加工中心上下料机器人工作站
华数机器人上下料工作站毕业设计
华数机器人上下料工作站毕业设计一、引言在现代制造业中，自动化生产已经成为了大势所趋。
随着人工智能和机器人技术的不断发展，传统的生产模式正在发生改变。
华数机器人上下料工作站是一种新型的自动化生产设备，其毕业设计的研发将对生产线的效率和质量带来重大的改善。
二、华数机器人上下料工作站的设计原理与功能1. 设计原理华数机器人上下料工作站是基于先进的机器人技术和自动化控制技术开发的一种智能化生产设备。
其设计原理是通过机器人臂的自动抓取和放置，实现对产品的上下料操作，从而替代传统的人工操作，提高生产效率，减少人力成本。
2. 功能特点（1）高度自动化：华数机器人上下料工作站完全依靠机器人的自动化操作，实现了生产过程的高度自动化，减少了人为的干预，降低了操作风险。
（2）智能化控制：通过先进的控制系统，华数机器人上下料工作站能够实现智能化的操作，并且可以根据生产需求进行灵活的调整，提高了生产线的灵活性和适应性。
（3）高效节能：相比传统的人工上下料方式，华数机器人上下料工作站在提高生产效率的也减少了能源的消耗，符合可持续发展的要求。
三、华数机器人上下料工作站的应用前景随着制造业的不断发展和对生产效率要求的提高，华数机器人上下料工作站将会有着广阔的应用前景。
1. 在传统制造业中，华数机器人上下料工作站可以实现生产线的自动化升级，提高生产效率和产品质量，降低生产成本。
2. 在新兴的电子制造业中，华数机器人上下料工作站能够适应多品种、小批量生产的需求，提高生产线的灵活性和适应性，提升企业的竞争力。
3. 在工业4.0的背景下，华数机器人上下料工作站将成为智能工厂的重要组成部分，实现生产线的智能化管理和控制。
四、个人观点与理解华数机器人上下料工作站的毕业设计是一项非常具有前瞻性和实用性的课题。
通过研发该工作站，不仅可以提高生产效率、降低生产成本，更能够推动传统制造业向智能化、自动化的方向发展。
这也是对机器人技术和自动化控制技术的一种重要应用，将为制造业的升级和转型提供重要支撑。
工学一体化课程教案《工业机器人工作站安装与调试》
参与教师提问，回忆机器人激光切割任务工单所学的运动指令。
通过提问和互动，检查学生对基础知识的掌握情况，引入物块搬运任务的重要性。
PPT展示、实物展示
讲授法、提问法
学生能够阐述机器人机器人激光切割任务工单所学的运动指令
新课讲授（40分钟）
五、教学策略建议：
鉴于学生们的兴趣点和学习需求，教案设计时应注重理论与实践的结合，增加实验操作和项目实践的比例，鼓励学生自主探索，培养创新思维。同时，考虑到学生个体差异，教学内容应兼顾深度与广度，设置分层次的学习目标，满足不同水平学生的需求。
六、课堂互动与评价方式：
课堂上应采用互动式教学，如小组讨论、案例分析等，激发学生参与度，促进知识内化。评价方式除传统的考试外，还应引入项目评估、同伴互评等多元评价体系，全面考察学生的综合能力和团队协作精神。
详细讲解物块搬运任务涉及的机器人控制指令，如能够对物料块的搬运进行轨迹规划；能够使用I/0控制指令Set和Reset 控制夹爪的打开和关闭
跟随教师讲解，记录重要指令和步骤。
使用白板或电子屏幕，演示控制指令的编写和流程图。
白板、电子屏幕演示。
讲授法、演示法。
学生掌握物块搬运任务所需的基本控制指令。
教师演示（40分钟）
学习环节四实施计划教学活动设计
学习环节
序号
4
学习环节
名称
实施计划
教学单元
序号及名称
项目四 工业机器人搬运工作站的编程与调试 任务1 一个物块的搬运
学时
40
教学时间
