碼垛機器人技術(shù)方案

碼垛機器人教學系統(tǒng)技術(shù)方案目錄一、項目設計準則4二、客戶要求4三、方案設計4四、系統(tǒng)各主要部品介紹6五、設備顏色11六、設備使用環(huán)境11七、制作擔當11八、保修及售后服務事項12九、培訓計劃13十、設備驗收14十一、客戶交工資料15一、項目設計準則本項目設計以產(chǎn)品工藝要求為基礎，以客戶產(chǎn)能需求為條件，力 求設備做到高柔性，使設備性價比達到最高。我們以經(jīng)濟性、安全性、 良好操作性、可靠性作為設計準則，并把優(yōu)質(zhì)設備作為我們首要追求 目標。二、客戶要求設計一套機器人碼垛系統(tǒng)用于學生教學，演示。三、方案設計1.需求分析1）現(xiàn)場場地分析廠房條件：高度大于5M,無行吊，需客戶提供叉車安裝支持（小于3T）電源電壓：三相五線制，電壓38015%伏、頻率50Hz土KHZ設備安裝地點：客戶安全圍欄2.系統(tǒng)方案圖1系統(tǒng)布局不意圖我公司已為多所高職院校設計、制造多套機器人系統(tǒng)，用于碼垛、焊 接、打磨等機器人應用種類演示及教學。圖中所示為碼垛機器人教學系統(tǒng) 布局，由機器人、來料物流線、托盤輸送線、安全圍欄及電氣系統(tǒng)構(gòu)成。 系統(tǒng)中以紙箱模擬實際生產(chǎn)中產(chǎn)品，產(chǎn)品通過來料物流線源源不斷輸送至 機器人工作站內(nèi)，系統(tǒng)檢測到有產(chǎn)品進入搬運區(qū)域，機港入自動運行，將 產(chǎn)品碼放在托盤上。機器人內(nèi)部裝有碼垛軟件，自動計算每個擺放層數(shù)及 位置，托盤擺滿后，托盤輸送線將托盤推出機器人系統(tǒng)，等待轉(zhuǎn)運。該系 統(tǒng)最大可能模擬實際生產(chǎn)時，設備運行方式及可能出現(xiàn)狀況，對學生掌握 機器人操作及了解實際工廠生產(chǎn)流程有極大幫助。另外，根據(jù)具體要求， 系統(tǒng)還可以增加視頻監(jiān)控，工件種類掃碼分類等功能。3.系統(tǒng)主要構(gòu)成（單套）序 號名稱型號及規(guī)格數(shù)量備注1機器人系統(tǒng)1.1機器人本體M-20Ia1FANUC1.2機器人控制柜1. 3示教編程器2來料輸送線1沈陽天寶3托盤輸送線1沈陽天寶4安全圍欄1沈陽天寶5電氣系統(tǒng)1沈陽天寶6視頻監(jiān)控系統(tǒng)選配1沈陽天寶7掃碼系統(tǒng)選配1沈陽天寶4.操作流程機器人回到待機位置，操作者啟動自動運行按鈕。將紙箱放入來料物流線，紙箱送入進料口。傳感器檢測到紙箱到位，機器人自動抓取紙箱。機潛人按預置程序?qū)⒓埾鋽[放到位。以此循環(huán)，到達預置層數(shù)后，機器人停止運行，托盤輸送線將 滿托盤運出。四、系統(tǒng)各主要部品介紹1 .焊接機器人FANUC是全球最多樣化FA （工廠自動化）、機器人和智能機械制造商。 FANUC H 1956年成立以來，始終是全球計算機數(shù)控設備發(fā)展先驅(qū)，在自動 化領域貢獻突出。上世紀70年代，F(xiàn)ANUC成為世界上最大專業(yè)數(shù)控系統(tǒng)生 產(chǎn)廠家，占據(jù)了全球70%市場份額。從單臺機器自動化，到整個生產(chǎn)線自 動化變革，F(xiàn)ANUC技術(shù)為全球制造業(yè)革命做出了重要貢獻。2008年，F(xiàn)ANUC 成為世界上最大機港入生產(chǎn)廠商，成為全球首家突破20萬臺機落人生產(chǎn) 商，市場份額穩(wěn)居第一。本方案所選用機器人是口本FANUC技術(shù)領先機型M-201A多功能機器人；包括機器人本體、機器人控制柜、示教器3部分。FANUC ROBOT M - 20iA系電纜內(nèi)置式多功能6軸機器人，在其同系 列中具有最高性能動作能力。高強度手臂及最先端伺服技術(shù)有效提高各軸動作速度以及加減速性 能。運動作業(yè)時間縮短15%以上，實現(xiàn)了行業(yè)內(nèi)最高生產(chǎn)能力。