，设计了控制系统的硬件电路，同时编制了机械手的控制程序，达到了设计的预期目标。
关键词：机械手,可编程控制器PLC,液压伺服定位,电液系统AbstractIntegratting the knowledge of the past four years of Machine, discuss and analysis the each part and function of manipulator; design a kind of cylinderical coordinate manipulator used to pack and unload work piece for CNC machine tools. In particular, made the detailed design about base, arm, and end effector and the control system etc. including Total design, waist’s construction design, the arm’s construction design, the wrist’s constr uction design, the end effector’s construction design, and the drive system of manipulator. At the same time, analysis and compute the hydraulic pressure system and control system. Deeply design the manipulator’s control system, which based on PLC. After analysis about the craft process and the requests of the manipulator, the hardware circuit and the control program of the manipulator then is designed. In a word, the design of the manipulator has come to the anticipant object.Keyways: Manipulator, Programmable Logic Controller, Hydraulic servo control, Electrohydraulic system目录摘要 (1)Abstract (2)1 绪论 (1)1.1 选题背景 (1)1.2 设计目的 (1)1.3 国内外研究现状和趋势 (2)1.4 设计原则 (4)2 工业机械手的总体设计方案 (5)2.1 工业机械手传动方案设计 (5)2.2 工业机械手运动方案设计 (5)3 机械手结构设计 (9)3.1各执行部件（液压缸）的类型选择 (9)3.2 各执行部件之间的联接和固定方式设计 (9)3.3 手部的结构设计、计算及选型 (9)3.4 小手臂的结构设计、计算及选型 (13)3.5 大手臂的结构设计、计算及选型 (18)3.6 回转缸的结构设计、计算及选型 (20)4 液压系统设计 (25)4.1 液压系统的组成 (25)4.2 液压系统的特点 (26)4.3 拟定液压系统 (26)4.4 液压系统控制元件的选型 (27)4.5 液压控制原理及过程说明 (29)4.6 油缸泄露问题与密封装置 (30)4.7 管路布置 (31)5 PLC控制系统设计 (32)结论 (34)致谢 (35)参考文献 (36)1 绪论1.1 选题背景机械手是在自动化生产过程中使用的一种具有抓取和移动工件功能的自动化装置，它是在机械化、自动化生产过程中发展起来的一种新型装置。
机器人给4台机床自动上下料解决方案
机器人给4台机床自动上下料解决方案1.解决方案概述该解决方案基于工业机器人和自动化系统，通过将工业机器人与机床连接，实现自动上下料的工作。
机器人负责将原料从储料区搬运到机床上，并将成品从机床上取出并放置到成品区，完成整个生产过程的自动化。
