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摘 要：加工中心自动化生产线，其结构包括ABB六轴机器人及其行走机构、物料平台和四台数控车床；六轴机器人末端的物料夹具可对工件进行抓取、推送和清理；行走机构带动机器人在物料平台和数控车床旁边往复运动，可实时监测机器人的位置情况；物料平台上装有两个托盘，每个托盘上安装有四个V型块，用于摆放待加工的轴类零件和成品以及加工过程中的物料转移，物料托盘与无杆气缸连接，在导轨滑块导向的作用下做直线运动，完成待加工件和加工成品的运送，物料托盘两端安装油压缓冲器起限位作用；数控车床改装自动防护门，六轴ABB机器人可从数控车床侧面深入机床内部送料和取料，数控车床改装的自动防护门由电机带动同步带做直线运动，两扇防护门分别与同步轮两侧的同步带部位相连，同步轮的旋转运动带动防护门在滑轮和轨道导向的作用下做往复运动，通过获取数控车床的加工信息打开和闭合防护门。S设计结构合理，位置布局节省空间，由一台机器人负责四台数控车床的自动上下料，提高了产品的加工效率，节省人工成本，降低了安全事故的发生率，提高了产品的加工精度和质量。
关键词：加工中心；工业机器人；改造
目前，加工中心普遍采用人工上料、人工裝夹和人工下料。单台加工中心需要配置1人，需要较大的人力资源；工人频繁、单一作业劳动强度大，容易产生疲劳，从而导致装夹不牢、定位不准等问题，容易引发工件返工和报废等问题；人工在加工中心上下料时，经常有刺屑刮伤的事故发生，且切削液有一定的腐蚀性，影响操作工人健康。
针对现有技术的不足，设计一套加工中心自动上下料的机器人生产线，一台六轴机器人对4台数控机床进行自动上下料，一套生产线控制4台数控机床只需要配备1名工作人员负责上下料工作减少人员配置，节省劳动成本；数控机床与机器人工作区域无操作人员，降低了安全事故发生的几率；机器人精准的定位、抓取放置和自动装夹能保证工件加工质量；加工过程全自动生产，不受操作人员情绪和劳累等因素影响，能保证稳定的加工质量。
加工中心自动上下料的生产线采用一台六轴机器人负责工件的搬运，六轴机器人末端装有夹紧气缸进行工件的抓取，4台加工中心之间放有物料平台和机器人行走装置，人工把待加工零件放置物料平台，启动按钮，行走机构将机器人运送至物料抓取位置，抓取工件后行走机构再将机器人运送至加工中心附近，加工中心靠近机器人一侧安装防护门，防护门自动开启，机器人将物料搬运至加工中心夹具上，机器人退出，防护门自动闭合，工件开始加工，加工完毕后防护门开启，机器人取料，行走机构再将机器人运送至物料平台；实现物料抓取—机器人行走—防护门开启—工件放置夹紧—防护门关闭—数控机床加工—工件抓取—机器人行走—物料放置，不断循环。生产线集成了PLC系统、机器人系统和CNC系统，实现一台六轴机器人完成四台加工中心加工的自动上下料。
所述的六轴机器人抓取工件可改变工件的六个自由度，机器人末端法兰装有物料夹具，物料夹具装有平行气缸、V型块、滑台汽缸、吹气管和调压阀，可对工件进行抓取、推送和清理，可根据工件的大小调节调压阀适当调整气压。
ABB工业机器人行走机构由伺服电机驱动，通过减速机带动齿轮齿条运转，在导轨滑块导向的作用下做直线运动，行走机构中间放置光电开关用于生产线开启时系统归零，行走机构两端极限位置附近也安装有光电开关和缓冲器，系统检测到机器人行走至极限位置附近时可启动急停，机器人在行走过程中，机器人和伺服电机的动力线、编码器线和气路通过拖链起到线缆保护的作用。
在物料平台上装有两个托盘，每个托盘上安装有四个V型块，用于摆放待加工的轴类零件和成品以及加工过程中的物料转移，物料托盘与无杆气缸连接，在导轨滑块导向的作用下做直线运动，完成待加工件和加工成品的运送，物料托盘两端安装油压缓冲器起限位作用限定物料托盘的位置和吸收物料输送过程中气缸的冲击力，保证物料运送的平稳和位置精准。
所述的加工中心设备改装自动防护门，六轴机器人可从加工中心侧面深入机床内部送料和取料，加工中心改装的自动防护门由电机带动同步带做直线运动，两扇防护门分别与同步轮两侧的同步带部位相连，同步轮的旋转运动带动防护门在滑轮和轨道导向的作用下做往复运动，通过获取加工中心的加工信息打开和闭合防护门；四台加工中心两两放置在六轴机器人及其行走机构的两侧，物料平台放置于行走机构的一侧中间，机器人运送料过程可保证四台加工中心系统的上下料时间基本相当，且最大限度减少了机器人行走路程。
设计结构合理，位置布局节省空间，由一台机器人负责四台加工中心的自动上下料，提高了产品的加工效率，节省人工成本，降低了安全事故的发生率，提高了产品的加工精度和质量。
参考文献：
[1]阮广东.基于ABB工业机器人上下料的FUNUC数控加工中心改造关键技术[A].山东理工大学学报（自然科学版），2018.3.