1-10周，4节课每周
教学地点
搬运工业机器人实训区
学习目标
机床上下料机械手设计 说明书(65页)
第1章绪论1.1 选题背景机械手是在自动化生产过程中使用的一种具有抓取和移动工件功能的自动化装置，它是在机械化、自动化生产过程中发展起来的一种新型装置。
近年来，随着电子技术特别是电子计算机的广泛应用，机器人的研制和生产已成为高技术领域内迅速发展起来的一门新兴技术，它更加促进了机械手的发展，使得机械手能更好地实现与机械化和自动化的有机结合。
机械手能代替人类完成危险、重复枯燥的工作，减轻人类劳动强度，提高劳动生产力。
机械手越来越广泛的得到了应用，在机械行业中它可用于零部件组装，加工工件的搬运、装卸，特别是在自动化数控机床、组合机床上使用更普遍。
目前，机械手已发展成为柔性制造系统FMS和柔性制造单元FMC 中一个重要组成部分。
把机床设备和机械手共同构成一个柔性加工系统或柔性制造单元，它适应于中、小批量生产，可以节省庞大的工件输送装置，结构紧凑，而且适应性很强。
当工件变更时，柔性生产系统很容易改变，有利于企业不断更新适销对路的品种，提高产品质量，更好地适应市场竞争的需要。
而目前我国的工业机器人技术及其工程应用的水平和国外比还有一定的距离，应用规模和产业化水平低，机械手的研究和开发直接影响到我国自动化生产水平的提高，从经济上、技术上考虑都是十分必要的。
因此，进行机械手的研究设计是非常有意义的。
1.2 设计目的本设计通过对机械设计制造及其自动化专业大学本科四年的所学知识进行整合，完成一个特定功能、特殊要求的数控机床上下料机械手的设计，能够比较好地体现机械设计制造及其自动化专业毕业生的理论研究水平，实践动手能力以及专业精神和态度，具有较强的针对性和明确的实施目标，能够实现理论和实践的有机结合。
目前，在国内很多工厂的生产线上数控机床装卸工件仍由人工完成，劳动强度大、生产效率低。
为了提高生产加工的工作效率,降低成本,并使生产线发展成为柔性制造系统,适应现代自动化大生产,针对具体生产工艺,利用机器人技术，设计用一台装卸机械手代替人工工作，以提高劳动生产率。
盘点中国十大实力雄厚的上下料机器人生产企业
盘点中国十大实力雄厚的上下料机器人生产企业上下料机器人在工厂自动化生产线上是非常重要的单元，在中小企业尤其明显，对于资金相对较少的中小企业，实用且相对便宜的上下料机器人能解决很多问题。
下面就盘点一下哪些名声虽不及工业机器人“四大巨头”响亮，但实力雄厚的上下料机器人生产企业。
1东莞市杰康自动化设备有限公司东莞市杰康自动化设备有限公司于创立于2002年08月；是一家国内规模大、品种全、资质技术力量雄厚的自动化设备生产厂商。
从事工业机器人的研发、制造、销售的高新技术企业。
公司引进国外成熟的工业机器人技术与加工工艺，研发并制造出杰康品牌的工业机器人系列产品。
公司产品包括：工业机械手、冲压机械手、滑台、XYTable、单轴系列、直交系列、自动机床系列、自动冲压系列、自动精密滑台系列、水平多关节系列和垂直多关节系列等，并为客户提供自动焊接、自动点胶机、自动测试、自动装配、自动搬运等机器人应用技术和系统解决方案，实现高效率、无人作业生产线。
2常州市兰生工业自动化科技有限公司兰生企业是数控机床和上下料机器人产品的供应商和机加工自动化工程项目承包商，成立于1988年，由“常州兰生数控机床销售有限公司、常州兰生工业自动化科技有限公司、常州市兰生数控职业培训技术学校、常州市兰生机床设备交易市场”等四个经工商部门登记注册的企业实体组成。
分别履行数控机床销售、自动上下料机器人集成、数控技工培训和机床设备维修等四项服务职能。
