碼垛機(jī)器人技術(shù)方案

碼垛機(jī)器人教學(xué)系統(tǒng) 技術(shù)方案 目錄 一、項(xiàng)目設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 4 二、客戶要求 4 三、方案設(shè)計(jì) 4 四、系統(tǒng)各主要部品介紹 6 五、設(shè)備顏色 11 六、設(shè)備使用環(huán)境 11 七、制作擔(dān)當(dāng) 11 八、保修及售后服務(wù)事項(xiàng) 12 九、培訓(xùn)計(jì)劃 13 十、設(shè)備驗(yàn)收 14 十一、客戶交工資料 15 一、項(xiàng)目設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 本項(xiàng)目設(shè)計(jì)以產(chǎn)品工藝要求為基礎(chǔ)，以客戶產(chǎn)能需求為條件，力 求設(shè)備做到高柔性，使設(shè)備性價(jià)比達(dá)到最高。我們以經(jīng)濟(jì)性、安全性、 良好操作性、可靠性作為設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，并把優(yōu)質(zhì)設(shè)備作為我們首要追求 目標(biāo)。 二、客戶要求 設(shè)計(jì)一套機(jī)器人碼垛系統(tǒng)用于學(xué)生教學(xué)，演示。 三、方案設(shè)計(jì) 1.需求分析 1）現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地分析 廠房條件：高度大于5M,無(wú)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(shè)備安裝地點(diǎn)：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(shè)計(jì)、制造多套機(jī)器人系統(tǒng)，用于碼垛、焊 接、打磨等機(jī)器人應(yīng)用種類演示及教學(xué)。圖中所示為碼垛機(jī)器人教學(xué)系統(tǒng) 布?局，由機(jī)器人、來(lái)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(shí)際生產(chǎn)中產(chǎn)品，產(chǎn)品通過(guò)來(lái)料物流線源源不斷輸送至 機(jī)器人工作站內(nèi)，系統(tǒng)檢測(cè)到有產(chǎn)品進(jìn)入搬運(yùn)區(qū)域，機(jī)港入自動(dòng)運(yùn)行，將 產(chǎn)品碼放在托盤上。機(jī)器人內(nèi)部裝有碼垛軟件，自動(dòng)計(jì)算每個(gè)擺放層數(shù)及 位置，托盤擺滿后，托盤輸送線將托盤推出機(jī)器人系統(tǒng)，等待轉(zhuǎn)運(yùn)。該系 統(tǒng)最大可能模擬實(shí)際生產(chǎn)時(shí)，設(shè)備運(yùn)行方式及可能出現(xiàn)狀況，對(duì)學(xué)生掌握 機(jī)器人操作及了解實(shí)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(hào) 名稱 型號(hào)及規(guī)格 數(shù)量 備注 1 機(jī)器人系統(tǒng) 1.1機(jī)器人本體 M-20Ia 1 FANUC 1.2機(jī)器人控制柜 1. 3示教編程器 2 來(lái)料輸送線 1 沈陽(yáng)天寶 3 托盤輸送線 1 沈陽(yáng)天寶 4 安全圍欄 1 沈陽(yáng)天寶 5 電氣系統(tǒng) 1 沈陽(yáng)天寶 6 視頻監(jiān)控系統(tǒng) 選配 1 沈陽(yáng)天寶 7 掃碼系統(tǒng) 選配 1 沈陽(yáng)天寶 4.操作流程 ＞機(jī)器人回到待機(jī)位置，操作者啟動(dòng)自動(dòng)運(yùn)行按鈕。 ＞將紙箱放入來(lái)料物流線，紙箱送入進(jìn)料口。 ＞傳感器檢測(cè)到紙箱到位，機(jī)器人自動(dòng)抓取紙箱。 ＞機(jī)潛人按預(yù)置程序?qū)⒓埾鋽[放到位。 ＞以此循環(huán)，到達(dá)預(yù)置層數(shù)后，機(jī)器人停止運(yùn)行，托盤輸送線將 滿托盤運(yùn)出。 四、系統(tǒng)各主要部品介紹 1 .