本文從硬件的選擇匆救、工業(yè)機器人與CNC數(shù)控機床的接口定義等方面衰呢，介紹了兩者集成的步驟，同時介紹了集成上下料工作站的種類與注意事項匾颁。

1. 硬件選擇

(1)工業(yè)機器人上下料工作站的組成

典型的工業(yè)機器人數(shù)控機床上下料工作站系統(tǒng)如圖1所示癌玩。主要的組成部分包括工業(yè)機器人、數(shù)控機床帮观、工件污益、抓取手爪、周邊設(shè)備及系統(tǒng)控制器等先口。

工業(yè)機器人與數(shù)控機床之間的通信方式根據(jù)各系統(tǒng)的不同型奥，也有所區(qū)別。對于信號較少的系統(tǒng)碉京，可以直接使用I/O信號線進行連接厢汹，至少要包括門信號螟深、裝夾信號及加工完成信號等。對于信號較多的系統(tǒng)烫葬，可以使用現(xiàn)場總線界弧、工業(yè)以太網(wǎng)等方式進行通信。

(2)上下料機器人的選擇

本實例所介紹的數(shù)控機床加工工件為圓柱體厘灼，如圖2所示夹纫，重量≤2kg咽瓷，故機床上下料機器人可選用安川MH6機器人设凹，如圖3所示。機器人控制系統(tǒng)為安川DXl00茅姜。

選擇工業(yè)機器人末端執(zhí)行器應(yīng)考慮夾取對象的形狀與質(zhì)量闪朱，本實例選擇氣動手爪，如圖4所示引妖，型號為HDS-20Y冕泡，控制手爪動作的電磁閥安裝在MH6機器人本體上。若工件質(zhì)量大缚迟，可選用液壓手爪刑评。

考慮到失電安全，失電后夾緊的工件不應(yīng)掉落灭奉，故電磁閥采用雙電控且恼。末端執(zhí)行器氣動控制回路如圖5所示。當YV1電磁閥線圈通電時过任，氣動手爪收縮捉寻，夾緊工件;當YV2電磁閥線圈通電時，氣動手爪松開江眯，釋放工件;當YV1硼洁、YV2電磁閥線圈都不通電時，氣動手爪保持原來的狀態(tài)东摘。電磁閥不能同時通電欢策。

(3)PLC控制柜與安全防護裝置的選擇

PLC控制柜用來安裝斷路器、PLC赏淌、開關(guān)電源猬腰、中間繼電器和變壓器等元器件。PLC選擇OMRON公司NJ301-1100控制器猜敢，上下料機器人的啟動與停止姑荷、輸送線的運行等均由其控制。

常用的安全防護如圖6所示缩擂，有安全圍欄與安全光柵鼠冕。本工作站選用安全圍欄添寺。

2. CNC與機器人上下料工作站的接口

機器人上、下料時懈费，需要與CNC進行信息交換计露、互相配合，才能有條不紊地工作憎乙。機器人上下料的工作流程如圖7所示票罐。

CNC與機器人上下料工作站PLC之間信號的傳遞路徑如圖8所示。CNC機床PLC與上下料工作站PLC之間進行信息交換泞边，機器人控制系統(tǒng)與上下料工作站PLC之間進行信息交換颖喧。

CNC與機器人上下料工作站的接口信號如表1所示。上下料工作站PLC向CNC機床PLC發(fā)出指令顾惹，如"請求CNC開門"铅坚、"請求CNC關(guān)門"等，指令的執(zhí)行由CNC機床PLC來完成厉亥。

機器人上下料工作站PLC的配置如表2所示兰斑，CNC與機器人上下料工作站的接口分配如表3所示。

3. CNC與機器人上下料工作站的接口電路設(shè)計

CNC機床PLC的輸出接口為源型輸出藏趁，而NJ PLC的輸入接口必須接為漏型修暑，所以CNC機床PLC的輸出信號通過中間繼電器進行過渡。CNC輸出與NJ輸入接線圖如圖9所示谎雷。CNC輸入與NJ輸出接線圖如圖10所示奥唯。

4. 注意事項

(1)如果纏屑不處理，將會導致裝夾位置不準確婚乌，上下料困難等問題拗疯。面對此類問題，首先要建議客戶改良工藝或車削刀具中姜，有效斷屑;此外還需增加吹氣裝置消玄，每個工作節(jié)拍內(nèi)吹氣一次，減少切屑堆積丢胚。

(2)機床的定位主要靠定位銷翩瓜。一般情況下，定位銷會比定位孔小一些携龟，不會發(fā)生工件難以裝入現(xiàn)象;但遇到間隙配合特別小的時候兔跌，首先要親自操作一下，看工件與定位銷之間的配合峡蟋，再結(jié)合機器人精度做預(yù)判坟桅，以防后期機器人工作站調(diào)試時無法裝夾到位，如圖11所示蕊蝗。

(3)裝夾到位問題仅乓，有部分工件赖舟，在卡盤內(nèi)部有一個硬限位，工件在裝夾時夸楣，必須緊靠硬限位宾抓，加工出的零件才算合格，遇此類情況忱确，建議選用特制氣缸屏商，含推緊壓板，可以有效達到目的唐耿。

(4)主軸準停問題犹蝇，有的工件在裝夾時認方向，主軸需有主軸定向功能窘螃，才可以實現(xiàn)機器人上下料挑单。

(5)切屑堆積問題馒俊，有部分數(shù)控車床不含廢料回收系統(tǒng)册向，此時在技術(shù)協(xié)議或方案中需注明，要客戶根據(jù)實際情況避揍，定期清理切屑瘸卦。

(6)斷刀是車床上下料中最頭痛的問題，如沒有斷刀檢測蔓嚷，只有通過定時抽檢來判斷此現(xiàn)象柳锣，如斷刀現(xiàn)象頻繁，建議研究該項目的可行性雕蔽。

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