公司产品：数控机床、镗铣加工中心、数控车床/车削中心、复合数控机床、数控磨床、去毛刺机床、特殊专用机床、数控机床周边配套件、机床上下料机器人、加工中心上下料机器人、数控车床上下料机器人、冲压上下料机器人、铸锻造上下料机器人。
3沈阳机床集团有限责任公司沈阳机床集团于1995年12月对原沈阳三大机床厂：沈阳第一机床厂、沈阳第二机床厂（中捷友谊厂）、辽宁精密仪器厂进行资产重组而组建。
沈阳机床集团有限责任公司（沈阳一机床厂）的中高档机床已成批量进入汽车工业、国防工业、航空航天、轨道交通等核心制造领域；“15”时期获得机床业三个“15”科技攻关项目。
虚拟仿真技术在机器人生产线设计中的应用
专家论道虚拟仿真技术在机器人生产线设计中的应用文/郝建豹 曹银华 谭华旭 林子其随着工业机器人技术、智能控制技术、网络技术的发展，以及劳动力短缺、用工成本的提升，建设并应用基于多工业机器人的自动化生产线已成为一种趋势。
但目前企业设计或升级机器人生产线时，通常根据已有工艺流程、设备参数、生产效率等生产要素，采取从底层往顶层反推的方法进行设计，忽略了各生产要素之间生产流程的衔接问题，最终导致设备布局不合理及设计生产线的目标缺乏数据依托。
机器人自动化生产线尤其是目前提出的工业4.0智能化生产线建设普遍存在资金投入大、生产线规划比较困难、生产工艺复杂、现场调试工作量大以及工艺及制造流程、生产目标评估困难等问题。
虚拟仿真技术，就是用一个具有多源信息融合的交互式三维动态实景和实体行为的计算机系统模仿另一个真实系统的技术。
利用机器人生产线的虚拟仿真，可在顶层设计时验证生产线规划方案的可行性，在仿真环境中进一步完成生产线的规划，并通过动态模拟生产线的运行过程预测生产线的运行状态，验证设备布局的合理性，分析设备利用率、预测生产目标、评估生产效率，并为实体生产线的具体实施、运行、优化等提供依据。
虚拟仿真软件发展现状分析虚拟仿真技术经历了实物和物理效应仿真阶段、模拟仿真阶段。
数字仿真阶段和虚拟仿真阶段，国外在虚拟仿真技术研究方面起步于20世纪80年代，并逐步研发出适用于机器人及其生产线的仿真软件，如德国 KUKA 机器人的SimPro 、 Siemens 的Tecnomatix ，瑞典 ABB 机器人的RobotStudio ，日本YASK-AWA 机器人的MotoSim EG 、 FANUC 机器人的 RoboGuide ，法国达索的DELMIA ，加拿大的Robot Master 及RoboDK ，意大虚拟仿真技术（virtual reality，VR）是中国制造业转型升级不可或缺的支撑技术。
本文介绍了国内外虚拟仿真软件适用情况，阐述了基于RobotStudio 在机械加工、小家电加工、陶瓷产品生产、砚台生产的虚拟仿真生产线案例，以及基于TECNOMATIX 构建的智能制造虚拟仿真生产线，同时对广东交通职业技术学院基于虚拟仿真建设的工业4.0智能制造生产线的架构、工序等情况进行了详细说明，最后对虚拟仿真技术的发展进行了展望。
机床上下料机器人介绍
机床上下料机器人介绍机床上下料机器人主要由机械结构、控制系统、传感器和视觉系统组成。
机械结构包括机器人臂、末端执行器和夹具等部件，用于实现机床上下料的动作。
控制系统主要包括运动控制和路径规划等模块，用于控制机器人的运动轨迹和动作。
传感器主要用于检测工件和机械臂等状态，以实现精确定位和操作。
视觉系统主要用于识别和定位工件，以及监视机器人的运动和操作。
