车削中心自动化上下料机器人的应用

        客户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，客户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。

一、MartinLord的解决方案

        MartinLord根据客户的实际需要，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。
        二、MartinLord车削加工上下料机器人的集成

(一)、选用的机器人：

德国KUKA KR45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为基础的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

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。