機(jī)器人焊道打磨方案

1、1 .客戶需求工件參數(shù)圖1工件圖現(xiàn)場環(huán)境要求三相五線制AC480V/110世10%60Hz壓縮空氣壓力：0.50.8MPa壓縮空氣的流量：2500L/min工作環(huán)境溫度：545c最大相對濕度：85%2 .方案概述打磨系統(tǒng)主要包括PLC控制系統(tǒng)、一臺機(jī)器人磨削系統(tǒng)、智能輸送線、智能快換打磨頭系統(tǒng)，工件專用工裝及防護(hù)系統(tǒng)等組成。如圖2所示，1臺工業(yè)機(jī)器人負(fù)責(zé)上打磨，智能輸送線、智能快換打磨頭系統(tǒng)實現(xiàn)工件定位及加工。下圖為系統(tǒng)三維布局圖。圖2系統(tǒng)三維布局圖2.1 系統(tǒng)配置表表一系統(tǒng)配置表機(jī)器人焊接系統(tǒng)構(gòu)成明細(xì)表廳P名稱品牌數(shù)量備注1打磨機(jī)器人KUKA2101外加底座2打磨刀具11套（含快換）3接觸器

2、34位移傳感器15智能輸送線1（含PLC總控系統(tǒng)）6工裝平臺27防護(hù)房1選配8其他12.2 PLC總控系統(tǒng)整個控制系統(tǒng)由觸摸屏工控機(jī)、PLC、視覺系統(tǒng)、機(jī)器人控制系統(tǒng)、變頻器、伺服控制器、定位傳感器、安全防護(hù)等部分組成。PLC作為現(xiàn)場控制核心，對現(xiàn)場所有設(shè)備及安全進(jìn)行集中控制。整個系統(tǒng)設(shè)置兩層網(wǎng)絡(luò)，PLC與機(jī)器人、變頻器采用DP通訊；其他設(shè)備通過硬線IO連接?？刂葡到y(tǒng)的人機(jī)界面采用觸摸屏工控機(jī)，整個系統(tǒng)具備設(shè)備運行狀態(tài)監(jiān)控、生產(chǎn)工藝調(diào)整、數(shù)據(jù)采集及分析、報警提示等功能。控制系統(tǒng)根據(jù)客戶的需求預(yù)留以太網(wǎng)接口，支持TCP/IP協(xié)議，可實時與甲方數(shù)據(jù)處理中心交換數(shù)據(jù)。隨著客戶生產(chǎn)系統(tǒng)自動化程度的進(jìn)一

3、步提高，本套設(shè)備可實現(xiàn)即時與上道工序、下道工序的設(shè)備進(jìn)行通訊對接，與新增設(shè)備一同實現(xiàn)整條生產(chǎn)線的全自動運行。圖3控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)圖2.3 人機(jī)交互人機(jī)交互由觸摸屏工控機(jī)和現(xiàn)場操作按鈕組成?？刂乒裉幍挠|摸屏上，可以觀測到故障報警及診斷提示信息、當(dāng)前加工輪型、計算單件節(jié)拍、統(tǒng)計當(dāng)班加工數(shù)量、各序加工節(jié)拍、機(jī)器人聯(lián)線條件、各輸入/出信號狀態(tài)、各照相識別裝置調(diào)整畫面等信息，還可以通過對觸屏和操作按鈕的操作實現(xiàn)對機(jī)器人、銃削系統(tǒng)、工件輸送線、工件識別系統(tǒng)、工件位置檢測系統(tǒng)的手動操作。2.4 工藝流程將工件依次安放在工裝上，擺放到固定的輸送線上，由位移傳感器與機(jī)器人相互通信配合自動將工件轉(zhuǎn)運到打磨位置上進(jìn)行打

4、磨，打磨后依次從輸送線上運出，實現(xiàn)自動化打磨。2.5 工件定位本系統(tǒng)通過對工裝與工件間的位置進(jìn)行整個工件的定位?？杀ＷC工件的絕對位置，也可以起到運輸工件作用2.6 智能輸送線智能輸送線由機(jī)器人與輸送線分別控制，通過信號交互完成各種功能；均為輾子式輸送；可由人工調(diào)速；并配有急停開關(guān)；必要時可反向運行；主要零部件均采用進(jìn)口品牌產(chǎn)品，可靠性強(qiáng)；結(jié)構(gòu)件采用鋁型材，方便人工清理并杜絕對輪轂的污染。輸送線與上一工位對接，由傳感器、伸縮式限位裝置實現(xiàn)識別前的定位。上料輸送線將通過下料輸送線可將加工完成的工件送至下級一級工位。2.7 機(jī)器人磨削系統(tǒng)機(jī)器人打磨系統(tǒng)由六軸工業(yè)機(jī)器人、浮動主軸、打磨刀具組成，完成工