机床上下料机器人的工作流程一般包括以下几个步骤：首先，机器人通过视觉系统识别工件的类型和位置；然后，机器人根据工件的位置和尺寸，选择适当的夹具进行固定；接下来，机器人根据设定的路径规划算法，将工件从料架上取下，并精确定位到机床上；在机床上加工完成后，机器人再次将工件取下，并将加工好的工件放置到指定的位置上。
整个过程中，机器人会实时监测和调整自己的位置和动作，以确保上下料过程的准确性和稳定性。
1.提高生产效率：机床上下料机器人能够快速、准确地完成上下料操作，避免了人工操作的延时和误差，从而提高了生产效率。
2.提高产品质量：机床上下料机器人具有高度的重复性和稳定性，可以保证每个工件的位置和姿态的一致性，提高产品的加工精度和一致性。
3.降低劳动强度：机床上下料机器人的使用可以大大减少人工操作的需求，降低了劳动强度，提高了操作环境的安全性。
4.增强生产的灵活性：机床上下料机器人具有灵活的操作模式和路径规划能力，可以根据不同的工件和加工要求，进行自适应的上下料操作，提高了生产的灵活性和适应性。
5.降低成本：机床上下料机器人的使用可以减少人工和人力成本，提高生产效率和产品质量，从而降低了生产成本。
机床上下料机器人在各行业的应用非常广泛，特别是在汽车、航空、机械制造等领域。
随着工业自动化的不断发展，机床上下料机器人将在未来发挥更加重要的作用，并成为工业生产的重要组成部分。
同时，机床上下料机器人的技术也在不断进步和创新，未来将会有更多的智能和高效的机床上下料机器人问世，为工业生产带来更大的便利和效益。
1-1上下料工作站的分类-课件(精)
导入： 新兴工业时代， 上下料机器人能 满足“快速/大批 量加工节拍”、 “节省人力成 本”、“提高生 产效率”等要求， 成为越来越多工 厂的理想选择。
任务提出: 机器人上下料工作站有哪些类型呢？
1
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机床上下料工作站 生产线上下料工作站
专用机械上下料工作站
一、机床上下料工作站
3、冲压上下料工作站 在冲压加工中，针对冲压加工的高速度、快节奏工艺特点，冲压上下料机器人可 以替代人工完成单台压机，串联、并联和冲压生产线上各道工序之间的工件输 送危重工作。其中包括拆垛、对中、多向输送、下料和上架等多种任务。
4、注塑上下料工作站
在注塑加工中，上下料机器人可以替代人工在比较恶劣的工作环境中， 完成装入、取件等任务;可以根据客户不同的车间布局和工艺需要，将 上下料机器人安装在地面支座和支架上;可以集成设计为一个注塑单元， 也可以放在切割、装配、检测等塑料加工生产线上使用。
5、焊接 及折弯机上下料工作站
焊接上下料工作站
折弯机上下料工作站
五、机器人上下料工作站的特点 改变生产工艺迅速，调试速度快， 无需进行员工培训，投产快速。 高柔性
特点
高效率
高质量 中间环节少，质量提高，
节拍好控制，避免了由于人为因素对生产节拍产生的影响，提高生产效率。
谢谢
Thank you
1、流水线上下料工作站 在流水线上用机器人进行上下料可以缩短搬运时间和等待时间，提高劳动 率，降低劳动强度，带动企业素质技术升级，有助于企业扩大市场份额。
流水线上下料工作站
2、柔性生产线上下料工作站 在柔性生产线中，使用机器人代替人进行上下料，可以节省劳动力，提高 生产效率。
三、专用机械上下料工作站
基于Robotstudio机器人上下料工作站设计