2.机器人选择在选择机器人时，需要考虑以下因素：-承重能力：机器人需具备足够的承重能力来搬运原料和成品。
-灵活性：机器人需要具备良好的灵活性，能够适应不同尺寸、重量和形状的原料和成品。
-高速度：机器人需要具备高速度的运动能力，以提高生产效率。
-操作简单：机器人的操作界面需要简单易用，方便工人进行操作和维护。
3.机床适配为了实现自动上下料，机床需要进行适配。
主要包括以下步骤：-安装夹具：准备适用于机器人搬运的夹具，确保机器人可以准确地搬运和放置原料和成品。
-添加传感器：在机床上添加传感器，用于检测机器人的位置和状态，确保机器人的动作符合机床的要求。
4.系统集成为了实现机器人与机床的连接和协作，需要进行系统集成。
主要包括以下步骤：-机器人控制系统：将机器人与机床的控制系统连接，确保机器人能够按照预定的路径和动作进行操作。
-通信协议：建立机器人与机床之间的通信协议，实现二者之间的数据交换和信息传递。
-安全控制：确保机器人在工作过程中的安全性，如安装机器人的安全防护设备和传感器，设定机器人的工作边界和安全区域等。
5.作业流程自动上下料的作业流程通常包括以下步骤：-原料准备：工人将原料放置在机器人的储料区，并设定机器人的工作参数和路径。
-机器人搬运：机器人按照预定路径和动作，将原料从储料区搬运到机床上，并进行加工。
-机床加工：机床进行自动加工过程，完成对原料的加工。
-成品搬运：机器人将成品从机床上取出并放置到成品区。
-作业监控：监控整个作业过程，确保机器人和机床的正常运行。
6.优势和应用-提高生产效率：机器人的高速度和连续工作能力，可以大幅提高生产效率。
-减少人力成本：机器人的自动化操作可以减少对人工的依赖，降低人力成本。
工业机器人上下料技术及数控车床加工技术组合应用研究
・
１ Ｏ ６・
组 合 机 床 与 自动 化 加 工 技 术
第 ７期
下 料技 术及 数 控 车 床 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 。
２ 数 控 机 床 及 机 器 人 上 下料 协 调 工 作 流 程
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 床
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ３—０ ３— ０ ７
控 车 床上加 工综 合 零 件 的过 程 。分 析加 工 件 的 工艺 特点 ， 编制 合理 的 Ｃ Ｎ Ｃ加 工程序 ， 规 划合理 的机 器人
一
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 加 工 技 术 于 一 体 ， 最 终 实 现快 速 的 高精 度上下 料 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
文章 编 号 ： １ ０ ０ １— ２ ２ ６ ５ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ７— ０ １ ０ ５— ０ ５
工业机器人上下料技术及数控车床 加工技术组合应用研究
基于智能制造单元的数控机床上下料机器人结构设计概论
106 科学与信息化2020年3月下
线实时检测，并通过MES系统的辅助来管理零部件的质量以及 工艺优化。根据以上研究内容，本文采用GSK七轴工业机器人 的工业机器人，并将其与数控车床数控机床进行结合，同时还 应用了立体仓库、RFID技术和信息检测技术，以此研发出能够 进行自动上下料操作的智能化工业机器人，并由自动门来替代 数控机床中原有的防护门。
盘点中国十大实力雄厚的上下料机器人生产企业
盘点中国十大实力雄厚的上下料机器人生产企业上下料机器人在工厂自动化生产线上是非常重要的单元，在中小企业尤其明显，对于资金相对较少的中小企业，实用且相对便宜的上下料机器人能解决很多问题。
下面就盘点一下哪些名声虽不及工业机器人“四大巨头”响亮，但实力雄厚的上下料机器人生产企业。
1东莞市杰康自动化设备有限公司东莞市杰康自动化设备有限公司于创立于2002年08月；是一家国内规模大、品种全、资质技术力量雄厚的自动化设备生产厂商。
从事工业机器人的研发、制造、销售的高新技术企业。
