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【知识】工业机器人是怎么和数控机床配合工作的?

头条号/金属加工 中字

OFweek机器人网讯:本文论述了FANUC机器人在电机外壳加工生产线上的应用过程,采用机器人自动上下料技术及利用iRVision视觉系统,合理地规划机器人运动轨迹,把工业机器人搬运技术及数控机床加工技术有机地组合起来,实现自动装卸工件、自动码放加工成品,实现产品的高精度、高效率和低成本加工。

1.FANUC机器人

自动加工生产线配置了两台FANUC Robot M-20iA搬运系统机器人,其中一台机器人作为行走机器人R1,使用FANUC伺服电动机αiF12/3000控制,通过精密减速机、齿轮及齿条进行传动,重复精度高,可以轻松适应机床在导轨两侧布置的方案。主要用于毛坯工件的抓取、机床上料、加工工序间工件抓取以及加工成品卸除并运送到传输带上。另一台固定机器人R2结合FANUC独有的智能机器人技术(iRVision视觉功能),用于下料,在料筐里码放加工成品。

FANUC Robot M-20iA机器人各环节每一个结合处为一个关节点或坐标系,其外形及各关节位置如图1所示。

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图1 FANUC机器人外形图

2. 自动加工线设备布置

电机外壳自动加工生产线由上料输送带和下料输送带(分别配置iRVision视觉系统)、行走机器人R1(导轨式)、固定机器人R2、两台VM850立式加工中心、一台CLX360数控车床、成品料筐和系统控制柜等组成,各设备布置如图2所示。

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图2 加工线设备布置图

3. 数控加工工艺

工件为电机外壳, 如图3所示, 为大批量生产, 材料是ADC12铝合金。加工内容包含端面铣削钻孔、攻螺纹和内孔车削等内容。

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图3 电机外壳零件图

零件加工工序内容分配如下:(1)VM850立式加工中心1进行M4螺纹底孔钻孔、M4螺纹攻螺纹及铣削外圆凸台工序加工,如图4所示。

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图4 加工中心1加工工序图

(2)VM850加工中心2进行钻6个φ 5.5mm的通孔、孔口倒角工序加工,如图5所示。

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图5 加工中心2加工工序图

(3)CLX360数控车床进行内孔及台阶孔、孔口倒角工序加工,如图6所示。

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图6 数控车床加工工序图

此外, 还需要设计专用夹具, 加工中心夹具采用内夹方式,数控车床采用外夹方式。利图1 FANUC机器人外形图用机器人与数控机床加工组合应用技术,以自动上下料的方式加工此工件,提高加工效率。

4. 机器人自动上下料动作设计

根据工件的外形特点设计机器人气动手爪部件,包含气动、传感器及机械部件等。工件加工工艺流程如下:

①毛坯工件摆放在上料传送带上。

②行走机器人R1复合手爪抓取毛坯工件,行走到加工中心1位置,将工件安装到加工中心1的专用夹具上,如图7所示。

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图7 加工中心1夹具上放工件

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