[2]许鹏辉.工业机器人在机械制造中的应用[J].中外企业家，2015（9）：131-132.
[3]梁殿胜，江文明.工业机器人在数控机床中的应用[J].金属加工，2012（12）：28.
作者简介：杨波（1978—），男，河南焦作人，本科，高级技师。
关键词：加工中心；工业机器人；改造
目前，加工中心普遍采用人工上料、人工裝夹和人工下料。单台加工中心需要配置1人，需要较大的人力资源；工人频繁、单一作业劳动强度大，容易产生疲劳，从而导致装夹不牢、定位不准等问题，容易引发工件返工和报废等问题；人工在加工中心上下料时，经常有刺屑刮伤的事故发生，且切削液有一定的腐蚀性，影响操作工人健康。
针对现有技术的不足，设计一套加工中心自动上下料的机器人生产线，一台六轴机器人对4台数控机床进行自动上下料，一套生产线控制4台数控机床只需要配备1名工作人员负责上下料工作减少人员配置，节省劳动成本；数控机床与机器人工作区域无操作人员，降低了安全事故发生的几率；机器人精准的定位、抓取放置和自动装夹能保证工件加工质量；加工过程全自动生产，不受操作人员情绪和劳累等因素影响，能保证稳定的加工质量。
加工中心自动上下料的生产线采用一台六轴机器人负责工件的搬运，六轴机器人末端装有夹紧气缸进行工件的抓取，4台加工中心之间放有物料平台和机器人行走装置，人工把待加工零件放置物料平台，启动按钮，行走机构将机器人运送至物料抓取位置，抓取工件后行走机构再将机器人运送至加工中心附近，加工中心靠近机器人一侧安装防护门，防护门自动开启，机器人将物料搬运至加工中心夹具上，机器人退出，防护门自动闭合，工件开始加工，加工完毕后防护门开启，机器人取料，行走机构再将机器人运送至物料平台；实现物料抓取—机器人行走—防护门开启—工件放置夹紧—防护门关闭—数控机床加工—工件抓取—机器人行走—物料放置，不断循环。生产线集成了PLC系统、机器人系统和CNC系统，实现一台六轴机器人完成四台加工中心加工的自动上下料。
所述的六轴机器人抓取工件可改变工件的六个自由度，机器人末端法兰装有物料夹具，物料夹具装有平行气缸、V型块、滑台汽缸、吹气管和调压阀，可对工件进行抓取、推送和清理，可根据工件的大小调节调压阀适当调整气压。
ABB工业机器人行走机构由伺服电机驱动，通过减速机带动齿轮齿条运转，在导轨滑块导向的作用下做直线运动，行走机构中间放置光电开关用于生产线开启时系统归零，行走机构两端极限位置附近也安装有光电开关和缓冲器，系统检测到机器人行走至极限位置附近时可启动急停，机器人在行走过程中，机器人和伺服电机的动力线、编码器线和气路通过拖链起到线缆保护的作用。
在物料平台上装有两个托盘，每个托盘上安装有四个V型块，用于摆放待加工的轴类零件和成品以及加工过程中的物料转移，物料托盘与无杆气缸连接，在导轨滑块导向的作用下做直线运动，完成待加工件和加工成品的运送，物料托盘两端安装油压缓冲器起限位作用限定物料托盘的位置和吸收物料输送过程中气缸的冲击力，保证物料运送的平稳和位置精准。
所述的加工中心设备改装自动防护门，六轴机器人可从加工中心侧面深入机床内部送料和取料，加工中心改装的自动防护门由电机带动同步带做直线运动，两扇防护门分别与同步轮两侧的同步带部位相连，同步轮的旋转运动带动防护门在滑轮和轨道导向的作用下做往复运动，通过获取加工中心的加工信息打开和闭合防护门；四台加工中心两两放置在六轴机器人及其行走机构的两侧，物料平台放置于行走机构的一侧中间，机器人运送料过程可保证四台加工中心系统的上下料时间基本相当，且最大限度减少了机器人行走路程。
设计结构合理，位置布局节省空间，由一台机器人负责四台加工中心的自动上下料，提高了产品的加工效率，节省人工成本，降低了安全事故的发生率，提高了产品的加工精度和质量。
参考文献：
[1]阮广东.基于ABB工业机器人上下料的FUNUC数控加工中心改造关键技术[A].山东理工大学学报（自然科学版），2018.3.
[2]许鹏辉.工业机器人在机械制造中的应用[J].中外企业家，2015（9）：131-132.
[3]梁殿胜，江文明.工业机器人在数控机床中的应用[J].金属加工，2012（12）：28.
作者简介：杨波（1978—），男，河南焦作人，本科，高级技师。