公司引进国外成熟的工业机器人技术与加工工艺，研发并制造出杰康品牌的工业机器人系列产品。
公司产品包括：工业机械手、冲压机械手、滑台、XYTable、单轴系列、直交系列、自动机床系列、自动冲压系列、自动精密滑台系列、水平多关节系列和垂直多关节系列等，并为客户提供自动焊接、自动点胶机、自动测试、自动装配、自动搬运等机器人应用技术和系统解决方案，实现高效率、无人作业生产线。
2常州市兰生工业自动化科技有限公司兰生企业是数控机床和上下料机器人产品的供应商和机加工自动化工程项目承包商，成立于1988年，由“常州兰生数控机床销售有限公司、常州兰生工业自动化科技有限公司、常州市兰生数控职业培训技术学校、常州市兰生机床设备交易市场”等四个经工商部门登记注册的企业实体组成。
分别履行数控机床销售、自动上下料机器人集成、数控技工培训和机床设备维修等四项服务职能。
公司产品：数控机床、镗铣加工中心、数控车床/车削中心、复合数控机床、数控磨床、去毛刺机床、特殊专用机床、数控机床周边配套件、机床上下料机器人、加工中心上下料机器人、数控车床上下料机器人、冲压上下料机器人、铸锻造上下料机器人。
3沈阳机床集团有限责任公司沈阳机床集团于1995年12月对原沈阳三大机床厂：沈阳第一机床厂、沈阳第二机床厂（中捷友谊厂）、辽宁精密仪器厂进行资产重组而组建。
沈阳机床集团有限责任公司（沈阳一机床厂）的中高档机床已成批量进入汽车工业、国防工业、航空航天、轨道交通等核心制造领域；“15”时期获得机床业三个“15”科技攻关项目。
机床上下料机器人介绍
机床上下料机器人介绍机床上下料机器人主要由机械结构、控制系统、传感器和视觉系统组成。
机械结构包括机器人臂、末端执行器和夹具等部件，用于实现机床上下料的动作。
控制系统主要包括运动控制和路径规划等模块，用于控制机器人的运动轨迹和动作。
传感器主要用于检测工件和机械臂等状态，以实现精确定位和操作。
视觉系统主要用于识别和定位工件，以及监视机器人的运动和操作。
机床上下料机器人的工作流程一般包括以下几个步骤：首先，机器人通过视觉系统识别工件的类型和位置；然后，机器人根据工件的位置和尺寸，选择适当的夹具进行固定；接下来，机器人根据设定的路径规划算法，将工件从料架上取下，并精确定位到机床上；在机床上加工完成后，机器人再次将工件取下，并将加工好的工件放置到指定的位置上。
整个过程中，机器人会实时监测和调整自己的位置和动作，以确保上下料过程的准确性和稳定性。
1.提高生产效率：机床上下料机器人能够快速、准确地完成上下料操作，避免了人工操作的延时和误差，从而提高了生产效率。
2.提高产品质量：机床上下料机器人具有高度的重复性和稳定性，可以保证每个工件的位置和姿态的一致性，提高产品的加工精度和一致性。
3.降低劳动强度：机床上下料机器人的使用可以大大减少人工操作的需求，降低了劳动强度，提高了操作环境的安全性。
4.增强生产的灵活性：机床上下料机器人具有灵活的操作模式和路径规划能力，可以根据不同的工件和加工要求，进行自适应的上下料操作，提高了生产的灵活性和适应性。
5.降低成本：机床上下料机器人的使用可以减少人工和人力成本，提高生产效率和产品质量，从而降低了生产成本。
机床上下料机器人在各行业的应用非常广泛，特别是在汽车、航空、机械制造等领域。
随着工业自动化的不断发展，机床上下料机器人将在未来发挥更加重要的作用，并成为工业生产的重要组成部分。
同时，机床上下料机器人的技术也在不断进步和创新，未来将会有更多的智能和高效的机床上下料机器人问世，为工业生产带来更大的便利和效益。
1-1上下料工作站的分类-课件(精)
导入： 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。
任务提出: 机器人上下料工作站有哪些类型呢？
1
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机床上下料工作站 生产线上下料工作站
专用机械上下料工作站
一、机床上下料工作站
3、冲压上下料工作站 在冲压加工中，针对冲压加工的高速度、快节奏工艺特点，冲压上下料机器人可 以替代人工完成单台压机，串联、并联和冲压生产线上各道工序之间的工件输 送危重工作。其中包括拆垛、对中、多向输送、下料和上架等多种任务。
