机器人上下料应用案例.docx
基于PLC的上下料机械手
输入设备：传感器、 按钮、操作开关等， 用于接收操作人员 的指令和检测物料 的位置。
输出设备：电机、 气缸、电磁阀等， 根据控制要求驱动 机械手完成上下料 动作。
通讯模块：用于实 现控制器与上位机 之间的数据传输和 通讯，便于远程监 控和调试。
控制系统的软件设计和实现
软件设计：根据机械手的工作流程和控制要求，设计相应的软件程序，包括主程序、中断程序、 子程序等。
微处理器控制： 智能化、自动化 ，适用于大型系 统
分布式控制：灵 活性高，适用于 多轴联动控制
机械手的运动轨迹和定位精度设计
运动轨迹设计：根据生产工艺需求，确定机械手的运动轨迹，包括抓取物 料、移动到指定位置和放下物料等动作。
定位精度要求：根据生产工艺的精度要求，确定机械手的定位精度，确保 机械手能够准确地将物料放置在指定位置。
实现方式：采用PLC编程语言，如Ladder Diagram或Function Block Diagram，编写控制 程序，实现机械手的上下料动作控制。
调试与测试：在完成软件设计后，进行调试和测试，确保机械手能够按照预设的要求准确、稳定 地完成上下料动作。
优化与改进：根据实际运行情况和用户反馈，对软件程序进行优化和改进，提高机械手的工作效 率和稳定性。
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集成化：随着工业自动化程度的不断提高，上 下料机械手将更加集成化，能够与其他自动化 设备进行无缝对接和协同工作。
定制化：针对不同行业和企业的需求，未来的 上下料机械手将更加定制化，能够满足客户的 特殊需求和个性化要求。
可持续性：随着环保意识的不断提高，未来 的上下料机械手将更加注重可持续性，能够 降低能耗和减少废弃物排放，实现绿色生产。
驱动方式选择：根据运动轨迹和定位精度的要求，选择合适的驱动方式， 如气动、电动或液压等。
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。
机器人上下料方案
机器人上下料方案概述机器人上下料方案是一种自动化处理方案，使用机器人来完成工件的上料和下料操作。
这种方案充分利用了机器人的高速、高精度和重复性能力，能够大幅提高生产效率和操作精度，同时降低工人的劳动强度和操作风险。
本文将介绍机器人上下料方案的设计原理、工作流程和应用场景，并探讨其优势和不足之处。
设计原理机器人上下料方案的设计原理基于机器人的灵活性和智能化。
常见的机器人上下料方案包括两种方式：固定夹具和可变夹具。
•固定夹具方案：将工件固定在夹具上，机器人通过定制的夹具装卸工件。
这种方案适用于工序相对固定且工件较稳定的生产线，在生产环境中常见。
•可变夹具方案：通过机器视觉和感应器技术，机器人实时感知工件的位置和姿态，然后根据实际情况，调整夹具的形状和位置，完成工件的上下料。
这种方案适用于工序较为复杂或者工件形状不规则的生产线。
工作流程机器人上下料方案的工作流程通常包括以下几个步骤：1.工件识别：通过机器视觉系统，识别工作区域中的工件位置和姿态信息。
2.路径规划：根据工件的位置和姿态信息，确定机器人的最佳运动路径。
3.夹具调整：根据工件形状和尺寸，调整夹具的形状和位置，以确保工件能够安全地被机器人抓取。
4.上料/下料：机器人根据路径规划，将工件从指定位置上料到指定机器或装置上，或者将加工完成的工件从机器或装置上下料到指定位置。
5.检测和反馈：机器人上下料完成后，通过感应器和视觉系统对工件和装置进行检测，确保上下料操作的准确性和质量。
6.数据记录与管理：记录上下料操作的相关数据，比如工件的序号、产量、质量等，以便后续数据分析和生产管理。
应用场景机器人上下料方案在工业自动化生产中有广泛的应用场景，特别是在以下领域：1.汽车制造业：机器人上下料方案可以应用于汽车组装生产线中，用于上料、下料和装配操作。
2.电子工业：机器人上下料方案可以应用于电子器件的生产线中，实现自动化的物料搬运和装配。
3.医药行业：机器人上下料方案可以应用于药品和原料的生产线中，提高生产效率和产品质量。
机器人在上下料生产线中的应用分析
机器人在上下料生产线中的应用分析【摘要】机器人在上下料生产线中的应用分析是一个热门话题。
本文从增强生产效率、提升产品质量、降低劳动强度、适应多样化生产需求和节约生产成本等方面进行了分析。
通过引言的铺垫，正文详细介绍了机器人在上下料生产线中的应用优势和作用。
结合实际情况选择适合的机器人技术是非常重要的，这样才能取得最好的效果。
未来，随着科技的不断进步，机器人在上下料生产线中的应用前景将更加广阔，也将有更多的应用场景。
通过本文的了解，读者可以更深入地了解机器人在上下料生产线中的应用优势，为实际生产中的选择和应用提供参考。
【关键词】关键词：机器人，上下料生产线，应用分析，生产效率，产品质量，劳动强度，多样化生产需求，生产成本，前景，选择，未来应用。
