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团结就是力量，无论是人类还是机械设备，都需要相互配合才能更好地完成工作。本文将以FANUC机器人和数控机床的协作为例，说明它们如何共同提高生产效率。

FANUC机器人在电机外壳加工生产线的应用中，采用了自动上下料技术和iRVision视觉系统，合理规划机器人运动轨迹，将搬运技术和数控机床加工技术有机结合，实现了工件的自动装卸和高效加工。

FANUC机器人

该生产线配备了两台FANUC Robot M-20iA搬运系统机器人。其中一台作为行走机器人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，具备高精度和灵活性。它主要负责毛坯工件的抓取、机床上料、工序间工件抓取以及成品卸除等工作。另一台固定机器人R2则利用FANUC独有的智能机器人技术（iRVision视觉功能）进行成品下料，并将其整齐码放在料筐中。

自动加工线设备布置

电机外壳自动加工生产线包括上料输送带、下料输送带（均配备iRVision视觉系统）、行走机器人R1、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设备。各设备布局如下图所示。

数控加工工艺

电机外壳采用ADC12铝合金材料，适用于大批量生产。加工内容包括端面铣削、钻孔、攻螺纹和内孔车削等。具体工序如下：

1. VM850立式加工中心1负责钻M4螺纹底孔、攻M4螺纹及铣削外圆凸台。
2. VM850加工中心2负责钻6个φ5.5mm的通孔及孔口倒角。
3. CLX360数控车床负责内孔及台阶孔的加工、孔口倒角。

此外，还需设计专用夹具，确保加工中心和数控车床都能牢固夹紧工件。

机器人自动上下料动作设计

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

1. 毛坯工件放置在上料传送带上。
2. 行走机器人R1复合手爪抓取毛坯工件，行走到加工中心位置，将其安装到专用夹具上。
3. 待加工中心1完成后，R1复合手爪取下工件，行走到加工中心2位置，再次安装到专用夹具上。
4. 待加工中心2完成后，R1取下工件到数控车床位置，安装到专用夹具上。加工完成后，R1将工件放置在下料传送带上，由R2进行下料和码放。

至此，完成一个完整的加工流程。各加工工序均有相应的时间节拍，经过调整CNC加工程序和机器人动作程序后，可以实现数控机床与机器人上下料的无缝对接。

专用夹具设计

为满足三台数控机床的不同工序需求，设计了三套组合气动夹具。具体如下：

1. 立式加工中心1专用夹具：用于钻孔、攻螺纹。
2. 立式加工中心2专用夹具：用于钻6个φ5.5mm的通孔及孔口倒角，采用气动三爪自定心卡盘夹紧工件。
3. 数控车床专用夹具：用于内孔及台阶孔的加工，采用一面两销定位和气动旋转夹紧方式。

机器人、PLC与数控机床的接口

为确保机器人与数控机床安全配合，需建立三者之间的通信连接。硬件方面，通过屏蔽电缆连接输入与输出点；软件方面，通过机器人专用软件和PLC接口，采集当前状态并编写控制程序，确保数控机床与机器人的有效通信。重点处理紧急停止信号、机床准备完成信号、机器人手爪气动信号、机床夹具松夹信号及安全门信号等。

随着工业机器人应用日益广泛，其自动上下料机构作为数控机床的重要辅助部件，受到越来越多的关注。通过机器人与数控机床的紧密配合，不仅提高了生产效率，还显著减轻了工人的劳动强度，展现出广阔的应用前景。

本文部分内容参考自国际金属加工网。