4、注塑上下料工作站
在注塑加工中，上下料机器人可以替代人工在比较恶劣的工作环境中， 完成装入、取件等任务;可以根据客户不同的车间布局和工艺需要，将 上下料机器人安装在地面支座和支架上;可以集成设计为一个注塑单元， 也可以放在切割、装配、检测等塑料加工生产线上使用。
5、焊接 及折弯机上下料工作站
焊接上下料工作站
折弯机上下料工作站
五、机器人上下料工作站的特点 改变生产工艺迅速，调试速度快， 无需进行员工培训，投产快速。 高柔性
特点
高效率
高质量 中间环节少，质量提高，
节拍好控制，避免了由于人为因素对生产节拍产生的影响，提高生产效率。
谢谢
Thank you
1、流水线上下料工作站 在流水线上用机器人进行上下料可以缩短搬运时间和等待时间，提高劳动 率，降低劳动强度，带动企业素质技术升级，有助于企业扩大市场份额。
流水线上下料工作站
2、柔性生产线上下料工作站 在柔性生产线中，使用机器人代替人进行上下料，可以节省劳动力，提高 生产效率。
三、专用机械上下料工作站
数控车床自动上下料机械手结构设计
数控车床自动上下料机械手结构设计首先，在设计机械手的结构时，需要考虑机械手的运动自由度。
通常情况下，机械手需要具备至少4个自由度，包括水平滑台运动、垂直滑台运动、夹具旋转和夹具开合等运动。
这样可以保证机械手可以在不同方向上进行运动，以满足不同工件的上下料需求。
其次，机械手的运动方式也需要进行合理的设计。
常见的机械手运动方式有直线运动和旋转运动。
在数控车床自动上下料机械手中，通常选择导轨和丝杠组合的方式实现机械手的水平滑台和垂直滑台运动，以保证稳定性和精度。
夹具的旋转可以通过电机和减速机组合实现，使夹具可以在水平方向上进行旋转。
夹具的开合则可以通过气动或液压系统来实现，以提高开合速度和准确度。
再次，机械手的控制系统需要具备高效、稳定和智能化的特点。
控制系统需要能够准确地控制机械手的运动，以达到预定的上下料速度和精度。
同时，控制系统还需要具备自动化和智能化的功能，可以根据生产需求进行灵活的调整和优化。
使用传感器和编码器等设备对机械手的运动状态进行实时监测和反馈，以实现闭环控制，提高机械手的稳定性和精度。
最后，机械手的安全性也是设计中需要考虑的重要因素。
机械手在工作过程中需要与操作人员和其他设备进行安全隔离，防止意外伤害的发生。
同时，机械手还需要具备急停、紧急停机和故障诊断等安全保护功能，以保障操作人员和设备的安全。
综上所述，数控车床自动上下料机械手的结构设计需要兼顾高效、稳定、安全和智能化的要求。
只有具备合理的运动自由度和方式、高效稳定的控制系统以及安全可靠的保护措施，才能有效提高生产效率和产品质量，满足企业的生产需求。
基于Robotstudio机器人上下料工作站设计
毕业设计说明书(论文)设计(论文)题目: 基于Robotstudio机器人上下料工作站设计专业: 工业机器人技术班级: 机器人19-1 学号: 19411014姓名: 桂顺指导教师: 周天奇2020 年 6月 14日目录第一章绪论 (1)1.1 选题的背景与意义 (1)1.2 国内外工业机器人机发展趋势 (2)第二章机器人上下料工作站的仿真设计 (3)2.1工业机器人仿真系统的创建 (3)2.1.1准备工作 (3)2,2工业机器人系统的布局 (5)2.3动态输送链的创建 (10)2.4创建动态夹具 (18)2.4.1设定夹具属性的步骤 (18)2.4.2设定检测传感器 (19)2.4.3设定拾取放置动作 (21)2.4.4创建属性与连结 (22)2.4.5创建信号与连接 (23)2.4.6仿真验证 (23)第三章：物料检测smart组件创建 (26)3.1新建一个smart组件 (26)3.2：工作逻辑的设定 (29)3.2.1：配置IO单元 (29)3.2.2:配置IO信号 (29)3.3上下料工作站的仿真运行 (30)3.4总结 (37)致谢 (38)参考文献 (39)附录 (41)摘要从实现自动化生产过程中的某下料系统需求出发，讨论机器人的选型，和控制柜的选择，以及夹具的设计，物料块的大小种类以及质量等，思考建立工作站的布局、系统的创建运动轨迹、路径规划、运动仿真等内容。