1. 引言1.1 机器人在上下料生产线中的应用分析随着科技的不断进步，机器人在上下料生产线中的应用变得越来越普遍。
机器人具有多种优势，可以大大提高生产效率，提升产品质量，降低劳动强度，适应多样化生产需求，以及节约生产成本。
通过引入机器人在上下料生产线上进行操作，可以实现自动化生产，减少人为因素的干扰，提高生产效率。
机器人的精准操作可以有效提升产品质量，确保每个产品都符合标准要求。
机器人可以承担重复性高、劳动强度大的任务，减轻工人的负担，提升工作效率。
机器人的灵活性和适应性也使其能够应对生产线上的多样化需求，满足不同产品的生产要求。
最重要的是，引入机器人可以大大节约生产成本，提高企业的竞争力。
机器人在上下料生产线中的应用前景广阔，但是应用需根据实际情况进行选择，未来机器人在生产线上将有更广泛的应用。
2. 正文2.1 增强生产效率增强生产效率是机器人在上下料生产线中的关键优势之一。
传统的上下料工作往往需要大量人力投入，而且存在着人为因素导致的误操作、疲劳等问题，影响了生产效率和产品质量。
而引入机器人进行上下料工作可以有效解决这些问题。
机器人具有高度精准的定位和操作能力，可以在快速高效地完成上下料工作的同时保证产品的一致性和质量稳定性。
机器人在上下料生产线中的应用分析
控制理论与应用今 日 自 动 化Control theory and ApplicationAutomation Today2020.9 今日自动化 ｜ 892020年第9期2020 No.9[2] 郑发跃.工业网络和现场总线技术基础与案例[M].北京：电子工业出版社，2017.[3] 纳普.工业网络安全[M].北京：国防工业出版社，2014.[4] 许勇.工业通讯网络技术和应用[M].西安：西安电子科技大学出版社，2013.[5] 宋云艳.工业现场网络通讯技术应用[M].北京：机械工业出版社出版社，2017.随着我国信息化技术和自动化技术应用范围的增加，使得机器人具有更高的智能化操作方式，机器人在特殊行业具有重要的作用，尤其是在铝模板制造行业中的上下料生产线中，能够有效保证铝模板生产质量。
因此需要铝模板制造单位要重视机器人在上下料生产线中的应用分析，从而提高铝模板制造效率和质量。
1 工业机器人1.1 工业机器人的类别机器人在实际应用中，由于所应用领域不同，因此又能将工业机器人分为以下三种类型。
（1）工业机器人在生产过程中，主要应用臂部区域的机器人可以按照所活动的角度分为直角坐标型、并联机器人以及球坐标类型机器人三种。
（2）通过分析工业机器人所控制运动机构的能力，可以将其划分为点位型、连续型等机器人。
在实际应用中，这类机器人主要是应用到气割焊接、正常装卸运输和机械制造业上下料生产线中。
对比于第一类工业机器人，其能够严格执行程序员所制定的焊接、运输、上下料等程序，确保生产质量达到标准。
（3）在工业机器人工作过程中，其需要读取内部的程序，在读取程序中主要有两种方式，一种为示教输入型，另一种为程序输入型，在应用到上下料生产线中，要根据实际情况所应用，才能有效提高生产效率和质量。
1.2 工业机器人的组成结构一般情况下，工业机器人的组成结构主要由控制系统、主体以及驱动系统构成。
在其正常运行状态下，主要由控制系统所提供工作方式，其主要由执行结构和基座组成，执行结构是由大量的零部件构成的机械手臂或手腕等工作设备，在实际应用中，如果工业机器人需要进行特殊的操作，还需要在其基座添加运动功能，使其能够进行短距离的行走。
T_14_O_F_FANUC机器人上下料工作站应用案例_加工(精)
加工中心双托盘自动上下料系统Fanuc公司设计的Mate200i型机器人，其结构小巧，可作为一个低成本的机床自动化上下料的解决方案。
FANUCMate200i机器人可直接与机床的接口连接，整套自容式系统装置包括一个6轴的机器人，其臂长可延伸19in。
这种机器人可安装到加工中心、车床、铣床和其他机床上，为装卸工件提供服务，其装卸高度离地面36~44in。
Mate200i机器人的重量很轻(只有1050Ib)，可以用于起重设备起吊，将其安装到工厂内任何与之相匹配或允许其接近的机器上。
加工中心自动上下料系统，应用于一个采用装卸双托盘，在立式加工中心上加工汽车空调系统连接件的客户，是一个成功案例。
这个客户车间的立式加工中心采用并列排序，零件要完成正反两面加工。
兰生公司与机器人制造商所指定的集成商合作采用FANUCMate200i机器人集成的自动上下料系统有优异的表现：在加工连接件时，机器人首先把毛坯件传送到一个由液压驱动控制的多功能工件夹具空穴内，该夹具安装在立式加工中心空置的一个托盘上。
当工件夹具上的12个空穴都装上毛坯以后，将毛坯件精确定位并夹紧，然后送入机床开始加工。
立式加工中心的防护门打开，托盘开关定位，将装满工件的夹具放置到加工区域加工。