毕业设计说明书(论文)设计(论文)题目: 基于Robotstudio机器人上下料工作站设计专业: 工业机器人技术班级: 机器人19-1 学号: 19411014姓名: 桂顺指导教师: 周天奇2020 年 6月 14日目录第一章绪论 (1)1.1 选题的背景与意义 (1)1.2 国内外工业机器人机发展趋势 (2)第二章机器人上下料工作站的仿真设计 (3)2.1工业机器人仿真系统的创建 (3)2.1.1准备工作 (3)2,2工业机器人系统的布局 (5)2.3动态输送链的创建 (10)2.4创建动态夹具 (18)2.4.1设定夹具属性的步骤 (18)2.4.2设定检测传感器 (19)2.4.3设定拾取放置动作 (21)2.4.4创建属性与连结 (22)2.4.5创建信号与连接 (23)2.4.6仿真验证 (23)第三章：物料检测smart组件创建 (26)3.1新建一个smart组件 (26)3.2：工作逻辑的设定 (29)3.2.1：配置IO单元 (29)3.2.2:配置IO信号 (29)3.3上下料工作站的仿真运行 (30)3.4总结 (37)致谢 (38)参考文献 (39)附录 (41)摘要从实现自动化生产过程中的某下料系统需求出发，讨论机器人的选型，和控制柜的选择，以及夹具的设计，物料块的大小种类以及质量等，思考建立工作站的布局、系统的创建运动轨迹、路径规划、运动仿真等内容。
本文基于RobotStudio 离线编程软件虚拟仿真自动下料系统:由输送链将物料运输到输送链末端，有传感器检测信号后，机器人将会到指定位置去夹持并物料放入机床进行加工，此时输送链会自动补齐一个物料块并输送到输送链的末端，当物料块加工完成后再由搬运机器人放置在选定位置，这一系列的自动化搬运和码垛等工作，只需一台机器人和一个输送链来完成，通过机器人与外围设备之间的信号连接，实现自动化运行。
关键词robotstudio；上下料；外围设备；信号连接第一章绪论1.1选题的背景与意义随着现代科学技术的迅猛发展，机器人技术已广泛应用于人类社会的各个领域,其中诞生的工业机器人是应用于实际生产并实现工业自动化生产的一个重要体现工业机器人作为现代工业的三大支柱之一，广泛应用于食品、化工、医药包装等行业。
工业机器人工作站安装与调试(ABB)课件第3篇任务7
第三篇 YL-399工业机器人实训装备基础应用（应用篇）
第三篇 YL-399工业机器人实训装备基础应用（应用篇）
图7-6 机床上下料工作站的控制流程图
第三篇 YL-399工业机器人实训装备基础应用（应用篇）
主程序如下所示:
第三篇 YL-399工业机器人实训装备基础应用（应用篇）
第三篇 YL-399工业机器人实训装备基础应用（应用篇）
初始化子程序如下所示:
VelSet:速度设置指令,例如:
第1 个参数:速度百分比,针对各运动指令中的速度数据。 第2 个参数:线速度最高限值,不能超过2000mm/s。 此条指令执行后,机器人所有的运动指令均会受其影响,直至下一 条VelSet 指令执行。此速度设置与示教器端速度百分比设置相互叠 加。例如,示教器端机器人运行速度百分比为50,VelSet 设置的百分比 为50,则机器人实际运行速度为两者的叠加,即25%。
浏览至前面所创建的备份文件夹,选择“MainModule.mod”,再单 击“确定”按钮,完成程序模板的导入。
第三篇 YL-399工业机器人实训装备基础应用（应用篇）
3.程序编写与调试 (1)工艺要求 ① 在进行搬运时,机器人运行轨迹要求平缓流畅。 ② 在上料的同时能进行下料工作,提高了工作效率,保证加工的工 作节拍。 ③ 在搬运过程中,对可能产生干涉的区域,需要进行机器人的姿态 调整。
第三篇 YL-399工业机器人实训装备基础应用（应用篇）
《工业机器人工作站系统集成》单元一工业机器人搬运工作站正确认识
知识准备
一、搬运机器人工作站的组成