本文基于RobotStudio 离线编程软件虚拟仿真自动下料系统:由输送链将物料运输到输送链末端，有传感器检测信号后，机器人将会到指定位置去夹持并物料放入机床进行加工，此时输送链会自动补齐一个物料块并输送到输送链的末端，当物料块加工完成后再由搬运机器人放置在选定位置，这一系列的自动化搬运和码垛等工作，只需一台机器人和一个输送链来完成，通过机器人与外围设备之间的信号连接，实现自动化运行。
关键词robotstudio；上下料；外围设备；信号连接第一章绪论1.1选题的背景与意义随着现代科学技术的迅猛发展，机器人技术已广泛应用于人类社会的各个领域,其中诞生的工业机器人是应用于实际生产并实现工业自动化生产的一个重要体现工业机器人作为现代工业的三大支柱之一，广泛应用于食品、化工、医药包装等行业。
上下料机器人介绍
机床上下料机器人的解决方案机床上下料机器人，采用工业机器人替代操作工，自动完成加工中心、数控车床、冲压、锻压等机床在加工过程中工件的取件、传送、装卸，包括工件翻转，工序转换等一系列上下料工作任务，实现加工单、生产线、生车间的少人或无人化，从而可以降低生产成本，提高工效和产品质量，提升企业的经济效益。
分类：机床上下料机器人产品主要有加工中心上下料机器人、数控车床上下料机器人、冲压上下料机器人、铸造锻造上下料机器人等应用。
机床上下料机器人是在数控机床上下料环节取代人工完成工件的自动装卸功能，主要适应对象为大批量、重复性强或是工件重量较大以及工作环境具有高温、粉尘等恶劣条件情况下使用。
具有定位精确、生产质量稳定、减少机床及刀具损耗、工作节拍可调、运行平稳可靠、维修方便等特点。
在国内的机械加工，目前很多都是使用人工或专机进行机床上下料的方式，这在产品比较单一、产能不高的情况下是非常适合的，但是随着社会的进步和发展，使用人工或专机进行机床上下料就暴露出了很多的不足和弱点，一、专机结构复杂、维修不便，不利于自动化流水线的生产；二、不具备柔性加工特点，难以适应产品变化，不利于产品结构的调整；三、人工劳动强度过大，容易产生工伤事故，效率低下，且使用人工上下料的产品质量的稳定性不够，不能满足大批量、高质量的生产需求。
使用上下料机器人系统可以避免以上问题，它具有很高的效率和产品质量稳定性，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，只需要作出有限调整，就可以很快进行产品结构的调整和扩大产能，大大降低产业工人的劳动强度。
机床上下料机器人系统主要由工业机器人、料仓系统、末端夹持系统、控制系统、安全防护系统等以及客户端匹配的数控机床组成的自动化系统，通过系统集成，可以实现单台机床、加工单元、流水线和柔性加工单元的机加工自动化。
数控机床上下料机器人具有速度快、柔性高、效能高、精度高、无污染等优点，是一种非常成熟的机械加工辅助手段，是发展成为柔性制造系统FMS和柔性制造单元FMC中的一个重要组成部分，把数控车床和机器人共同构成一个柔性制造系统和柔性制造单元，可以节省庞大的工件输送装置，结构简单，而且适应性强。
自动上下料工作站仿真系统设计
自动上下料工作站仿真系统设计摘要：由于生产效率低、劳动强度高、安全防护不足，传统机械加工行业正在逐步被灵活的制造系统所取代，该系统将材料处理、传输、加工和检测相结合。
柔性制造系统是指柔性制造系统(FMS)，它由统一的信息控制系统、材料仓库和运输系统以及一组数字控制的加工设施组成，能够适应加工对象的改造。
它通过传输系统连接到一些设备，包括工业机器人、数控机床、传输链、三维轴承、RFID等。
该系统通过工业机器人将工件发送到各种加工设备，使工件加工准确、快速、自动。
工业机器人作为FMS系统的重要组成部分，是将传统制造业升级为智能制造业的不可替代的重要设备。
机床装卸机器人代替工作，与数控机床合作实现零件装卸、清洁、抛光、工件包络等加工过程中的工作，大大节约了人工成本，有效降低了生产过程中对人类安全的隐患，提高了生产效率。
随着工艺效率的不断提高，越来越多的制造商将工业机器人引入实际生产。
本文在此基础上研究了工业机器人自动装卸工作台仿真系统的设计，以供参考。
关键词：工业机器人；自动上下料工作站；仿真系统设计引言工业自动化生产中，随着工资生产成本的不断增加，工业机器人承担着越来越重要的任务。