当机床加工工件的第一面时，机器人开始将更多的毛坯件安装到第二个空置的托盘夹具上。
当毛坯件端部的第一面加工完成以后，托盘再一次更换位置。
机器人从第一个托盘上卸除加工完第一面的工件，然后将其传送到在机器人防护罩内的“翻板工作站”，然后从内侧板将其安装到工作站上，并通过这一工作站将工件有效地翻转，使未加工面朝上，并再次安装到夹具上夹紧。
将第一面经过加工的12个零件再次装卡到夹具以后，托盘再一次改变位置，然后开始工件第二面的加工。
当托盘上的零件已经完全加工，机器人便从托盘上卸下零件。
然而在机器人卸下加工后的零件前，采用安装在机器人夹钳基座上的高速压缩空气喷嘴，吹除遗留在整个夹具上的切屑，因为在卸除零件等过程中，可能会有一些切屑掉落到一个或多个空穴内，影响下一批工件的正确就位。
机器人给机床自动上下料设计
机器人给机床自动上下料设计摘要由于机器人一词带有“人”字，再加上科幻小说和影视作品的宣传，人们往往把机器人想象成为外貌象人的机电装置，例如美国大片《终结者》、《变形金刚》、《机器警察》等等为我们形象的塑造了各种令人印象深刻的机器人形象。
然而科幻片终究只是人类遥远的梦想，其实在现实中，特别是工业机器人，与人的外貌毫无相象之处。
在国家标准中，工业机器人被定义为：“一种能自动定位控制、可重复编程的、多功能的、多自由度的操作机。
它能搬运材料、零件或操持工具，用以完成各种作业。
”机器人赖以完成各种作业的机械实体被定义为：“具有和人手臂相似的动作功能，可在空间抓放物体或进行其他操作的机械装置。
”可见，工业机器人是一机电系统，它的灵活程度和动态性能，直接影响着机器人系统的工作质量。
搬运机器人不但能够代替人的某些功能和动作，有时还能超过人的体力能力。
可以24小时甚至更长时间连续重复运转，还可以承受各种恶劣环境进行物体搬运作业，超过限度的必须由搬运机器人来完成。
因此，在恶劣的环境中、重复性操作的工作一般可由机器人来代替。
关键词： 1、机器人 2、搬运 3、代替人工目录一、概述 (1)1.1 机器人的发展概况 (1)1.2 国外机器人研究现状 (1)1.3 国内机器人研究现状 (2)1.4 机器人总体结构类型 (4)1.5 工业机器人的组成 (6)二、机器人给机床自动上下料设计 (8)2.1 设计的相关信息 (8)2.2 自动线设计布局 (8)2.3 夹爪设计 (9)2.4 机器人选型 (10)2.5 机器人外部轴设计 (13)三、搬运机器人的未来发展趋势 (15)四、结论 (16)致谢 .................................................. 错误!未定义书签。
参考文献 . (17)一、概述1.1 机器人的发展概况自从20 世纪60 年代初美国人创造了第一台工业机器人以后，机器人就显示出它极大的生命力，经过四十多年的发展，工业机器人已在越来越多的领域得到了应用。
上下料机器人工作站系统应用(ABB) 企业案例 --制袋机的PLC控制系统
职业教育工业机器人技术专业教学资源库企业案例课程名称：编制人：邮箱：电话：编制时间：编制单位：XXXXXXX《上下料机器人工作站系统应用》课程--企业案例系统PLC编程调试—制袋机的PLC控制系统1.课程企业案例基本信息企业案例名称系统PLC编程调试—制袋机的PLC控制系统案例编号关键词PLC 控制系统对应知识点系统PLC编程调试2.课程企业案例（1）技术背景：连续式制袋机是为生产各种连卷袋而设计，生产平底直筒的塑料包装，如超市使用的果蔬用袋、垃圾袋、桌布等。
其特点是直筒袋形式，袋与袋之间切有预切口，连续卷绕方式存放，使用时可以将其撕扯分断。
连续式制袋机一般采用PLC与伺服驱动控制。
某厂家的制袋机如下图1所示：图1：连续制袋机（2）制袋机结构组成：当前，在制袋机的控制系统中，采用PLC和伺服电机驱动方式进行控制的应用越来越广泛。
该控制系统的制袋机运行平稳，提高了制袋效率和质量，实际运行可以达到250pcs/min。
制袋机结构主要包括：放卷换卷机构、前牵引辊、随动辊、后牵引辊、收卷分包机构、色标检测、张力检测机构等等，具体如下图2所示：图2：制袋机结构图自动制袋机有以下几个方面主要特点：1、控制线路硬件连接简单，运行稳定、控制可靠方便2、采用高速实时的Ethercat现场总线通讯，同步控制精度高3、应用电子凸轮功能，可以实现热封、切刀的同步控制提高了加工效率4、伺服系统可以解决薄膜拉伸、色标间距不均、造成冲切位置不准的问题5、通过调节牵引速度，进行张力补偿，保持加工薄膜的张力恒定。
（3）制袋机控制网络：随着机器和设备的自动化水平提高，对制造设备驱动器的集中监控已经成为控制系统的必然趋势，采用传统的控制方式基本上无法满足其要求，而采用通讯控制则轻而易举。
电气传动的通讯网络可以实现车间级的现场总线网络控制。
