教你如何在数控机床上安装上下料机器人。

2022-05-05 10:55:37 312

教你如何在数控机床上安装上下料机器人。

为了提高工作效率,降低员工的劳动强度,南通机床公司VM600加工中心安装了一个机器人,可以自动完成进料工作。机器人完成进料后,关闭防护门,自动夹紧工件。加工完成后,工装放松,打开防护门,然后由机器人卸载。

1.硬件要求。

在这次改造中,我们增加了气动工具,可以实现自动夹紧,自动打开和关闭气动防护门,并通过PLC输入、输出接口和机器人完成工作状态。为了实现动作的准确性和安全性,硬件配置有以下要求:

(1)气动工装,配有夹具夹紧和放松检测开关。

(2)气动防护门,配有开门及关门到位检测开关。

(3)控制工装和防护门动作的电磁阀为两位双电控电磁阀。

2.工作逻辑框图。

机床和机器人共同完成抓料,加工和卸料的控制过程如图1所示。

3.发现问题和改进。

(1)从图1可以看出,机床防护门的开启是在所有加工完成后,只有机床与机器人互动后,防护门的关闭才能发出关闭指令。通过实际测试,这两个时间总共约为4s。如果切割前的准备时间和切割后的各轴复位移动时间能得到充分利用,这4s左右的非切割时间就能限度的压缩,从而达到我们的工作效率目标。

通过攻关,我们发现的解决办法是在加工过程结束时,机器人直接控制开门,当机器人完成进料工作时,机器人直接控制关门。变更后,整体加工时间缩短约3.5秒。

(2)考虑到机器人有时不能工作,如维护或故障,我们希望机床不能停止,继续加工产品,所以我们在机床侧安装了机器人模式和手动模式切换旋钮,当处于手动模式时,机器人同时处于停止状态,然后保护门打开,关闭由机床控制。这样,保护门可以由机床或机器人控制(事实上,在正常情况下,如上述手动模式,机器人处于停止状态,机器人不会打开,关闭指令),仅出于安全考虑,控制机床保护门动作的电磁阀,电气动作应设计为:当电磁阀通电时,动作完成后失电,即电磁阀不能长期通电。

在电子控制设计中,需要注意的是,由于防护门的开关不仅要由机床控制,还要由机器人控制,控制命令要以收到门的开关和门的到位信号安装在门上的门开启时,只有一个门关到位检测开关。如何使用机床和机器人两个控制单元,保证机床和机器人24VDCDC电源电路的独立性?我们设计了如图2~图4所示的控制电路。

(3)使用时还发现,机床在工装夹紧工件时,有时会出现误信号,机床和机器人完全不知道,继续进行加工,对工装或工具造成损坏。通过仔细观察,我们终于找到了原因——由于其他情况,机器人实际上并没有把待加工的工件放在工装上。机床执行工装夹紧命令时,工装上的夹紧缸在推动夹爪移动的过程中会发出瞬间工装夹紧到位的信号,使机床和机器人误以为工装夹紧动作已经完成。

后来,机床的PLC控制程序改为机床执行工装夹紧命令时,只有工装夹紧信号才能持续发出一段时间(如1s),才认为工装夹紧动作正常完成。