數(shù)控機床上下料機械手由PLC可編程邏輯控制器協(xié)調(diào)控制，經(jīng)各種液壓缸和氣缸配合進行動作處理。負(fù)責(zé)將機械手上下料軌道上的待加工工件移至機床內(nèi)，待加工完畢后將加工后的工件從機床內(nèi)取出，返回至上下料機械手軌道上。自動上下料機器人與數(shù)控機床相結(jié)合，可以實現(xiàn)所有工藝過程的工件自動抓取、上料、下料、裝卡、工件移位翻轉(zhuǎn)、工件轉(zhuǎn)序加工等，能夠極大的節(jié)約人工成本，提高生產(chǎn)效率。
1、工件輸送
采用水平輸送、傾斜輸送、提升輸送等方式。水平輸送可輸送不同物品，并且可以采用不同輸送速度、不同輸送形式;傾斜輸送可調(diào)節(jié)傾斜角度，通過使用帶有花紋的傳輸帶或水平擋板，提高傳輸帶對工件的抓著穩(wěn)定性，防止工件滑散、甩脫，保證準(zhǔn)確的運行軌跡;提升輸送占據(jù)空間小，對小型圓柱類零件有較好效果。
在PLC程序設(shè)計時，如所需加工的工件有方向性，編輯的PLC程序除控制工件的轉(zhuǎn)向定位，還應(yīng)考慮到定位的可靠性。在一次定位不準(zhǔn)時，可以重新轉(zhuǎn)向定位一到兩次，以保證循環(huán)中不會因工件輸送定位偶然出錯而停止。
2、機械手取料
當(dāng)工件輸送到位，自動上下料機械手負(fù)責(zé)將輸送線上的待加工工件送到機床內(nèi)，將加工完的工件從機床內(nèi)取出，放回最初上料位置。其動作有：爪開合;升降運動;左右移動。其中手爪開合為汽缸驅(qū)動，升降運動、左右移動分別由伺服電機驅(qū)動。在抓工件過程中，必須保證手爪和工件之間的位置和角度關(guān)系。首先調(diào)整手爪上的基準(zhǔn)面和臺面上相應(yīng)的基準(zhǔn)面貼合，以減小角度誤差;隨后平移手爪或料臺，調(diào)整位置誤差。
3、卡盤上下料
桁架機械手的卡盤上下料這是整個自動上下料機構(gòu)的核心部分。在卡盤上下料過程中，機械手應(yīng)和機床一些輔助功能配合工作，要求同步協(xié)調(diào)、穩(wěn)妥可靠。上、下料道和儲料裝置與工作主機的相對位置，決定了工件在上料前和下料后在空間所處的位置和姿勢，這直接影響手臂的坐標(biāo)形式。
4、機械手送料
卡盤上下料完成，數(shù)控機床上下料機械手須把已加工好的工件運送到送料槽，此時，送料優(yōu)先于取料和卡盤上下料，取料優(yōu)先于卡盤上下料，這樣才能保證在整個上下料循環(huán)過程中不會發(fā)生有料的抓手再去抓料。
注意：上料下料是一個完整的循環(huán)，必須以上料等待位開始，完成上料后才能進行下料，下料完畢后回到上料等待位，并準(zhǔn)備執(zhí)行下一上、下料循環(huán)。如果在過程中間斷電或誤操作，只能“恢復(fù)初位”在上料等待位重新開始。按“急停”慎重。
5、工件輸送到下一道工序
數(shù)控機床上下料機械手將已做好的工件送到料倉后，再通過輸送帶等方式把已做好的工件送到下一道生產(chǎn)工序。
安裝自動上下料機械手可以替換機器人傳送裝置，簡化工件輸送流程，使生產(chǎn)線結(jié)構(gòu)更緊湊，提拔主動化程序，進步勞動生產(chǎn)率。經(jīng)過實踐證實，采用龍門自動上下料機械手，從經(jīng)濟角度、對生產(chǎn)制造廠而言，對模具的改動較小，經(jīng)濟實用，也比較快捷，收到了較好的社會效益和經(jīng)濟效益。
整個自動上下料過程包括五大部分：工件輸送、機械手取料、卡盤上下料、機械手送料及將零件送到下一工序。其中工件輸送和將零件送到下一工序部分與其他部分、數(shù)控加工并行執(zhí)行;自動上下料機械手取料、機械手送料部分與數(shù)控加工同時進行。
數(shù)控機床上下料機械手能夠?qū)崿F(xiàn)自動控制的、可重復(fù)編程、多功能、多自由度、運動自由度間成空間直角關(guān)系的自動化設(shè)備。
