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摘要：全自动化加工物流系统作为工业自动化的一部分，能提高生产效率，降低成本，适应产品变化，提高产品质量，它是现代化生产控制系统中的重要组成部分。
关键词：物流线；上下料机器人；效率提升；智能化
在社会快速发展、竞争激烈的今天，提高生产效率，降低生产工艺成本，最大限度的满足生产需求将直接决定各企业工厂能否紧跟社会脚步，赢得时间，占领市场甚至将决定企业的生死存亡，企业生产自动化无疑扮演者重要角色。
现代工业中，自动化生产越来越成为主流，以机器人为主体的柔性制造技术即机器人自动化设备更是大势所趋。机器人产业将是一个朝阳产业，未来的工业生产将逐渐演化成机器人技术主导的工业生产，人类将从单调繁杂的体力劳动中解放出来，从事更加富有创造性的工作。
提高生产效率，可控制的错误率，代替很多不适合人力完成、有害身体健康的复杂工作。传统的手动输送过程，耗费的劳动力度大，工作效率低，而精确定位的自动输送线辅助机器人不仅节约劳动成本降低劳动强度，而且提高生产效率，缩短产品周期，改善产品质量。因此，研究关节机器人控制的全自动物流系统不仅满足客户的需要、提升公司产品的市场竞争力，对现代物流业的发展也有重要意义。
一.发展趋势
在国内的机械加工中，目前很多都是使用人工或专机进行机床上下料的方式，这在产品比较单一、产能不高的情况下是非常适合的，但是随着社会的进步和发展，使用人工或专机进行机床上下料就暴露出了很多的不足和弱点。
一、专机结构复杂、维修不便，不利于自动化流水线的生产；
二、不具备柔性加工特点，难以适应产品变化，不利于产品结构的调整；
三、人工劳动强度过大，容易产生工伤事故，效率低下，且使用人工上下料的产品质量的稳定性不够，不能满足大批量、高质量的生产需求。
使用机床上下料机器人系统显得尤为重要，可以避免很多问题，它具有很高的效率和产品质量稳定性，结构简单更易于维护，可以满足不同种类产品的生产，对用户来说，只需要作出有限调整，就可以很快进行产品结构的调整和扩大产能，大大降低产业工人的劳动强度。
机床上下料机器人系统具有以下优点：
一、由工业机器人、料仓系统、末端夹持系统、控制系统、安全防护系统等以及客户端匹配的数控机床组成的自动化系统，通过系统集成，可以实现单台机床、加工单元、流水线和柔性加工單元的机加工自动化。
二、数控机床上下料环节取代人工完成工件的自动装卸功能，适应对象广泛，大批量、重复性强或是工件重量较大，可以在高温、粉尘等恶劣的工作环境条件下使用。具有定位精确、生产质量稳定、减少机床及刀具损耗、工作节拍可调、运行平稳可靠、维修方便等特点。
三、速度快、柔性高、效能高、精度高、无污染等优势，是一种非常成熟的机械加工辅助手段，是发展成为柔性制造系统FMS和柔性制造单元FMC中的一个重要组成部分，把数控车床和机器人共同构成一个柔性制造系统和柔性制造单元，可以节省庞大的工件输送装置，结构简单，而且适应性强。
四、机床上下料机器人与数控机床相结合，可以实现所有工艺过程的工件自动抓取、上料、下料、装卡、工件移位翻转、工件转序加工等，能够极大的节约人工成本，提高生产效率。特别适用于大批量、小型零部件的加工，如轴承套（座）、电机端盖、增加涡轮、换向器、刹车盘、汽车变速箱齿轮、金属冲压结构件等等。
机床上下料机器人包括桁架机器人（直角坐标机器人）和关节机器人两种。
二.桁架机器人
桁架机器人也叫龙门式机器人，属于直角坐标机器人。能够实现自动控制的、基于空间XYZ直角坐标系、可重复编程的、多自由度的、相互间直角运动、多功能的、多用途的机器人。它能够搬运物体、操作工具，以完成各种作业。
