数控机床作为机加工的一种核心设备，在机械零部件切削加工中发挥着重要的作用．长期以来，数控机床仅是作为独立的裸机投入到生产中．随着智能制造时代的到来以及工业自动化程度的提高，数控机床已不再是单一独立的加工设备，而是作为智能制造系统的一个核心环节和节点，和其它辅助设备如工业机器人、ＰＬＣ 联网通信共同完成零部件的生产加工，从而实现零部件加工的无人化．工业机器人作为一种重要自动化设备，是智能制造系统中的另一个重要环节．在机械制造领域，工业机器人可用来完成冲压、压铸、锻造、机床切削加工、焊接、金属热处理、喷涂、装配等作业中的辅助动作［１］，如上下料等按预定轨迹运动的动作，从而可代替人完成重复、繁琐、危险、劳动强度大、精度要求高的动作．在数控加工领域，利用工业机器人取代人进行上下料可实现在恶劣环境下的高效率大批量生产、长时间作业，并能显著降低制造成本［２－３］．基于工业机器人的以上优点，许多机加工密集的企业已完全或部分实现工业机器人与数控机床协同作业，许多大中专院校也相继建立了利用工业机器人对数控机床上下料的实训装置．本 文针对某工件，对 某发那科 CNC加工中心进行基于 ＡＢＢ 工业机器人上下料功能的改造．

１系统总体方案设计

利用 ＡＢＢ 工业机器人对 发那科 CNC加工中心进行上下料的改造中，ＡＢＢ 机器人直接和控制第六轴末端平行气动手抓的电磁阀进行通信，包括发出信号控制其动作及检测夹具的状态．上下料机器人通过 ＰＬＣ 接收数控机床发送的信号［４－５］，通信内容包括数控机床将门状态、准备状态、卡盘状态、加工状态等信息告知机器人，机器人进行上下料．数控机床通过同一台ＰＬＣ 接收机器人发送的信号．信号内容包括机器人上料完成回至准备位置发送使数控机床开始加工的信号、机器人取料完成使机床运动至准备状态位置的信号、机器人放料完成发送使卡盘夹紧的信号、机床加工完成机器人夹紧工件发送使卡盘松开的信号．数控机床内置 ＰＭＣ 用来控制夹紧气缸电磁阀、门气缸开关电磁阀、主轴吹气电磁阀．表１定义了CNC加工中心与工业机器人的联络信号，图１给出了二者的联络流程图，图２为改造后的上下料机器人与数控机床实物布置图．

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结束语

本文运用 ＡＢＢ 工业机器人对CNC加工中心上下料做了以下技术改造：（１）在工业机器人第六轴末端增加了一平行气动手抓；在CNC加工中心上增加了一扇安全门，一台气动夹具，主轴末端增加了一吹气装置．增加的装置全部由气路进行控制．（２）为便于系统的升级、组网，在工业机器人与数控机床之间增加了一台西门子 ＰＬＣ１２００，从而实现了工业机器人和CNC加工中心的通信，并可和其它设备如数控机床、ＰＬＣ及上位机进行通信．（３）系统启动后，二者按各自的程序自动运行，通过信号传输实现数控机床和工业机器人协同动 作．根据工作过程编写了工业机器人的运行程序、数控机床 主 程 序、ＰＬＣ１２００ 通 信 程 序 及 数 控 机 床ＰＭＣ    程序，从而实现了工业机器人的上下料．实践证明，改造后的CNC加工中心能成功运用机器人进行上下料，从而可取代人完成恶劣工况下的作业．在未来的智能工厂及无人工厂中，该改造技术亦可推广运用到到其它设备的升级换代．