使用Ethercat现场总线通讯控制，仅通过一条通讯电缆连接，无须其他外部接线，不但能完成传统应用的所有功能，还能进行各种数据通讯，可方便地从驱动器中获取所驱动的电动机各种电参数如：运行电流、速度、功率等等，配以人机界面可将上述电参数直接显示在人机界面上。
1.3机器人应用案例
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上海新时达电气股份有限公司
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上海新时达电气股份有限公司
山东宏远达门板自动生产线
2. 采用新时达SR50（臂展2200mm，负载50kg）机器人， 配合新时达专用折弯软件包，对冲孔完毕门板进行2边4 刀折弯。折弯后工件放于过渡台。（如下图所示）
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山东宏远达门板自动生产线
3. 人工对折弯后工件进行加强筋和封头的上料。 4. 新时达SR210（臂展2700mm，负载210kg）点焊机器人利 用C形焊钳对门板加强筋和封头进行点焊，同时，新时达 S1400（臂展1400mm，负载6kg）弧焊机器人对封头加强筋连 接处进行弧焊。焊接完毕，SR210机器人利用焊钳抓手上的吸 盘，对成品门板进行下料堆垛。
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山东宏远达门板自动生产线
利用客户原有冲床和折弯机，配以4台机器人，完成钣金的冲 孔，折弯，弧焊，点焊，下料等工艺，实现电梯门板的自动生 产，可适应8种规格。 工序如下： 1. 采用新时达SR50（臂展2200mm，负载50kg） 机器人,对来料进行上料。来料放置于磁力分张台上，保证 钣金在被机器人吸取时分开。（如下图所示）
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上海新时达电气股份有限公司
上下料——苏州帝奥电梯萨瓦尼尼出料搬运
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上下料——苏州帝奥电梯萨瓦尼尼出料搬运
工序前道为萨瓦尼尼柔性钣金加工线。机器人在萨瓦尼尼 出料口，对加工成品进行下料堆垛。下料过程中，根据需 要，需要适时对门板进行正反翻面处理。
共使用1台新时达SR210（臂展2700mm，负载210kg）机器人
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上海新时达电气股份有限公司
AGV+协作机器人在零件数控机床加工上下料中的应用
图1 FANCU协助机床机器人快速启动的QSSR功能只需要使用一根网线即可以轻松实现连接CNC与机器人（见图2）。
FANUC QSSR具有快速简便设置功能，可以实现CNC与机器人系统的快捷设定。
机床与机器人可以通过显示界面相互确认对方状态。
在CNC机床啥够可以轻松实现机器人的示教功能。
使用FANUC 数控系统的快速指令代码（M代码），轻松操作机器人。
表1 协作机器人特点7iA7iA/L4iA图2 CNC与机器人互联AGV+协作机器人在零件加工上下料单元中的应用1.智能制造单元组成车床单元，车床要求（设备类型）：数控车削中心最大车削直径：≥200mm。
最大加工工件长度：≥150mm。
主轴最高转速：≥5000r/min。
配置自动刀塔，刀塔容量：≥12r/min。
配置FANUC数控系统，系统具备局LOADER轴功能。
桁架要求，桁架动作控制由车床CNC的LOADER轴功能控制。
新的空间。
图12 智能制造体系图13 明珞白车身智能制造体系创新概览新的技术和方法是好的，就坚持一段时间再下结论，不能根据实时的反应草率给出结论，需要让“子弹”飞一会，因为这是一条边际效应递增之路。
智能制造没有弯道可以超车，该走的路还是要走，我们唯有日拱一卒，方可功不唐捐。
在智能制造的业务中，明珞已经与多个厂家进行项目合作，并产创造价值。
结语明珞在智能制造的道路上一直坚持创新创造价值，这条道路上没有终点，只有沿着正确的方向利用新技术不断的演进与迭代。
新技术的发展与应用不会一帆风顺，它更像是一条曲线，有滞后效应。
如果我们相信一个。
上下料机器人应用
压铸机械手是一款备有智能化功能的高性能操作机器人，其机身设计 紧凑、细巧。 1、智能化和网络化： 利用伺服瞬时检测臂部和机械手冲突的冲突检测功能，可通过紧急停 止机器人以将臂部、机械手、工件和外围设备的损坏控制在最小范围 内。 可通过视觉传感器检测并操控尚未排列的散装工件的三维位置。 可以通过网络一边确认相互间的位置，一边进行得到控制的运转，以 避免机器人冲突。 可利用ROBOGUIDE进行脱机状态下的程序创建、示教和编辑作业。 可以通过视觉传感器简单校正已经创建的程序，以便与实际工件相符。 2、性能和使用方便程度大有改观 通过该级别最快的动作速度，大幅度改善了操作的间隔时间,在具有可 搬运20kg的3.0m*3.0m的主作业范围的同时，增强了机械部的刚性， 除了进行操控外，还可以用于去除毛边、密封、喷水切割等广泛用途。 除了标准型号外，还备有扩展了动作区域的长臂型M-16iB/10L。鑫台 铭压铸机器人是一款备有智能化功能的高性能操作机器人，其机身设 计紧凑、细巧。
