解决方案

加工中心机器人自动上下料单元

机加工 上下料

面向多轴加工中心铣削工序的机器人上下料单元,单台六轴机器人对两台机床实现一拖二取放,工件与夹具之间的搬运不再需要人工。

改造前

原有生产痛点

多轴加工中心的单件切削时间较长,但上下料时的装夹与找正仍由人工完成。机床的等待时间取决于操作人员的动作节奏——一台机床在换件时停机,另一台也只能等人腾出手来。加工中心的工作台、夹具与工件普遍较重,人工反复搬运既占用人,也带来磕碰与夹伤的风险。

  • 一人一机或一人看两台,机床的等待时间被人的动作时间拉长。
  • 工件与夹具靠人工搬运装夹,定位与夹紧力依赖操作习惯。
  • 多台机床分散布置时人员在机台之间走动,换型与巡检互相挤占时间。
  • 切屑与冷却液环境下的重复搬运,存在磕碰与夹伤风险。
改造方案

自动化解决方案

方案以单台六轴工业机器人作为执行主体,布置在两台加工中心之间,一拖二完成取放件;配套料仓、定位工装与机床侧夹具,构成一个相对独立的上下料单元。加上料仓,这台单元一次循环可覆盖三个工位的上下料。机器人按预设路径从料仓取料、送入机床夹具,夹紧后取走成品并放回料仓,动作与机床的门、主轴与夹紧信号联锁;人员在换型时按工装与程序切换,日常只需巡检。

方案阶段先用仿真把机器人的取放路径和夹具干涉跑一遍——图纸上能看出来的问题,就不带到现场去试。确认后再进入详细设计与电气联锁设计,随后制造、驻场安装调试,按双方确认的验收项逐项核对。

六轴机器人在立式加工中心工作台旁夹持圆柱形工件上下料,左侧为排满工件的多层料架(示意)

这套单元覆盖的工序

  • 料仓取料

    按预设路径从料仓取出待加工工件

  • 送入夹具

    机器人将工件送入机床夹具

  • 夹紧确认

    与机床信号联锁确认夹紧到位

  • 成品取放

    取下成品并放回料仓指定位置

  • 换型巡检

    换型时按工装与程序切换

改造后

改造收益

以下为方案价值的定性结论。具体节拍、良率与人员数据,以现场实测与验收记录为准。

少人化
上下料动作转由机器人执行,人员从机台间的重复搬运转向巡检与换型
设备解绑
机床不再等人工装夹,人的动作节奏不再直接决定机床的开动时间
换型可控
工件与夹具的定位由工装保证,不再依赖单个操作人员的手感

做法上刻意求简,设备投入也因此压得下来。

改造前后

工序对照

同样几道工序,改造前后分别由谁完成。

环节 改造前 改造后
取放件 改造前人工从料框取放工件 改造后机器人从料仓取料送入机床夹具
装夹 改造前人工装夹,定位与夹紧力靠手感 改造后机床侧夹具与定位工装定位
机床等待 改造前换件期间机床停机等人,动作快慢拉长机台时间 改造后与机床门、主轴与夹紧信号联锁
人员 改造前人守机台,在机台之间来回走动 改造后人员退出机台间的重复搬运
换型 改造前换型依赖操作人员的经验 改造后换型时按工装与程序切换

多台机床还靠人换件?

如果你的机床也是多台分散布置、上下料靠人工,可以先把机床型号与工件情况发过来,我们判断一拖二适不适用。