加工中心上下料方案.doc

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加工中心上下料方案简述

说明：本方案仅是初步方案，用于双方讨论交流，待双方沟通细化一些问题后，再进一步完善本方案。

一、整体要求
1、基本信息及要求
1） 改人工给加工中心上下料为机器人全自动上下料, 实现设备上、下料，完全自动化生产。
2） 要求设有工件检测设备，超差报警。
3） 6台双工位加工中心,3台面对面放置。
4） 工件单件重量<10kg.
5） 单机加工时间17~21min.
二、技术方案
1、总体说明
根据现场设备实际情况及工序要求，遵循相关设计原则，提供两种布局的上下料方案：
A)一组龙门式机器人，对6台机床进行上料

B）二组衍架机器人，每一组对3台机床上料。

仅以A方案为例，做简单介绍：
1） 整套系统采用由上下料机器人系统 、上料输送系统、下料输送系统、工件检测系统构成。
2） 上下料机器人系统由4轴龙门式机械手构成，X、Y、Z轴可在特定的三维空间内任意运动。 Z轴下端带有手爪旋转机构。

考虑到效率问题，最多可抓取4个零件，可同时对2台机床进行上下料。
3） 上料输送系统。带有工装夹具，根据工件中孔进行定位。

4） 下料输送系统。由动力皮带输送线构成。如下图：

5） 工件检测装置。两种方案供选择：
A）机床用测头可在加工中心上自动测量工件的位置和尺寸。安装在刀架上。
加工之前：工件、工装的自动定位测量、工件坐标系的自动建立、工件尺寸的自动检测。
加工过程中：工件关键尺寸和形状的自动检测，刀具补偿值的自动修正，加工超差报警。
加工结束后：工件尺寸和形状的自动检测、加工超差报警。
B）基于CCD图像系统，对加工好的工件进行图像处理，超差报警。
6） 直线运动单元、手爪系统、旋转机构等都配有限位、零位开关以及传感器，保证运动安全和准确。
7） 设置安全隔离网（或光电对射传感器），保证在机器人运动范围内人员的安全。
8） 整体布局留有人工操作区，在系统进行维护检修时，不影响正常生产。
三、控制系统
为了能对该系统进行比较全面和可靠的自动控制，同时考虑到控制系统的灵活性、方便行、可靠性和易维护性等因素，装配中央控制系统由工业控制计算机作为上位机，采用西门子软件编制主控软件，作为人机交互运行界面开发平台；电气系统由可编程控制器完成，采用simens系列PLC作为控制核心，主要负责完成每个工位对应装置的逻辑控制。
中央控制系统与现场控制单元进行数据交互，完成系统数据记录汇总、设备状态的检测、报警信息及数据信息的查询的等，并通过网络交换设备与管理计算机进行数据交换。
采用现场可编程逻辑控制器单步指令执行周期短、输入输出响应快，可以根据工艺响应需要，实现严格精确的时序控制，位置控制和逻辑控制。
人机界面选用触摸屏完成，可对全部受控元件进行监控，显示目前的工作状态。用手动控制方式时可以对每一个受控元件进行单步手动操作。触摸屏画面分手动操作、自动操作、故障复位、参数设置、I/O 状态显示、报警信息显示及单元生产数据显示等。

四、安全保护
作为人机交互应用设备，由于其有着设备运动区域，使用中的安全防护是非常重要的。在整个体系中，采用的三级防护措施确保人机安全。
第一级为机械结构防护。整个设备有隔离网，避免了无关者的随机进出、刮碰。
第二级为传感器实时检测。设备前后为带安全开关的对开式防护门，关门时设备自动生产。一旦防护门打开，设备将自动暂停，避免操作者维护时设备意外运动造成危险。耐压检测单元为安全开关防护。
第三级为软件保护。在控制器及系统软件内部，设定运动元器件的极限运动范围，并在相关元件之间互锁。
五、对工作现场的要求
1、 工作温度： 没有特殊要求；
2、 相对湿度：20~80%RH；
3、 电源：三相380V, 50Hz；电压波动范围：+10%~-10%。
4、 配电容量及技术要求：待详细设计完后给出要求，
5、 现场无腐蚀气体，液体，爆炸性气体；
6、压缩空气：大于5kgf/cm2（须滤去水、油、杂质，过滤精度30），压力波动10%；
7、配气流量及技术要求：详细设计完成后集中供给买方，便于筹备并完成配气接口。

说明：由于时间较紧，部分方案图片借用了我们之前的项目，可能与实际零件不符，请谅解。
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