1．搬运机器人及控制柜 机器人示教编程器是操作者与机器人间的主要交流界面。操作者通过示教编
程器对机器人进行各种操作、示教、编制程序，并可直接移动机器人。机器人 的各种信息、状态通过示教编程器显示给操作者。此外,还可通过示教编程器对 机器人进行各种设置。
由于搬运的工件是平面板材，所以采用真空吸盘来夹持工件。故在安川MH6 机器人本体上安装了电磁阀组、真空发生器、真空吸盘等装置。
知识准备
搬运机器人工作站的定义
目前世界上使用的搬运机器人逾10万台，被广泛应用 于机床上下料、冲压机自动化生产线、自动装配流水线、 码垛搬运集装箱等的自动搬运。部分发达国家已制定出人 工搬运的最大限度，超过限度的必须由搬运机器人来完成。
知识准备
搬运机器人工作站的特点
(1) 应有物品的传送装置，其形式要根据物品的特点选用或设 计； (2) 可使物品准确地定位，以便于机器人抓取； (3) 多数情况下设有物品托板，或机动或自动地交换托板； (4) 有些物品在传送过程中还要经过整型，以保证码垛质量； (5) 要根据被搬运物品设计专用末端执行器； (6) 应选用适合于搬运作业的机器人；
光纤探头
光纤传感器
知识准备
一、搬运机器人工作站的组成
4．PLC控制柜
PLC控制柜用来安装断路器、PLC、变频器、中间继电器、变压器等元件器，
其中PLC是机器人搬运工作站的控制核心。搬运机器人的启动与停止、输送线的
运行等，均由PLC实现。 总电源
进线端
断路器PLC 变频器 Fra bibliotek压器开关电 源
知识准备
搬运机器人工作站的定义
搬运机器人【transfer robot】是可以进行自动化搬 运作业的工业机器人。最早的搬运机器人出现在1960年的 美国，Versatran和Unimate两种机器人首次用于搬运作业。
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一、解决方案
上下料机器人采用日本FANUC机器人，同时又采用了快速定位夹具 系统，实现了高效率、高精度的托板自动化加工。通过配置机器人的 行走导轨，加大了机器人上下料作业范围，可以实现一台机器人同时 为四台加工中心上下料服务，减少机器人的投资。
二、四台加工中心上下料机器人的集成
1、机器人行走导轨：1套 2、伺服旋转式上下料输送机(包括压紧手柄装置1套)：1套 3、气动双工位手抓：1套 4、系统控制柜：1套 5、安全围栏：1套 6、人员进出安全门开关：1扇
三、主要设备品牌
编号 1 2 3 4 PLC 人机界面 气动元件 SMC 设备名称 M-20iA机器人 三菱 品牌 FANUC
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接近开关
低压电气 (断路器,接触器,按 钮,指示灯)
OMRON
施耐德或其它(同 等质量)
谢谢
Thank you
加工中心上ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ料机器人工作站
加工中心上下料机器人，可以替代人工实现镗铣加工单元的生产线 上的立式、卧式、龙门加工中心、数控镗铣床在加工过程中工件搬 运、取件、装卸等上下料作业，以及工件翻转和工序转换。
提出要求
这是江苏常州的一家生产汽车空调连杆的厂商，采用FANUC钻孔攻丝加工中心 生产。由于零件产量比较大，要求效率高，人工根本无法在机加工的规定节拍内 及时上下料，为了获得更高的质量及缩短节拍时间，客户希望能够用机器人上下 料来实现自动化，这样就可以替代现有的人工劳动。