机器人在CNC加工中心上的应用方案


伯特利数控 加工中心  钻攻中心  

 前言:


 


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 SUC125 x 160卧式加工中心(见图1)是为满足重型汽车主要零部件中、后桥的加工需求而设计。该加工中心采用模块化设计,由3个独立单元、两个夹具交换工作台)部分及刀库部分组成,立柱前后移动实现坐标进给,横床身左右移动实现I坐标进给,主轴箱上下移动实现/坐标进给,外部独立单元为固定夹具(交换工作台)部分。另外,加工中心采用了分体式床身以实现及轴旋转,辟由可以实现360°任意角度旋转以满足中、后桥的特殊加工需要。

ABB新型大功率机器人IRB7600拥有6个伺服轴(见图2)

可以以任意姿态到达可达范围中的任意一个点。作为上下工件的“搬运工” IRB 7600由执行机构、驱动装置、检测装置和控制系统等几大部分组成。机器人根据要求需做出抓料、工件识别、上料、扶正、下料和翻转倒屑等编程操作和动作调整,所有这些动作都编制相应的PL.C程序储存在机器人的控制系统中,同时机器人会根据节拍要求随时调整动作速度。总之,机器人会根据现场实际情况进行姿态调整以满足加工的需要。需要强调的是机器人的所有动作与加工中心相对独立,没有关联关系。

CNC加工中心与机器人之间的联系是通过单独的I/O接口进行数据交换与识别(见图3、图4),具体的接口信号有如下信息。

机器人输入:加工中心急停、加工完成、周期停止、报警复位、启动请求、预夹完成、A工作台和B工作台。

机器人输出:命令使能、系统就绪、机器人k程序执行、程序暂停、机器人报警、机器人就位、上料完成和下料完成。

CNC加工中心因为有两个交换工作台,并且交换工作台在加工区外上下料,这样可以保证一个工作台夹持工件在加工中心内加工,另一个工作台由机器人自动上料,加工与上下料互不干涉,这样大大提髙了加工中心的效率。只要夹具张开、机器人无急停,无报警,加工中心准备就绪无急停、无报警)的情况下就可允许机器人进入进行装卸工件动作;加工中心与机器人彼此的安全互锁PLC程序各自在自身NC中编制,确保加工安全(见图5~图8)。

机器人的上.下料操作是AB工作台夹具处于松开状态,并且机器人处于就绪的情况下,在机器人收到启动请求后,机器人按照自身编制的程序将工件从物料线上抓起送到夹具中或从夹具中将工件抓起移动到指定位置后进行180°翻转,将工件中的铁屑倾倒后放到物料线上(见图9、图 10)

机器人上料过程中另一个重要的动作是将工件送入夹具后有一个推送的操作,推送后保持工件平稳端正后夹具夹紧。该操作是为了防止工件送入夹具后工件不正,避免刀具和工件的损伤。

除此之外,机器人还会根据工作台AB的识别,自动定位到相应工作台的位置进行下一步的操作;根据工件识别区分出不同的加工工件,自动调整抓持工件的位置等等。总而言之,由于机器人自身拥有强大的编辑功能,可以根据现场实际情况,实际动作要求,随意编辑它的动作及姿态以满足用户的加工要求。但它终究是一个智能机器,仍旧存在它的不确定性,所以在加工过程中尽量避免接近,必要时安装安全护栏,防止不必要的伤害。在CNC加工中心中应用机器人,使其具备自动化程度更高,生产节拍更短,髙柔性,加工功能更全面的特点。随着机器人灵巧化和智能化不断发展,机器人结构越来越灵巧,控制系统愈来愈小,其智能也越来越高,其在机床领域的应用也会越来越广泛;而伴随CNC技术日新月异的进步,数控加工中心的加工领域也必将越来越广阔。CNC加工中心与机器人之间的应用合作也必将有更为广阔的空间。值得注意的是,机器人产业虽然欣欣向荣,但其核心技术仍然掌握着国外厂家手中,在振兴工业的浪潮中,在“工业4.0”的大环境下,我们任重道远。

 

 

伯特利数控是一家集销售、应用及服务于一体的公司。产品包括:CNC加工中心钻攻中心龙门加工中心雕铣机石墨机五轴加工中心立式加工中心卧式加工中心等。我们机床的生产工厂设在广东省东莞市,目前其生产的加工中心70%出口,其中出口到欧洲占到50%。我们尽心、尽力、尽意的服务!

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