腕部軸內(nèi)采用獨立驅(qū)動機構(gòu)設計，實現(xiàn)了世界上最為細巧、緊湊內(nèi)置 電纜機械手臂。使機器人在狹窄空間以及高密度環(huán)境下作業(yè)得以有效實 現(xiàn)。前懸臂實現(xiàn)了卓越電纜集成能力，保持手部電纜路徑平滑，維護更加 簡易。也可提供手部電纜內(nèi)插入管道作為選配。項目規(guī) 格M-20iA動作類型獨立多關節(jié)型機器人控制軸6軸放置方式地裝、吊裝動作范圍最大到達距離1811mm最小到達距離317mm前后動作范圍-1117mm +1437mm最大動作速度J1軸旋轉(zhuǎn)195 /secJ2軸旋轉(zhuǎn)175 /secJ3軸旋轉(zhuǎn)180 /secJ4軸手臂旋 轉(zhuǎn)360 /secJ5軸手腕旋轉(zhuǎn)360 /secJ6軸手腕旋轉(zhuǎn)550 /sec手部最大負載20kg驅(qū)動方式AC伺服馬達驅(qū)動重復精度0. 08mm重量250kg安裝環(huán)境周圍溫度：一25 C60 C表1機器人參數(shù)表2 .電氣系統(tǒng)系統(tǒng)中電氣系統(tǒng)可以根據(jù)用戶需求定制功能，一般系統(tǒng)電氣系統(tǒng)由主 控電控柜、副操作盒、主操作盒及外圍安全裝置構(gòu)成。主控柜由主控PLC 及低壓電氣元件構(gòu)成，該單元為電氣系統(tǒng)核心部分，主要負責及機器人控 制信號通訊，處理人工操作信號，判斷設備安全信號；副操作盒為人機界 面，負責顯示系統(tǒng)工作狀態(tài)、參數(shù)設置、記錄產(chǎn)量等信息及處理報警數(shù)據(jù) 庫等；主操作盒為操作工完成系統(tǒng)啟動，暫停，預約，急停等操作人機裝 置。外圍安全裝置為系統(tǒng)所配備安全傳感器，如操作區(qū)域安全光柵、維修 門開關等。系統(tǒng)控制流程如圖：圖3控制流程圖針對教學機器人系統(tǒng)，可將主控制柜設計可用于PLC、自動化系統(tǒng)教 學演示實驗臺。電氣系統(tǒng)主要部件品牌:序夕稱廠笳名沖1PLC二芳2觸槌屏二芳3斷路黑怖耐彷4祐相和梟S它全注柵歐姆力6行全門錨歐姆力3 .安全圍欄由于機器人在運行過程中，機器人動作速度高、范圍大，而且 經(jīng)常有突然啟動動作，這些對非法進入機器人動作范圍人來說相當 危險，因此設備安全防護非常重要。一般我們在機器人工作站四周 設有防護欄，防護欄人工操作區(qū)域為封閉式結(jié)構(gòu)，兩側(cè)設有擋板防 止人員違規(guī)進入，并且在操作區(qū)域安裝安全光柵，保護操作者安全, 防護欄上還配有維護人員進出安全門，安全門上安裝有安全鎖，當 安全門打開時安全鎖發(fā)出報警信號，機器人無法啟動，保證維修人 員人身安全。五、設備顏色1 .機器人本體、機器人控制柜等為原設備標準顏色。2 .機械本體、電氣控制部分顏色，審圖時確定，可選用本公司標準顏 色。若由貴公司確定，請?zhí)峁┥澹趯張D時確認。六、設備使用環(huán)境場所室內(nèi)（附近沒有電氣噪聲源）周圍溫度-25-60 C周圍濕度2090% （不結(jié)露）易燃氣體無腐蝕性氣無壓縮氣源0.40.6MPa氣源,流量不低于4000L/min電源電壓3 相 AC 380V 10%50Hz七、制作擔當序:號項目供貨范圍備注用戶供方1港計2制造3它招4鋪助設臨S卻重用名行軍/義主6設備基礎設名加基7演件想佻和曷商宗（一般為30件）8培訓-_八、保修及售后服務事項1.質(zhì)保期1）沈陽天寶保證其提供貨物是全新，未使用過，并在各個方面符合合 同規(guī)定質(zhì)量、規(guī)格和性能。2）沈陽天寶應保證在合同規(guī)定質(zhì)量保證期內(nèi)，對由于質(zhì)量原因所引起 本設備任何缺陷、故障和損壞負責。3）機器人焊接系統(tǒng)質(zhì)量保證期為自設備最終驗收報告簽署之日起12 個月或2000小時（早為主）。