桁架机器人改变了传统的物流方式，有效地改善了作业环境，提供零件加工数字化、信息化、少人化直至无人化管理，可靠地保证了产品质量，极大地提高了 劳动生产率，将工人从繁重的体力劳动中解放出来，使现代制造技术达到一个崭新的水平。与此同时，中国目前严峻的就业环境，劳动力工资水平的持续增长，持续 出现的大面积用工荒，也逼迫越来越多的企业必须走机器人自动化生产之路。
数控车床、加工中心机、数控磨床、珩磨机等上下料时，其毛坯料可能是几公斤甚至几百公斤重，还有小型零件频繁上下料，大型电机壳体、发动机壳体、减速机壳体等的搬运也很费时、费力，直接影响工作效率、机床利用率及生产安全。
目前诸如此类零部件的搬运在欧美日韩等发达国家早已实现自动化。在机器人和自动化工业生产领域中，桁架机器人即实现了制造过程的完全自动化，并采用了集成加工技术，适用于机床、生产线的上下料、工件翻转、工件转序等，同时其高精度夹持定位工具系统为机器人自动化加工提供了标准接口，2μm的重复定位精度确保了高精度，高效率及批量化产品的一致性。
三.关节机器人
关节机器人，也称关节手臂机器人或关节机械手臂，是当今工业领域中最常见的工业机器人的形态之一。适合用于诸多工业领域的机械自动化作业，比如，自动装配、喷漆、搬运、焊接等工作。有很高的自由度，5～6轴，适合于几乎任何轨迹或角度的工作，可以自由编程，完成全自动化的工作。
关节机器人的应用具有重复定位精度高。可靠性高、生产柔性化及自动化程度高等无可比拟的优势。与人工相比，能够极大地提高生产效率和产品品质；与专机相比，具有可实现生产的柔性化，投资规模小等特点。关节机器人智能化自动搬运系统作为减速器壳体加工的重要生产环节，已经在国内重型汽车厂内取得成功的应用，但在国内应用还不广泛。在国家经济建设飞速发展的进程中，重型载重汽车的生产能力及生产力水平亟待有一个质的飞跃，而关节机器人即是提升生产力水平的强力推进器，具有广阔的市场前景。
四.主要关键技术的突破和创新情况
经过合宜科技和顾客的联合检验和评定，此项目研发的数控机床全自动物流输送系统主要技术指标：异形工件的定位、旋转抬升、辅助关节机器人精确定位上下料在实际运用中使用效果显著，输送过程的平稳性、自动化程度完全符合顾客技术标准、规范要求。
此项目的技术创新性与先进性主要体现在以下几方面：
（1）精确定位自动辊道机构通过各个动作位置的传感器的控制，达到整个辊道传输工件、精确定位工件的全自动，从而实现与关节机器人对接、给手爪提供精确位置的全自动，成低、可靠稳定，安装要求低，拓展了产品的适用性，增加产品市场竞争力。
（2）通过创造性的设计并运用精确定位辊道机构，定位滑台机构，180°回转机构、自动辊道来辅助关节机器人快速上下料，大幅度降低了产品的生产辅助时间。脱离了人工参与，精确度，工件加工质量。
（3）通过各上下料定位机构与辊道的串联，分隔单元放置关节机器人的布置，构成了数控机床全自动物流输送系统。通过与机床信息的交互，由PLC程序控制机构的动作，实现各个单元的有序控制。
（4）将关节机器人、定位机构、辊道采用安全围栏隔开，脱离了人工参与，保证了工件加工的精准度，保证了产品的质量；可视化效果好；此外，人为的操作越来越少，安全事故率也可大大降低。
参考文献：
[1]蔡自兴.机器人学的发展趋势和发展战略[J]. 机器人技术与应用，2001，76（4）：11-16.
[2]袁野.机械手功能实现及控制方式设计[J].装备制造技术，2012.