四、上下料机器人的特点
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，不影响机床 运转。 3、刚性好，运行平稳，维护非常方便。 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。 上下料机器人更大的灵活性，从固定的自动化；通过机器人视觉减少到最 小的错误；具有高速性能的最大化吞吐量；超长的系统运行时间； 冲压上下料机器人作业的特点： 1、流水作业，提高生产效率。 2、减少劳动工人。 3、永远不会发生工伤事故，安全可靠。 4、提高产品品质，增加良品率。 5、夹具可调，适合多产品品种作业切换。 6、机器人轨迹编程简单快捷。
冲压机械手在工业生产中，起到了以下三点作用： 1、可以减少人力，有节奏的生产以提高生产效率。机械手代替人手进行 工作，这是直接减少人力的一个侧面，同时由于应用机械手可以连续 地工作，这是减少人力的另一个侧面。因此，在自动化机床和综合加 工自动生产线上目前几乎都设有机械手，油压机上下料机器人，以减 少人力和更准确地控制生产的节拍，便于有节奏地进行生产。 2、可以改善劳动条件、避免人身事故。在高温、高压、低温、低压、有 灰尘、噪声、臭味、有放射性或有其它毒性污染以及工作空间狭窄等 场合中，用人手直接操作是有危险的。而使用机械手即可部分或全部 代替人安全地完成作业，大大地改善了工人的劳动条件。同时，在一 些动作简单但又重复作业的操作中，以机械手代替人手进行工作，可 以避免由于操作疲劳或疏忽而造成的人身事故。 3、可以提高生产过程的自动化程度。使用机械手，有利于提高材料的传 送、工件的装卸、刀具的更换以及机器的装配等的自动化程度，从而 可以提高劳动生产率，降低生产成本，加快实现工业生产机械化和自 动化的步伐。
地轨机器人机床上下料控制技术
01序言地轨机器人机床上下料系统包括上下料机器人、机械手和桁架装置等，可自动完成上料、下料任务，同时可以完成加工件的准确定位、测量及检测等复杂工序，提高效率，降低风险，有效提高了集成度。
地轨作为机器人的一个行走辅助机构，也快速发展起来，在一些空间复杂、工件尺寸大的场合应用广泛，可以作为机器人的第七轴，也可以由PLC驱动伺服电动机控制[1-3]。
现以一条主轴生产线为例，分别介绍地轨机器人机床上下料控制系统的构成和控制流程。
02地轨控制地轨主要是配合机器人完成生产线上各机床的上下料，采用直线导轨作为导向机构，动力驱动依托伺服电动机、减速器和齿轮齿条来完成，地轨控制部分如图1所示，包括地轨PLC、触摸屏、驱动器、电动机、料架和机器人控制柜，与主控PLC实时通信，进行数据交互。
设备启停屏操作画面如图2所示，可完成设备启停、模式切换及伺服设置等功能。
位置代码显示主控要求调度的位置，包括料位位置和机床位置；物料代码显示当前工件型号代码；圆形指示灯显示当前位置上有无物料状态。
图1 地轨控制示意图2 设备启停屏操作画面伺服操作画面如图3所示，可以开启、关闭伺服，完成电动机正反转操作和原点回归操作；同时可以在位置输入框输入目标位置，按下“绝对位置”按钮，地轨电动机旋转，带着机器人向目标位置移动；“立即停止”按钮可以停止电动机旋转指令；“当前位置”实时标识地轨机器人位置。
图3 伺服操作画面料台操作画面如图4所示，在手动方式下点击相应的按钮可控制相应部件动作，动作到位后圆形指示灯呈现绿色状态。
整线各活动单元都安装有按钮盒，在系统手动模式下可控制各部件动作。
图4 料台操作画面通过西门子博途工具软件对工艺对象地轨驱动进行组态与参数设置[4]。
驱动器基本参数设置界面如图5所示，分别设置硬件接口、驱动装置的使能和反馈、电动机每转脉冲数、每转负载位移及旋转方向、硬和软限位开关等数据。
图5 驱动器基本参数设置界面PLC分别控制地轨电动机、料架，同时与触摸屏、机器人控制柜通信，地轨使能控制和绝对位置控制部分如图6所示。
机器人上下料应用案例
机器人机床上下料应用案例随着装备制造技术的发展，特别在机床加工行业，技术飞速进步，人力成本和自动化程度的提高。
为了最大限度的解放劳动力，提高生产效率和产品质量，使用搬运机器人代替人工，实现高效、高品质、柔性的完成机器人对机床的上下料。
自动化要求设计1、采用一台机器人、多个工位、配置机器人辅助夹具外加上下料装置以满足客户自动化的生产要求。
2、工作站相对独立，并通过生产线匹配的电、气、水路接口联系多个工作站进行生产。
3、工作站系统简洁实用，便于操作，易于维护,具有安全防护功能。