焊接機(jī)器人 FANUC是全球最多樣化FA （工廠自動(dòng)化）、機(jī)器人和智能機(jī)械制造商。 FANUC H 1956年成立以來(lái)，始終是全球計(jì)算機(jī)數(shù)控設(shè)備發(fā)展先驅(qū)，在自動(dòng) 化領(lǐng)域貢獻(xiàn)突出。上世紀(jì)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(chǎng)份額。從單臺(tái)機(jī)器自動(dòng)化，到整個(gè)生產(chǎn)線自 動(dòng)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(xiàn)。2008年，F(xiàn)ANUC 成為世界上最大機(jī)港入生產(chǎn)廠商，成為全球首家突破20萬(wàn)臺(tái)機(jī)落人生產(chǎn) 商，市場(chǎng)份額穩(wěn)居第一。本方案所選用機(jī)器人是口本FANUC技術(shù)領(lǐng)先機(jī)型 M-201A多功能機(jī)器人；包括機(jī)器人本體、機(jī)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(jī)器人，在其同系 列中具有最高性能動(dòng)作能力。 高強(qiáng)度手臂及最先端伺服技術(shù)有效提高各軸動(dòng)作速度以及加減速性 能。運(yùn)動(dòng)作業(yè)時(shí)間縮短15%以上，實(shí)現(xiàn)了行業(yè)內(nèi)最高生產(chǎn)能力。 腕部軸內(nèi)采用獨(dú)立驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了世界上最為細(xì)巧、緊湊內(nèi)置 電纜機(jī)械手臂。使機(jī)器人在狹窄空間以及高密度環(huán)境下作業(yè)得以有效實(shí) 現(xiàn)。 前懸臂實(shí)現(xiàn)了卓越電纜集成能力，保持手部電纜路徑平滑，維護(hù)更加 簡(jiǎn)易。也可提供手部電纜內(nèi)插入管道作為選配。 項(xiàng)目 規(guī) 格 M-20iA 動(dòng)作類型 獨(dú)立多關(guān)節(jié)型機(jī)器人 控制軸 6軸 放置方式 地裝、吊裝 動(dòng)作范圍 最大到達(dá)距 離 1811mm  最小到達(dá)距 離 317mm 前后動(dòng)作范 圍 -1117mm +1437mm 最大動(dòng)作速 度 J1軸旋轉(zhuǎn) 195 /sec J2軸旋轉(zhuǎn) 175 /sec J3軸旋轉(zhuǎn) 180 /sec J4軸手臂旋 轉(zhuǎn) 360 /sec J5軸手腕旋 轉(zhuǎn) 360 /sec J6軸手腕旋 轉(zhuǎn) 550 /sec 手部最大負(fù)載 20kg 驅(qū)動(dòng)方式 AC伺服馬達(dá)驅(qū)動(dòng) 重復(fù)精度 0. 08mm 重量 250kg 安裝環(huán)境 周圍溫度：一25 C~60 C 表1機(jī)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(fù)責(zé)及機(jī)器人控 制信號(hào)通訊，處理人工操作信號(hào)?，判斷設(shè)備安全信號(hào)；副操作盒為人機(jī)界 面，負(fù)責(zé)顯示系統(tǒng)工作狀態(tài)、參數(shù)設(shè)置、記錄產(chǎn)量等信息及處理報(bào)警數(shù)據(jù) 庫(kù)等；主操作盒為操作工完成系統(tǒng)啟動(dòng)，暫停，預(yù)約，急停等操作人機(jī)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(guān)等。 系統(tǒng)控制流程如圖： 圖3控制流程圖 針對(duì)教學(xué)機(jī)器人系統(tǒng)，可將主控制柜設(shè)計(jì)可用于PLC、自動(dòng)化系統(tǒng)教 學(xué)演示實(shí)驗(yàn)臺(tái)。  電氣系統(tǒng)主要部件品牌: 序 夕稱 廠笳 名沖 1 PLC 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(jī)器人在運(yùn)行過(guò)程中，機(jī)器人動(dòng)作速度高、范圍大，而且 經(jīng)常有突然啟動(dòng)動(dòng)作，這些對(duì)非法進(jìn)入機(jī)器人動(dòng)作范圍人來(lái)說(shuō)相當(dāng) 危險(xiǎn)，因此設(shè)備安全防護(hù)非常重要。