[3]朱世强，王宣银.机器人技术及其应用[M].浙江：浙江大学出版社，2004.
关键词：物流线；上下料机器人；效率提升；智能化
在社会快速发展、竞争激烈的今天，提高生产效率，降低生产工艺成本，最大限度的满足生产需求将直接决定各企业工厂能否紧跟社会脚步，赢得时间，占领市场甚至将决定企业的生死存亡，企业生产自动化无疑扮演者重要角色。
现代工业中，自动化生产越来越成为主流，以机器人为主体的柔性制造技术即机器人自动化设备更是大势所趋。机器人产业将是一个朝阳产业，未来的工业生产将逐渐演化成机器人技术主导的工业生产，人类将从单调繁杂的体力劳动中解放出来，从事更加富有创造性的工作。
提高生产效率，可控制的错误率，代替很多不适合人力完成、有害身体健康的复杂工作。传统的手动输送过程，耗费的劳动力度大，工作效率低，而精确定位的自动输送线辅助机器人不仅节约劳动成本降低劳动强度，而且提高生产效率，缩短产品周期，改善产品质量。因此，研究关节机器人控制的全自动物流系统不仅满足客户的需要、提升公司产品的市场竞争力，对现代物流业的发展也有重要意义。
一.发展趋势
在国内的机械加工中，目前很多都是使用人工或专机进行机床上下料的方式，这在产品比较单一、产能不高的情况下是非常适合的，但是随着社会的进步和发展，使用人工或专机进行机床上下料就暴露出了很多的不足和弱点。
一、专机结构复杂、维修不便，不利于自动化流水线的生产；
二、不具备柔性加工特点，难以适应产品变化，不利于产品结构的调整；
三、人工劳动强度过大，容易产生工伤事故，效率低下，且使用人工上下料的产品质量的稳定性不够，不能满足大批量、高质量的生产需求。
使用机床上下料机器人系统显得尤为重要，可以避免很多问题，它具有很高的效率和产品质量稳定性，结构简单更易于维护，可以满足不同种类产品的生产，对用户来说，只需要作出有限调整，就可以很快进行产品结构的调整和扩大产能，大大降低产业工人的劳动强度。
机床上下料机器人系统具有以下优点：
一、由工业机器人、料仓系统、末端夹持系统、控制系统、安全防护系统等以及客户端匹配的数控机床组成的自动化系统，通过系统集成，可以实现单台机床、加工单元、流水线和柔性加工單元的机加工自动化。
二、数控机床上下料环节取代人工完成工件的自动装卸功能，适应对象广泛，大批量、重复性强或是工件重量较大，可以在高温、粉尘等恶劣的工作环境条件下使用。具有定位精确、生产质量稳定、减少机床及刀具损耗、工作节拍可调、运行平稳可靠、维修方便等特点。
三、速度快、柔性高、效能高、精度高、无污染等优势，是一种非常成熟的机械加工辅助手段，是发展成为柔性制造系统FMS和柔性制造单元FMC中的一个重要组成部分，把数控车床和机器人共同构成一个柔性制造系统和柔性制造单元，可以节省庞大的工件输送装置，结构简单，而且适应性强。
四、机床上下料机器人与数控机床相结合，可以实现所有工艺过程的工件自动抓取、上料、下料、装卡、工件移位翻转、工件转序加工等，能够极大的节约人工成本，提高生产效率。特别适用于大批量、小型零部件的加工，如轴承套（座）、电机端盖、增加涡轮、换向器、刹车盘、汽车变速箱齿轮、金属冲压结构件等等。
机床上下料机器人包括桁架机器人（直角坐标机器人）和关节机器人两种。
二.桁架机器人
桁架机器人也叫龙门式机器人，属于直角坐标机器人。能够实现自动控制的、基于空间XYZ直角坐标系、可重复编程的、多自由度的、相互间直角运动、多功能的、多用途的机器人。它能够搬运物体、操作工具，以完成各种作业。