4、设计为标准爪式夹具,刚性定位强,装卸件方便。
5、机器人外围关键设备采用航插连接，安装、运输、维护都方便。
6、搬运前后合格件、废件在工作站内部不做检验，保证搬运品质的稳定性、加快生产效率，提高产量。
7、具体的工艺和工件规格参考本文以下内容。
概要本系统的概要：作业者把工件放置到料仓料道上，到位后，机器人从滚道上抓取工件放到第一台车床上加工，完后取下再放到第二台车床上加工，然后再放回料仓料道指定工位上。
工件规格名称外径(mm) 内径(mm) 厚度(mm) 质量(kg) 图号工件1 齿轮165 35 34 2.15 CW6163C-02-049工件2 结合子齿轮123 75 72.5 1.47 CW6163C-02-018系统图（本图是大致示意图。
和详细图纸有不一样的地方。
）连续运行模式序号作业工序作业内容备注1 作业准备①工件准备、到位人工作业图1 MC20-01 机器人工作空间MC20-01动作参数：项目规格最大动作范围J1 ±180oJ2 +60o～-145 o J3 +242 o～-163 o J4 ±180oJ5 ±139oJ6 ±360o最大速度J1 170 o /s J2 170 o /s J3 360 o /s J4 360 o /s J5 360o /s J6 600o /s手腕扭矩J4 49 N·M J5 49 N·M J6 23.5 N·M手腕惯性力矩J4 1.6kg·m 2 J5 1.6kg·m 2 J6 0.8kg·m 2位置重复精度±0.06mm本体重量220kg耐环境性端部相当于IP65（手臂端部采用一般油漆）安装方式地面/吊装详细技术参数请参见技术图示机器人控制系统：控制系统支持多种标准工业控制总线，包括：Interbus、Profibus、Devicenet、Canbus、Controlnet、EtherNet、 Remote I/O等（此项目通讯方式是I/O方式）；标准的ISA、PCI插槽，方便扩展；可直接插入各种标准Modem接入高速Internet，实现远程监控和诊断等。
凌达上法兰机器人自动化上下料
凌达上法兰机器人自动化上下料LT家具、电子等金属焊接行业。
C．优势在于：1．一流的自动化研发技术人员和专业领域的行业专家。
2．鲜明的系统集成特色。
3．从用户角度出发的集成策略，提供先进、实效、缜密的方案规划。
4．完整的工程设计和施工队伍。
5．规范的工程质量管理（ISO9001-2000）。
6．优质的售后服务和快速响应能力。
二、技术方案2.1客户工艺需求2.2解决方案2.2.1凌达上法兰机器人自动化上下料示意图2.2.2工作站设备组成：转子切削自动化设备明细清单：2.2.3工作站工作流程及节拍分析1、工作流程：1.1、人工取件并在双轴钻床上钻工艺孔后，放到第一条输送线定位工装上；1.2、五台机床，车A面，外圆、粗车内孔、钻D7.4孔、D7.0孔、D10孔工序；1.2.1、输送线通过PLC信号控制，输送到机器人取件位置，等待上料机器人抓手取件；1.2.2、搬运机器人上料抓手从定位工装上抓取1个零件后等待；1.2.3、机床门打开，机器人另一侧下料抓手把机床上加工好的零件取下；1.2.4、机器人及抓手退出机床，转180度，把待加工零件装到机床上；1.2.5、机器人退出机床，机床门关上，机床加工；1.2.6、下料抓手再把加工好零件放到输送线定位工装上；1.2.7、输送线把工件送到下一工位，等待下一序机器人上料抓手取件；人在第七轴伺服滑台驱动下重复1.2.1-1.2.7步骤，对五台车床循环上料；1.3、五台机床，车B面，精车内孔、油槽、各孔倒角工序；1.3.1、输送线通过PLC信号控制，输送到机器人取件位置，等待上料机器人抓手取件；1.3.2、搬运机器人上料抓手从定位工装上抓取1个零件后等待；1.3.3、机床门打开，机器人另一侧下料抓手把机床上加工好的零件取下；1.3.4、机器人及抓手退出机床，转180度，把待加工零件装到机床上；1.3.5、机器人退出机床，机床门关上，机床加工；1.3.6、下料抓手再把加工好零件放到输送线定位工装上；1.3.7、输送线把工件送到下一工位，等待下一序机器人抓手取件；1.3.8、R2机器人在第七轴伺服滑台驱动下重复1.3.1-1.3.7步骤，对五台车床循环上料；1.4、四台机床，阀座加工工序；1.4.1、输送线通过PLC信号控制，输送到机器人取件1.4.2、搬运机器人上料抓手从定位工装上抓取1个零件后等待；1.4.3、机床门打开，机器人另一侧下料抓手把机床上加工好的零件取下；1.4.4、机器人及抓手退出机床，转180度，把待加工零件装到机床上；1.4.5、机器人退出机床，机床门关上，机床加工；1.4.6、下料抓手再把加工好零件放到输送线定位工装上；1.4.7、输送线把工件送到下一工位，等待下一序机器人抓手取件；1.4.8、R3机器人在第七轴伺服滑台驱动下重复1.4.1-1.4.7步骤，对四台车床循环上料；1.5、五