在給數(shù)控車床上下料時主要有從卡盤正上方上下料的龍門式直角坐標上下料機器人，也有從卡盤前面通過擺臂來上小料的擺臂式直角坐標機器人。從卡盤正上方上下料的龍門式直角坐標機器人要安裝在車床防護罩上方，其Z軸比較長，升降幅度大，要求放置數(shù)控車的廠房有足夠的高度。如果車間比較低矮，就要采用擺臂式直角坐標機器人。另外在取料和上料過程中，Z軸要提升到車床防護罩的最上方，運動距離長，工作節(jié)拍相對要慢些。由于Z軸長要考慮其晃動問題。而擺臂式直角坐標機器人可以安裝在車床前面，或是安裝在車床防護罩里面最前面最高處。機器人的高度與機床防護罩高度相同。工作時通過擺動轉(zhuǎn)動到45°來把工件運動到卡盤前面，其運動幅度小，效率高。

1抓取毛坯及運動到卡盤下前方的過程：

一般原料是棒料或粗加工過的棒料，通常由鏈條式傳送帶運輸?shù)街付ǖ奈恢?，由氣動或電動定位機構(gòu)進行初步定位，保證每次機器人從同一位置抓取零件。當X軸向右運動到毛坯料前方時停止運動，擺動軸向上擺動到一特定的角度。然后旋轉(zhuǎn)軸從上向下轉(zhuǎn)動使得氣動手爪剛好能抓住毛坯件。這些閉合手爪抓住毛坯。然后轉(zhuǎn)動軸從下向上轉(zhuǎn)動，接著X軸向左運動一定位置后擺動軸向下擺動到一特定的角度，使X軸可以運動到卡盤下前方。

2從卡盤取下零件過程：

當X軸運動到卡盤的下前方后，擺動軸從下向上擺動一定的角度。然后轉(zhuǎn)動軸開始轉(zhuǎn)動到工件的正右前方等待主軸停止信號。得到主軸停止信號后X軸向左運動使手爪剛好能抓住工件，然后給氣壓使手爪合并抓住工件，這時機械手的控制系統(tǒng)控制液壓卡盤松開，當控制系統(tǒng)得到卡盤松開信號后，X軸向右運動把工件從卡盤內(nèi)取出。

基本組成：

整個擺臂式直角坐標機器人僅由一根水平直線運動單元（X軸），擺動機械臂（X軸上擺臂），帶兩個氣動手爪的轉(zhuǎn)動軸和控制系統(tǒng)組成。

如果要加工的零件比較輕，比如小于2公斤，X軸可以采用百格拉公司PAS42BB直線運動單元。對于大負載零件X軸可以采用直線運動單元。X軸的行程一般要1.5米左右，具體長度與機床類型及要加工的毛料位置及加工后的零件擺放位置有關(guān)。

擺動機械臂是一個大約500mm長的擺動軸，具體長度取決于機床類型。擺動機械臂安裝在X軸的滑塊上，隨X軸的滑塊做水平運動。擺動臂的另一端帶有一個轉(zhuǎn)動軸。

轉(zhuǎn)動軸以其中心點為軸安裝在擺動臂上，可以進行180°的轉(zhuǎn)動，也可以是90°。其兩端的氣動手爪一個用于從液壓卡盤里取下已加工完的零件，轉(zhuǎn)動180°后把要加工的零件裝入卡盤內(nèi)。

這里X軸，擺動臂和轉(zhuǎn)動軸都用伺服電機配德國NEUGART公司的行星減速機來驅(qū)動，控制系統(tǒng)可以采用PLC，德國ENGELHARDT的數(shù)控系統(tǒng)等。

上下料機器人