桁架机器人改变了传统的物流方式，有效地改善了作业环境，提供零件加工数字化、信息化、少人化直至无人化管理，可靠地保证了产品质量，极大地提高了 劳动生产率，将工人从繁重的体力劳动中解放出来，使现代制造技术达到一个崭新的水平。与此同时，中国目前严峻的就业环境，劳动力工资水平的持续增长，持续 出现的大面积用工荒，也逼迫越来越多的企业必须走机器人自动化生产之路。
数控车床、加工中心机、数控磨床、珩磨机等上下料时，其毛坯料可能是几公斤甚至几百公斤重，还有小型零件频繁上下料，大型电机壳体、发动机壳体、减速机壳体等的搬运也很费时、费力，直接影响工作效率、机床利用率及生产安全。
目前诸如此类零部件的搬运在欧美日韩等发达国家早已实现自动化。在机器人和自动化工业生产领域中，桁架机器人即实现了制造过程的完全自动化，并采用了集成加工技术，适用于机床、生产线的上下料、工件翻转、工件转序等，同时其高精度夹持定位工具系统为机器人自动化加工提供了标准接口，2μm的重复定位精度确保了高精度，高效率及批量化产品的一致性。
三.关节机器人
关节机器人，也称关节手臂机器人或关节机械手臂，是当今工业领域中最常见的工业机器人的形态之一。适合用于诸多工业领域的机械自动化作业，比如，自动装配、喷漆、搬运、焊接等工作。有很高的自由度，5～6轴，适合于几乎任何轨迹或角度的工作，可以自由编程，完成全自动化的工作。
关节机器人的应用具有重复定位精度高。可靠性高、生产柔性化及自动化程度高等无可比拟的优势。与人工相比，能够极大地提高生产效率和产品品质；与专机相比，具有可实现生产的柔性化，投资规模小等特点。关节机器人智能化自动搬运系统作为减速器壳体加工的重要生产环节，已经在国内重型汽车厂内取得成功的应用，但在国内应用还不广泛。在国家经济建设飞速发展的进程中，重型载重汽车的生产能力及生产力水平亟待有一个质的飞跃，而关节机器人即是提升生产力水平的强力推进器，具有广阔的市场前景。
四.主要关键技术的突破和创新情况
经过合宜科技和顾客的联合检验和评定，此项目研发的数控机床全自动物流输送系统主要技术指标：异形工件的定位、旋转抬升、辅助关节机器人精确定位上下料在实际运用中使用效果显著，输送过程的平稳性、自动化程度完全符合顾客技术标准、规范要求。
此项目的技术创新性与先进性主要体现在以下几方面：
（1）精确定位自动辊道机构通过各个动作位置的传感器的控制，达到整个辊道传输工件、精确定位工件的全自动，从而实现与关节机器人对接、给手爪提供精确位置的全自动，成低、可靠稳定，安装要求低，拓展了产品的适用性，增加产品市场竞争力。
（2）通过创造性的设计并运用精确定位辊道机构，定位滑台机构，180°回转机构、自动辊道来辅助关节机器人快速上下料，大幅度降低了产品的生产辅助时间。脱离了人工参与，精确度，工件加工质量。
（3）通过各上下料定位机构与辊道的串联，分隔单元放置关节机器人的布置，构成了数控机床全自动物流输送系统。通过与机床信息的交互，由PLC程序控制机构的动作，实现各个单元的有序控制。
（4）将关节机器人、定位机构、辊道采用安全围栏隔开，脱离了人工参与，保证了工件加工的精准度，保证了产品的质量；可视化效果好；此外，人为的操作越来越少，安全事故率也可大大降低。
参考文献：
[1]蔡自兴.机器人学的发展趋势和发展战略[J]. 机器人技术与应用，2001，76（4）：11-16.
[2]袁野.机械手功能实现及控制方式设计[J].装备制造技术，2012.
[3]朱世强，王宣银.机器人技术及其应用[M].浙江：浙江大学出版社，2004.