台机床，环形槽、泄气槽、横油孔（D3、D4），半月槽工序；1.5.1、输送线通过PLC信号控制，输送到机器人取件位置，等待上料机器人抓手取件；1.5.2、搬运机器人上料抓手从定位工装上抓取1个零件后等待；1.5.3、机床门打开，机器人另一侧下料抓手把机床上1.5.4、机器人及抓手退出机床，转180度，把待加工零件装到机床上；1.5.5、机器人退出机床，机床门关上，机床加工；1.5.6、下料抓手再把加工好零件放到成品输送线定位工装上；1.5.7、R4机器人在第七轴伺服滑台驱动下重复1.5.1-1.5.6步骤，对五台车床循环上料；1.6、输送线把工件送到尾线，人工取件检查、装箱；1.7、2人+4台机器人重复1.1-1.6步骤；1.8、循环工作。
机器人在自动化上下料系统中的应用
机器人在自动化上下料系统中的应用摘要：通过在自动化上下料系统中使用机器人，员工可以在恶劣的生产条件下花费更少的时间，并使用生产执行系统(MES)和工厂数据库进行管理、分析和统计操作。
这将对工厂机械设备的改进、劳动条件的改善和劳动强度的降低产生严重影响。
为了解决这个问题，为企业设计了上下料自动化系统，实现了低投资、高效率、先进的工艺设备、先进的生产现场自动化、自动化的工艺流程、自动计数、自动故障报警等。
并根据生产执行系统(MES)和工厂数据库调整了生产过程数据进行管理和分析统计。
它对改善车间设施、降低人工成本和改善工人工作条件具有重大影响。
为了尽量减少工作人员在车间逗留的时间，在原车间集中装车的基础上，增加了可供叉车原料斗装运。
原电瓶车从原料车间提取原料，车间现场容器的当前填充状态改为原料车间的装载状态，原料由叉车放在进料装置支架上，原料斗底板人工放下位于闸板即可，机器人完成容器填充装料。
关键词：机器人；自动化；上下料引言某钢铁公司共有10多条合金生产线，每条生产线由高温反应窑、运输轨道一条环形、气动配套、液压、电控及除尘系统组成。
容器材料逐渐剥落、破裂、使用寿命短，但新生产的产品本身会轻微粘连、板结上，并在某种程度上粘连到容器底部。
原料燃烧时会产生有毒气体。
例如，安装在炉窑顶部的带有除尘装置的强力硫化物，在整个车间剌鼻的气味仍弥漫，车间的环境温度超过40℃，工作人员必须佩戴防毒面具。
检修前，容器的结构单元捣散，原料倾倒，容器装满，容器摇晃，加强物料装填更密实。
1自动上下料系统的设备组成及工作原理自动上下料系统主要配备有机器人(带机器人手臂、手夹具)、出料设备、给料、进料等设备。
（1）机器人。
机器人是这种上下料自动化系统的主要装置，且位于出料和送料装置之间，并通过机器人手臂的机器手夹具实现装夹、旋转、卸料和装料，上下料自动运动和称量统计功能。
机器人的运动和功能在自动化上下系统生产的各个阶段都是一致的，三轴有伺服电机和减速机驱动，保证了精确的运动，并具有紧凑和重复的定位精度和响应速度等优点。
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机器人机床上下料应用案例
随着装备制造技术的发展，特别在机床加工行业，技术飞速进步，人力成本和自动化程度的提高。
为了最大限度的解放劳动力，提高生产效率和产品质量，使用搬运机器人代替人工，实现高效、高品质、柔性的完成机器人对机床的上下料。
自动化要求设计
1、采用一台机器人、多个工位、配置机器人辅助夹具外加上下料装置以满足客户自动化的生产要求。
2、工作站相对独立，并通过生产线匹配的电、气、水路接口联系多个工作站进行生产。
3、工作站系统简洁实用，便于操作，易于维护, 具有安全防护功能。
4、设计为标准爪式夹具,刚性定位强 ,装卸件方便。
5、机器人外围关键设备采用航插连接，安装、运输、维护都方便。
6、搬运前后合格件、废件在工作站内部不做检验，保证搬运品质的稳定性、加快生产效率，提高产量。
7、具体的工艺和工件规格参考本文以下内容。
概要
本系统的概要：作业者把工件放置到料仓料道上，到位后，机器人从滚道上抓取工件放到第一台
车床上加工，完后取下再放到第二台车床上加工，然后再放回料仓料道指定工位上。
工件规格
名称外径 (mm)内径 (mm)厚度 (mm)质量 (kg)图号
工件 1齿轮1653534 2.15CW6163C-02-049工件 2结合子齿轮1237572.5 1.47CW6163C-02-018系统图
（本图是大致示意图。
和详细图纸有不一样的地方。
）
连续运行模式
序号作业工序作业内容备注
1作业准备① 工件准备、到位人工作业
系统启动②工件类型、数量设定、颜色区分
③ 按启动按钮
2机器人启动①工件取出
工件从上料台取出②等待机床信号、交换工作
3机床 1 上下料机床 1 有工件，下料、吹气清理、上料机床 1 无工件，吹起清理，上料
4工件清洗工件到指定位置吹气清洗。
①把机床 1 加工后的工件放到翻转台上。
5工件翻转放置②等待机床 2 信号，根据工艺不同，为机床
变换夹取位置。