5、件的焊縫和邊角打磨工作。2.7.1 工業(yè)機(jī)器人機(jī)器人采用KUKA210系類，滿足項目中打磨加工的要求。該機(jī)器人為中型地面工業(yè)機(jī)械人，負(fù)載210kg。圖4機(jī)器人參數(shù)表2.7.2 浮動主軸根據(jù)2.11加工工藝中刀具對于主軸的要求和綜合考慮可靠性及能耗，加工主軸采用氣動主軸。為同時保證不傷及輪轂和加工效果，采用浮動式主軸。故選用進(jìn)口氣動浮動主軸。外形見圖6。表二浮動主軸主要參數(shù)表型號DF110功率440W最大轉(zhuǎn)速19000rpm浮動范圍i2.37±0mm（夾頭處）浮動力25N（浮動跑離為7.5mm時，夾頭處）重量2.2kg圖5浮動主軸該主軸加工適應(yīng)性強(qiáng)。浮動頭有2路進(jìn)氣，一路為驅(qū)動進(jìn)氣，一

6、路為浮動進(jìn)氣；轉(zhuǎn)速和輸出功率可以通過驅(qū)動進(jìn)氣氣壓控制；而浮動力可以通過浮動進(jìn)氣氣壓控制。2.7.3 打磨刀具根據(jù)工件材質(zhì)情況，選用去毛刺工具旋轉(zhuǎn)鋰：圓率t形，柄徑6mm,刃徑10mm,刃長20mm,錐度25°用途：焊縫打磨、輪廓邊角打磨圖6打磨刀具2.8 固定式氣動主軸于輸送線和搬運機(jī)器人之間布置裝有孔加工專用旋轉(zhuǎn)鋰的固定式氣動主軸，既可以避免使用快換裝置與換刀，節(jié)約成本加快節(jié)拍，又可以滿足中心孔加工的工藝需求。2.9 安全防護(hù)系統(tǒng)安全防護(hù)系統(tǒng)采用全封閉式圍欄，圍欄高度2m,防護(hù)門裝有檢測傳感器，當(dāng)防護(hù)門開啟時，機(jī)器人停止工作。安全門上裝有插鎖，正常聯(lián)線生產(chǎn)插鎖只亮一個綠燈表示插鎖關(guān)

7、閉是無法打開安全門的，只有當(dāng)按下總線柜停止按鈕后插鎖綠燈和紅燈同時亮表示插鎖解鎖可以開門。2.10 節(jié)拍分析為了提高系統(tǒng)效率，本方案最大程度的安排耗時較短的輸送、耗時最長的打磨環(huán)節(jié)同步進(jìn)行，盡量環(huán)節(jié)縮短打磨系統(tǒng)的換料等待時間。節(jié)拍分析：初步計算打磨一個工件的時間為8分-15分鐘3 .預(yù)驗收設(shè)備在出廠前由供、需雙方代表共同對設(shè)備空運轉(zhuǎn)驗收，各項指標(biāo)達(dá)到出廠驗收標(biāo)準(zhǔn)（標(biāo)準(zhǔn)由制造方提供，并由需方確認(rèn)）為預(yù)驗收合格。4 .終驗收供方提供的機(jī)器人打磨去毛刺系統(tǒng)經(jīng)現(xiàn)場安裝調(diào)試完畢后，甲方應(yīng)在3個工作日內(nèi)組織終驗收。設(shè)備無故障運行8小時，且加工的工件符合預(yù)定的技術(shù)要求，視為終驗收合格。終驗收合格后，需方應(yīng)在

8、7個工作日內(nèi)完成終驗收手續(xù)，并由需方和供方共同進(jìn)行終驗收簽字確認(rèn)。5 .人員培訓(xùn)在設(shè)備安裝調(diào)試期間，供方為需方提供3個名額的操作維護(hù)培訓(xùn)。培訓(xùn)與安裝調(diào)試同步進(jìn)行。培訓(xùn)內(nèi)容包括：設(shè)備的基本操作及維護(hù)、故障診斷及處理、機(jī)器人的手動操作及調(diào)整。6 .技術(shù)文件列表供方將按照下列時間安排提供下列技術(shù)文件1）合同生效后1個月內(nèi)提供地基圖；2）終驗收合格后，3個工作日內(nèi)提供相關(guān)技術(shù)文件（含電子版1套），包括以下資料：使用說明書2套安裝、操作、維修手冊2套電氣原理圖2套氣動原理圖2套機(jī)械總裝圖及易損件圖紙2套備品、備件清單1套易損件清單合格證7.售后服務(wù)及技術(shù)支持1,設(shè)備的質(zhì)量保證期：設(shè)備的質(zhì)量保證期為終驗收合格后12個月。2.質(zhì)量保證期內(nèi)：如果由于設(shè)備本身故障造成設(shè)備無法正常生產(chǎn)，乙方將免費負(fù)責(zé)維修；如果由于甲方人為因素或外部客觀因素導(dǎo)致設(shè)備無法正常生產(chǎn)，乙方將有償負(fù)責(zé)維修，只酌情收取服務(wù)費和材料費。3,質(zhì)量保證期外：不論由于設(shè)備本身故障、甲方人為因素還是外部