工业机器人主要用于需要重复、重、复杂运动的情况下的自动生产，例如b .装配、装卸、处理等。
就在需要极大灵活性和高速的情况下，工业机器人技术正在得到广泛应用。
1工作站系统工业机器人的自动装卸工作台由工业机器人、数控机床、导轨、输送链、开关柜等设备组成。
工作站需要工业机器人取料输送链提供的坯件，自动装卸四台数控机床。
成品通过送料带运送，毛坯和成品按照4×4图案堆放。
在工作站运行期间，无需进行实时手动输入和填充。
2机器人的数控机床自动上下料应用的价值分析在信息技术与工业化技术不断融合的背景下，智能制造业的发展速度越来越快。
以机器人为核心和代表的智能产业发展非常迅速，甚至成为衡量一个国家现代化程度的重要标准。
据我们所知，发达国家工业机器人的自动化生产已进入流水线状态，甚至成为自动化设备的主要发展方向。
机器人数控机床自动上下料项目
上下料装配系统总体方案加工装配工作站由上下料工业机器人，机器人控制柜，PLC 控制柜，仓库，上料输送线工作站等构成，机器人完成对工件的搬运和入仓装配，而数控机床则对搬运的工件进行加工处理，机器人与数控机床配合零件的加工入仓。
准备条件加工装配工作站运行的准备条件（1）物料台八个凹槽检测有，仓库八个凹槽检测无，且配件台待装配零件放满。
转盘旋转到位，即工件到达机器人抓取的指定位置（运行前用手动模式触摸屏校正）。
（2）机器人选择远程模式，机器人在作业原点,机器人运行无。
（3）机器人报警无，CNC 报警无。
（4）CNC 卡盘上无工件，CNC 就绪。
工作流程（1）按下启动按钮，机器人伺服使能，机器人启动，发出机器人上料开始信号。
（2）机器人接到上料开始信号，机器人搬运工件到达CNC 正前方50cm 处，发出机器人上料完成信号。
（3）CNC 接到上料完成信号，CNC 门打开，CNC 门开到位，发出机器人送料开始信号。
（4）机器人接到送料开始信号，机器人将工件送入CNC，返回CNC 正前方50cm 处，发出机器人送料完成信号。
（5）CNC 接到送料完成信号，CNC 门关闭，CNC 门关到位，CNC 加工开始，CNC 加工完成，CNC 门打开，CNC 门开到位，发出机器人取料开始信号。
（6）机器人接到取料开始信号，机器人将CNC 内的工件取出，发出机器人取料完成信号。
（7）CNC 接到机器人取料完成信号，CNC 门关闭，CNC 门关闭到位，发出机器人入仓装配开始信号。
（8）机器人接到入仓装配开始信号，机器人把工件放入仓库的凹槽中，机器人移动到装配台夹取配件，待装配完成，发出机器人装配完成信号。
（9）机器人接到装配完成信号，机器人回原点，若仓库装配完的工件数超过八个（含八个）则机器人停止搬运，待清仓与加料加配件后，按下复位按钮，系统继续运行。
若仓库装配完的工件数低于八个则系统继续运行。
（10）暂停：按下暂停按钮，机器人停止搬运，按下复位键后一切运行正常。
数控车床上下料机械组成结构及分类
数控车床上下料机械组成结构及分类车床自动上下料机械手系统采用了PLC控制技术、伺服运动控制技术;使机械手效率更高、使用范围更宽、工艺更加稳定方便。
使用机械手对无夹具定位工件的自动柔性搬运系统可以使生产流水线更加简单易于维护，并大幅度降低工人的劳动强度，效率和柔性又比较高。
该系统结构简单、安全文明、无污染，能在各种机械加工场合进行应用，满足了高效率、低能耗的生产要求。
整个工艺流程有机械手控制系统自动完成，可实现智能检测，自动报警等功能。
数控车床上下料机械手主要由搬运机器人、工件自动识别系统、自动启动装置、自动传输装置组成，可以对无定位工件的自动柔性搬运，利用高清晰摄像头实现对无定位工件的准确位置判断，在机器人收到信号后，机器人装上为工件定制的专用手爪去可靠的抓取工件，在与数控车床进行通讯得到上料请求后，最终完成数控车床的上下料。
在各种机械加工行业中该系统应用广泛。
数控车床上下料机械手可根据数控车床加工的要求配备不同的手爪(如机械手爪、真空吸盘、电磁吸盘等)，可实现数控车床的车削加工对各种工件的抓取搬运，具有定位准确、工作节拍可调、工作空间大、性能优良、运行平稳可靠、维修方便等特点。
乐佰特公司的数控车床上下料集成采用的工业机器人，有龙门式(桁架式)机械手和多关节型机器人等。