6机床 2 上下料机床 2 有工件，下料、吹气清理、上料机床无工件，吹起清理，上料
7加工完成品放到下①机床 2 加工完成品规则放置到下料台料台② 机器人回到上料起始点；等待作业。
8作业提示当料仓一次加工完毕，提示人工上料以下，从 #1-#8 循环动作
上下料滚道16 工位，自
动换位、升降（详见
1.6.4）
作业期间，不检查产品
是否合格
2上料时，
下料到料道预定位置
注意：出现异常时由操作员确认排除故障后继续运行。
如不能继续运行，则由操作员手动操作设备至可以
启动状态。
其他运行模式
单独运行模式：各设备需单独运行时使用。
各工序工件上下料可单独运行。
节拍和品质条件
节拍目标： 120sec
根据从机床输入输出的I/O 时间，卡盘开闭时间、卡盘清洗时间、机器人接近速度不同，临时放置台放置时间的不同，节拍可能会有变化。
品质条件：工件加工条件（使用工具、刀具旋转速度、进给量速度）的设定由甲方调整，工件的品质（加
工精度、粗糙度）将被视为保证范围之外。
NACHI机器人及其控制系统
1MC20-01 机器人：
MC20-01机器人采用的新型交流伺服电机具有结构紧凑、高输出、响应快、高可靠性等特点，从
而使机器人本体紧凑灵活，具有较大的运动空间、更好的稳定性和较高的重复定位精度。
图1 MC20-01 机器人工作空间
MC20-01 动作参数：
项目规格
J1±180o
J2+60o～-145 o
J3+242 o～-163 o
J4±180o
最大动作范围
J5±139o
J6±360o
J1170 o /s
J2170 o /s
J3360 o /s
J4360 o /s
最大速度
J5360o /s
J6600o /s
J449 N ·M
J549 N ·M
手腕扭矩
J623.5 N M·
J4 1.6kg ·m 2
J5 1.6kg ·m 2
手腕惯性力矩
J60.8kg ·m 2
位置重复精度±0.06mm
本体重量220kg
耐环境性端部相当于IP65（手臂端部采用一般油漆）
安装方式地面 /吊装
详细技术参数请参见技术图示
机器人控制系统：
控制系统支持多种标准工业控制总线，包括： Interbus、Profibus 、Devicenet、Canbus 、Controlnet、EtherNet 、Remote I/O等（此项目通讯方式是I/O方式）；标准的ISA、PCI 插槽，方便扩展；可直接插
入各种标准Modem接入高速Internet，实现远程监控和诊断等。
机器人示教编程器：
机器人系统配有大屏幕彩色触摸屏显示的编程器，操作与编程简单明了，具有在线参数修改和故障
自诊断显示功能。
方便操作者，可以进行示教、监控状态、参数修改和人机交互等，可以进行多窗口显示。
可以进行内部编程，不同其他机器人的语句表编程，使编程更加直观，更加易于掌握。
外接 PLC
标准的工业PC 计算机， Intel 处理器；完全开放机器人控制系统平台，集成商可以根据自己需要配
置系统；功能强大的软件包及功能模块；柔性、开放的外部轴配置方案，可以实现与外部轴的实时联动；
支持多种标准工业控制总线，包括：Interbus 、 Profibus 、 EtherNet 、 Remote I/O等；可直接插入各种标
准Modem 接入高速 Internet ，实现远程监控和诊断等；开放的系统结构，便于客户根据自己需要进行二次开
发，形成自己的产品。
此控制器是系统的主控单元，处理系统的各种信号（机器人与机床的信号交互、
外围辅助设备、料仓料道运动等），可以外加多种信号处理模块。
多工位自动循环料仓料道
该系列料仓专门用作在线存储圆盘类零件，配合关节机器人进行自动上下料，实现无人化加工，装配，检
测等，料仓分为十六工位。
料仓料道工作流程如下图：
注：下料工位在工位 1 （无工件状态）
料仓料道参数：
序号项目说明
1控制方式PLC(16 工位 )
2调速方式无极变频调速
3传动方式蜗轮蜗杆减速机 +链轮 +链条
4提升高度400
5工件圆盘（圆柱）类工件；直径范围（50-200）；高度范围（ 20-80）6定位精度±1
7上下料信号继电器隔离开关信号
8尺寸3400*850*1830( 长 *宽 * 高 )
多工位自动循环料仓料
机器人抓手及其夹具
工件夹具采用两工位内撑式,，一个工位取工件，一个工位放工件。
总结与展望
本文主要从机器人集成应用出发，针对机器人作业系统的作业特点，提出机床上下料应用的解决方案，提出了系统结构及实现方法，设计并实现了客户的要求。
现实中的客户可能会对系统集成供应者提出一些硬性的系统接口、协议要求，这可能直接导致了本文所述方法局限性，也就是说对于不同客户，还是需要根据具体要求对系统进行重新设计，而次方案只能局限于特定客户，这对于供应者来说增加了工作量。
面对这个现实问题，如何提供统一有效的解决方案也是一个很有意义的研究课题。
优酷网视频地址，大量机器人应用视频：。