4）如果在質(zhì)量保證期內(nèi)，發(fā)現(xiàn)貨物質(zhì)量或材料及合同規(guī)定不符合，或 證明貨物有缺陷（包括潛在缺陷或使用不合適材料等），用戶有權(quán) 根據(jù)有關質(zhì)檢部門出具檢驗書，在貨物質(zhì)量保證期內(nèi)向沈陽天寶提 出索賠。5）質(zhì)量保證范圍為本項目合同下貨物。但是，因用戶人為因素或外部 客觀因素引起設備軟硬件之任何損傷、毀壞均不在質(zhì)量保證范圍之 內(nèi)。包括但不僅限于以下方面：由于未進行正常保養(yǎng)、維修、及定期檢查而發(fā)生故障。由于天災或其他不可抗拒而受到損壞。由于本系統(tǒng)以外異常而發(fā)生故障。非從本公司購買不良品對機器造成損壞。由于誤操作、異常運轉(zhuǎn)等其他不屬本公司責任而因起故障。以上因素引起設備問題，沈陽天寶不承擔保修責任。2.售后服務條款1）如果由于用戶人為因素或外部客觀因素導致設備無法正常生產(chǎn)，沈陽天寶將有償負責維修。2）質(zhì)量保證期外：不論由于設備本身故障、用戶人為因素還是外部客 觀因素導致設備無法正常生產(chǎn)，沈陽天寶均將有償負責維修。3）服務響應時間：沈陽天寶在收到用戶書面通知后4小時內(nèi)做出響 應。對于普通故障，沈陽天寶將以電話、傳真或E-MAIL形式指導 用戶盡快恢復生產(chǎn)。對于用戶不能自行解決故障，沈陽天寶將在 24小時內(nèi)，保證售后服務技術(shù)人員趕到用戶現(xiàn)場。4）5）九、培訓計劃我公司設有設備齊全培訓設施，專門為用戶提供機器人操作及維修 技術(shù)培訓。培訓計劃及要求:天時間培訓內(nèi)容地點第一天8:0012:001 .機器人基礎知識講解2 .機器人安全知識講解3 .機器人基本結(jié)構(gòu)講解天寶培訓室13:0017:001 .機器人示教編程講解2 .學員實際操作運轉(zhuǎn)現(xiàn)場FATC第二天8:0012:0013:00-17:00第三天8:0012:00機器人常用高級功能設定講解注：1 .在沈陽天寶進行機器人培訓首次免費。2 .人員要求：機器人操作者中專以上學歷，主管技術(shù)人員大專以上學 歷并熟悉英文、計算機。3 .對每名學員，提供機器人操作培訓中文教材一套。4 .受訓人員食宿及交通費自理。5 .受訓地點為沈陽天寶自動化設備有限公司內(nèi)。6 .受訓時間在設備預驗收前。十、設備驗收設備驗收分為預驗收和終驗收。1 .預驗收預驗收時間節(jié)點依據(jù)項目進度表進行，具體時間由沈陽天寶提前3 天通知甲方，地點在沈陽天寶公司內(nèi)進行。預驗收前客戶需向沈 陽天寶提供調(diào)試樣件，數(shù)量雙方協(xié)商確定。設備需滿足如下要求： 設備構(gòu)成及協(xié)議描述一致。 安全保護裝置安裝并保證有效。 設備可以完全在手動和自動狀態(tài)下運行。 電氣，氣動程序動作及客戶要求一致。 30個樣件連續(xù)試運轉(zhuǎn)。2 .終驗收 設備終驗證須在需方工廠內(nèi)并由需方員工操作進行。 及技術(shù)協(xié)議不相符項目以及在預驗收時發(fā)現(xiàn)問題或正式交付后 才出現(xiàn)問題都必須消除才能通過最終驗收。 機器工裝已經(jīng)完全安裝并進行所有模式運轉(zhuǎn)。 所以技術(shù)文檔均已更新并到位打印和CD盤格式儲存。 預驗收批準要求現(xiàn)場反復實現(xiàn)。 培訓操作工，維修工和工程師。設備到達用戶現(xiàn)場調(diào)試結(jié)束后，對于非沈陽天寶原因?qū)е虏荒苓M 行終驗收工作情況，設備到現(xiàn)場兩個月后便自動視為設備終驗收通 過。十一、客戶交工資料1 .裝箱單2 .成套文件a.機械圖紙：系統(tǒng)總圖系統(tǒng)易損件圖紙b.電氣圖紙：系統(tǒng)電氣原理圖系統(tǒng)接線圖c.清單：機械易損件清單電氣易損件清單 焊接易損件清單3 .相關文件系統(tǒng)說明書夾具操作規(guī)程檢驗報告單外購件說明書、合格證設備合格證4 .軟件類電氣控制器程序人機界面程序機器人主程序 注：以上資料已實際發(fā)生為主