工业机器人是典型的机电一体化高科技产品,在提高生产自动化水平、劳动生产率和经济效益,保证产品质量,改善劳动条件等方面的作用日益显著。文中以齿轮轴热后磨削生产为研究对象,在研究齿轮轴磨削的工艺流程及控制需求的基础上,采用工业机器人、可编程控制器、工业组态软件等软硬件平台,设计开发了齿轮轴磨削自动化系统,自动化系统中以S7-1200PLC为主控制器,协调工业机器人、数控磨床和料机的运动,有效降低了对工人操作技术的要求,改善了工人的劳动强度。文中针对自动化系统中的几个主要问题进行了设计研究：在分析史陶比尔TX90工业机器人的软硬件结构的基础上,采用Modbus/TCP协议实现了工业机器人与PLC的通讯；利用西门子公司开发的高度集成的工程组态软件STEP7Basic对系统进行硬件组态,设计出系统的组态和监控系统；通过分析生产线的特点,设计了专用的料机和工业机器人的末端执行器,所设计的机器人末端执行器采用三手爪组合设计,可以在一次行程中由两个手爪配合实现机床的下料和上料,最大程度减少机床等待时间,提高生产效率。