一般我們?cè)跈C(jī)器人工作站四周 設(shè)有防護(hù)欄，防護(hù)欄人工操作區(qū)域?yàn)榉忾]式結(jié)構(gòu)，兩側(cè)設(shè)有擋板防 止人員違規(guī)進(jìn)入，并且在操作區(qū)域安裝安全光柵，保護(hù)操作者安全, 防護(hù)欄上還配有維護(hù)人員進(jìn)出安全門，安全門上安裝有安全鎖，當(dāng) 安全門打開時(shí)安全鎖發(fā)出報(bào)警信號(hào)，機(jī)器人無(wú)法啟動(dòng)，保證維修人 員人身安全。 五、設(shè)備顏色 1 .機(jī)器人本體、機(jī)器人控制柜等為原設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)顏色。 2 .機(jī)械本體、電氣控制部分顏色，審圖時(shí)確定，可選用本公司標(biāo)準(zhǔn)顏 色。若由貴公司確定，請(qǐng)?zhí)峁┥?，在審圖時(shí)確認(rèn)。 六、設(shè)備使用環(huán)境 場(chǎng)所 室內(nèi)（附近沒(méi)有電氣噪聲源） 周圍溫度 -25-60 C 周圍濕度 20—90% （不結(jié)露） 易燃?xì)怏w 無(wú) 腐蝕性氣 無(wú) 壓縮氣源 0.4—0.6MPa氣源,流量不低于4000L/min 電源電壓 3 相 AC 380V 10% 50Hz 七、制作擔(dān)當(dāng) 序:號(hào) 項(xiàng)目 供貨范圍 備 注 用戶 供方 1 港計(jì) ▲ 2 制造 ▲ 3 它招 ▲ 4 鋪助設(shè)■臨 ▲ S 卻重用名 ▲ 行軍/義主 6 設(shè)備基礎(chǔ)［ ▲ 設(shè)名加基 7 演件想佻 ▲ 和曷商宗（一般為30件） 8 培訓(xùn) -▲_ 八、保修及售后服務(wù)事項(xiàng) 1.質(zhì)保期 1）沈陽(yáng)天寶保證其提供貨物是全新，未使用過(guò)，并在各個(gè)方面符合合 同規(guī)定質(zhì)量、規(guī)格和性能。 2）沈陽(yáng)天寶應(yīng)保證在合同規(guī)定質(zhì)量保證期內(nèi)，對(duì)由于質(zhì)量原因所引起 本設(shè)備任何缺陷、故障和損壞負(fù)責(zé)。 3）機(jī)器人焊接系統(tǒng)質(zhì)量保證期為自設(shè)備最終驗(yàn)收?qǐng)?bào)告簽署之日起12 個(gè)月或2000小時(shí)（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(guān)質(zhì)檢部門出具檢驗(yàn)書，在貨物質(zhì)量保證期內(nèi)向沈陽(yáng)天寶提 出索賠。 5）質(zhì)量保證范圍為本項(xiàng)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(shè)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(jìn)行正常保養(yǎng)、維修、及定期檢查而發(fā)生故障。 ＞由于天災(zāi)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(gòu)買不良品對(duì)機(jī)器造成損壞。 ＞由于誤操作、異常運(yùn)轉(zhuǎn)等其他不屬本公司責(zé)任而因起故障。 以上因素引起設(shè)備問(wèn)題，沈陽(yáng)天寶不承擔(dān)保修責(zé)任。 2.售后服務(wù)條款 1）如果由于用戶人為因素或外部客觀因素導(dǎo)致設(shè)備無(wú)法正常生產(chǎn)，沈 陽(yáng)天寶將有償負(fù)責(zé)維修。 2）質(zhì)量保證期外：不論由于設(shè)備本身故障、用戶人為因素還是外部客 觀因素導(dǎo)致設(shè)備無(wú)法正常生產(chǎn)，沈陽(yáng)天寶均將有償負(fù)責(zé)維修。 3）服務(wù)響應(yīng)時(shí)間：沈陽(yáng)天寶在收到用戶書面通知后4小時(shí)內(nèi)做出響 應(yīng)。對(duì)于普通故障，沈陽(yáng)天寶將以電話、傳真或E-MAIL形式指導(dǎo) 用戶盡快恢復(fù)生產(chǎn)。