博立斯上下料机器人的系统优势1.可以实现多台数控机床的灵活组合，多自由度的自动上下料与工件装夹，满足高难度的生产工艺要求;2.可配置工业CCD视觉检测，实现复杂工件的自由抓取/;3.可实现单工件大批量持续生产，可实现多品种小批量的程序自动转换生产4.可调性高，实现与数控机床、PLC、外部感应器等其他设备的通讯，通过编程实现安全可靠的顺序控制。
5.多功能性：高性能防碰撞、产品检测、外部轴、码垛等可选配功能。
6.可轻易实现多联机自动化生产流水线及“数字化”工厂布局，最大程度节省人力，提升工厂生产的技术形象。
博立斯的数控车床上下料机械手针对数控机床自动化的要求，采用6轴多关节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，最大程度满足柔性装夹的要求，可以实现对圆盘类、长轴类、变速箱体、不规则形状、金属板类等工件的自动上料、下料、工件翻转、工件转序等工艺要求。
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一、解决方案
二、车削加工上下料机器人的集成 (一)、选用的机器人： 德国KUKAKR45工业机器人，具有45kg承载能力，机器人在加工点处的精度可 准确到0.15mm。 (二)、机器人的周边设备： 1、以PC为基础ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ库卡机器人控制系统KRC1，包括带有熟悉的视窗操作界面的 控制面板 2、机器人手爪：专为本应用设计的、带有可更换夹持器对钳口的三点夹持器 3、工件物流托架 4、传感器 5、机器人行走导轨 6、控制器 7、电气柜 8、安全围栏及安全门
数控车床上下料机器人工作站
提出要求
这是一家刀具的生产厂家，目前由人工操作车削中心，随着劳 动力成本的增加，客户想利用机器人自动上下料减少用工，同时 需处理的毛坯和成品刀具种类繁多，首先要求在机器人抓手时应 具有灵活性，还要求机器人具有稳定性和上下料的可靠性。
数控车床上下料机器人，可以替代人工实现车削加工单元的生产 线上的立式、卧式数控车床、车削中心在加工过程中工件搬运、 取件、装卸等上下料作业，以及工件翻转和工序转换。
三、项目成效
1、过程可靠性 通过机器人控制系统和机床控制系统之间快速无误的通讯，以及机器人在操作和 测量部件时的精度，可保证系统加工过程的可靠性。 2、改装时间短 用两对手动更换的夹持器对钳口为机器人进行快速改装，每对钳口相应覆盖毛坯 件直径带宽的一半。 3、生产效率提高 由于灵活性和过程可靠性的提高，在使用相同数量的员工情况下，生产效率得到 了明显提高。生产高精度刀具时，自动化程度的高低对企业来说也是一个很重要 的影响经济效益的因素。 4、精密度高 机器人在加工点处的精度可准确到0.15mm。能稳定可靠的将全部相关数据从机 床控制系统传送到以PC为基础的库卡机器人控制系统KRC1上，这也是进行精确 传送的前提条件之一。
根据实际需要，采用库卡机器人KR45被选中担当此任务，它将毛坯料送到 切削中心，并重新取出已完成切削和铣磨的刀具。该六轴机器人用它的三点夹 持器可以抓取直径为35至105mm的物件。其气动操作的钳口可将长度为60到 520mm、重量至30kg的毛坯件准确定位夹紧。操作人员输入待加工部件的直 径，并启动机器人和机床。机床控制系统将工件的特征数据传送至机器人的控 制系统。之后，机器人控制系统计算出需要驶至的位置。KR45通过一个传感器 先测量出码垛叉车的高度，然后测量出上层托盘内第一个毛坯的直径及长度。 这些值将用于抓取。第二次测量过程中，系统以更高的精度即±1mm进行工作。 为此，KR45将毛坯置于一个带有末端卡位的菱柱形斜槽上。机器人测得毛坯件 的直径和长度，并将此值和机床控制系统的预给值相比较。若数据一致，则机 器人将部件导入车床的夹紧装置。否则将给出故障提示信号。完成第一面的加 工后，机器人翻转工件。完成第二面加工后，则机器人将工件置于托盘上。在 切削中心工作期间，KR45为定位台提供下一个毛坯。机器人用它背面头顶上伸 出的吊装架将空的毛坯托盘码放在成品件位置处。
谢谢
Thank you