對(duì)于用戶不能自行解決故障，沈陽(yáng)天寶將在 24小時(shí)內(nèi)，保證售后服務(wù)技術(shù)人員趕到用戶現(xiàn)場(chǎng)。 4） 5） 九、培訓(xùn)計(jì)劃 我公司設(shè)有設(shè)備齊全培訓(xùn)設(shè)施，專門為用戶提供機(jī)器人操作及維修 技術(shù)培訓(xùn)。 培訓(xùn)計(jì)劃及要求: 天 時(shí)間 培訓(xùn)內(nèi)容 地點(diǎn) 第一天 8:00?12:00 1 .機(jī)器人基礎(chǔ)知識(shí)講解 2 .機(jī)器人安全知識(shí)講解 3 .機(jī)器人基本結(jié)構(gòu)講解 天寶培 訓(xùn)室 13:00—17:00 1 .機(jī)器人示教編程講解 2 .學(xué)員實(shí)際操作運(yùn)轉(zhuǎn) 現(xiàn)場(chǎng) FATC 第二天 8:00—12:00 13:00-17:00 第三天 8:00—12:00 機(jī)器人常用高級(jí)功能設(shè)定講 解 注： 1 .在沈陽(yáng)天寶進(jìn)行機(jī)器人培訓(xùn)首次免費(fèi)。 2 .人員要求：機(jī)器人操作者中專以上學(xué)歷，主管技術(shù)人員大專以上學(xué) 歷并熟悉英文、計(jì)算機(jī)。 3 .對(duì)每名學(xué)員，提供機(jī)器人操作培訓(xùn)中文教材一套。 4 .受訓(xùn)人員食宿及交通費(fèi)自理。 5 .受訓(xùn)地點(diǎn)為沈陽(yáng)天寶自動(dòng)化設(shè)備有限公司內(nèi)。 6 .受訓(xùn)時(shí)間在設(shè)備預(yù)驗(yàn)收前。 十、設(shè)備驗(yàn)收 設(shè)備驗(yàn)收分為預(yù)驗(yàn)收和終驗(yàn)收。 1 .預(yù)驗(yàn)收 預(yù)驗(yàn)收時(shí)間節(jié)點(diǎn)依據(jù)項(xiàng)目進(jìn)度表進(jìn)行，具體時(shí)間由沈陽(yáng)天寶提前3 天通知甲方，地點(diǎn)在沈陽(yáng)天寶公司內(nèi)進(jìn)行。預(yù)驗(yàn)收前客戶需向沈 陽(yáng)天寶提供調(diào)試樣件，數(shù)量雙方協(xié)商確定。 設(shè)備需滿足如下要求： ? 設(shè)備構(gòu)成及協(xié)議描述一致。 ? 安全保護(hù)裝置安裝并保證有效。 ? 設(shè)備可以完全在手動(dòng)和自動(dòng)狀態(tài)下運(yùn)行。 ? 電氣，氣動(dòng)程序動(dòng)作及客戶要求一致。 ? 30個(gè)樣件連續(xù)試運(yùn)轉(zhuǎn)。 2 .終驗(yàn)收 ? 設(shè)備終驗(yàn)證須在需方工廠內(nèi)并由需方員工操作進(jìn)行。 ? 及技術(shù)協(xié)議不相符項(xiàng)目以及在預(yù)驗(yàn)收時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題或正式交付后 才出現(xiàn)問(wèn)題都必須消除才能通過(guò)最終驗(yàn)收。 ? 機(jī)器工裝已經(jīng)完全安裝并進(jìn)行所有模式運(yùn)轉(zhuǎn)。 ? 所以技術(shù)文檔均已更新并到位打印和CD盤格式儲(chǔ)存。 ? 預(yù)驗(yàn)收批準(zhǔn)要求現(xiàn)場(chǎng)反復(fù)實(shí)現(xiàn)。 ? 培訓(xùn)操作工，維修工和工程師。 設(shè)備到達(dá)用戶現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試結(jié)束后，對(duì)于非沈陽(yáng)天寶原因?qū)е虏荒苓M(jìn) 行終驗(yàn)收工作情況，設(shè)備到現(xiàn)場(chǎng)兩個(gè)月后便自動(dòng)視為設(shè)備終驗(yàn)收通 過(guò)。 十一、客戶交工資料 1 .裝箱單 2 .成套文件 a.機(jī)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(jī)械易損件清單 電氣易損件清單 焊接易損件清單 3 .相關(guān)文件 系統(tǒng)說(shuō)明書 夾具操作規(guī)程 檢驗(yàn)報(bào)告單 外購(gòu)件說(shuō)明書、合格證 設(shè)備合格證 4 .軟件類 電氣控制器程序 人機(jī)界面程序 機(jī)器人主程序 注：以上資料已實(shí)際發(fā)生為主