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 3二、客戶要求 3三、方案設(shè)計(jì) 3四、系統(tǒng)各主要部品介紹 4五、設(shè)備顏色 8六、設(shè)備使用環(huán)境 8七、制作擔(dān)當(dāng) 8八、保修及售后服務(wù)事項(xiàng) 9九、培訓(xùn)計(jì)劃 10十、設(shè)備驗(yàn)收 11十一、客戶交工資料 11一、項(xiàng)目設(shè)計(jì)準(zhǔn)則本項(xiàng)目的設(shè)計(jì)以產(chǎn)品工藝要求為基礎(chǔ)，以客戶的產(chǎn)能需求為條件，力求設(shè)備做到高柔性，使設(shè)備的性價(jià)比達(dá)到最高。我們以經(jīng)濟(jì)性、安全性、良好的操作性、可靠性作為設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，并把優(yōu)質(zhì)的設(shè)備作為我們首要追求的目標(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)需求分析現(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380±15%伏、頻率50Hz±1%HZ設(shè)備安裝地點(diǎn):客戶安全圍欄系統(tǒng)方案安全圍欄維修門教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)來(lái)料物流線托盤輸送線機(jī)器人維修門教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)來(lái)料物流線托盤輸送線機(jī)器人圖1系統(tǒng)布局示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)用種類的演示及教學(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)中的產(chǎn)品，產(chǎn)品通過來(lái)料物流線源源不斷的輸送至機(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)器人自動(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)擺放的層數(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)最大可能的模擬實(shí)際生產(chǎn)時(shí)，設(shè)備運(yùn)行的方式及可能出現(xiàn)的狀況，對(duì)學(xué)生掌握機(jī)器人的操作及了解實(shí)際工廠的生產(chǎn)流程有極大的幫助。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。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-20Ia1FANUC1.2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)器人按預(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)各主要部品介紹焊接機(jī)器人FANUC是全球最多樣化的FA（工廠自動(dòng)化）、機(jī)器人和智能機(jī)械的制造商。FANUC自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)展的先驅(qū)，在自動(dòng)化領(lǐng)域貢獻(xiàn)突出。上世紀(jì)70年代，F(xiàn)ANUC成為世界上最大的專業(yè)數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠家，占據(jù)了全球70%的市場(chǎng)份額。從單臺(tái)機(jī)器的自動(dòng)化，到整個(gè)生產(chǎn)線自動(dòng)化的變革，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成為世界上最大的機(jī)器人生產(chǎn)廠商，成為全球首家突破20萬(wàn)臺(tái)機(jī)器人的生產(chǎn)商，市場(chǎng)份額穩(wěn)居第一。本方案所選用的機(jī)器人是日本FANUC技術(shù)領(lǐng)先機(jī)型M-20IA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)置式的多功能6軸機(jī)器人，在其同系列中具有最高性能的動(dòng)作能力。

高強(qiáng)度的手臂與最先端的伺服技術(shù)有效提高各軸的動(dòng)作速度以及加減速的性能。運(yùn)動(dòng)的作業(yè)時(shí)間縮短15%以上，實(shí)現(xiàn)了行業(yè)內(nèi)最高的生產(chǎn)能力。

腕部軸內(nèi)采用獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了世界上最為細(xì)巧、緊湊的內(nèi)置電纜的機(jī)械手臂。使機(jī)器人在狹窄的空間以及高密度的環(huán)境下的作業(yè)得以有效實(shí)現(xiàn)。

前懸臂實(shí)現(xiàn)了卓越的電纜集成能力，保持手部電纜路徑的平滑，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°/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(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：－25°C~60°C表1機(jī)器人參數(shù)表電氣系統(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)與機(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)的啟動(dòng)，暫停，預(yù)約，急停等操作的人機(jī)裝置。外圍安全裝置為系統(tǒng)所配備的安全傳感器，如操作區(qū)域的安全光柵、維修門開關(guān)等。系統(tǒng)控制流程如圖：副操作盒副操作盒主控柜主控柜安全裝置機(jī)器人主操作盒安全裝置機(jī)器人主操作盒圖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)的教學(xué)演示實(shí)驗(yàn)臺(tái)。 電氣系統(tǒng)主要部件品牌：序號(hào)名稱廠家備注1PLC三菱2觸摸屏三菱3斷路器施耐德4按扭和泉5安全光柵歐姆龍6安全門鎖歐姆龍安全圍欄由于機(jī)器人在運(yùn)行過程中，機(jī)器人的動(dòng)作速度高、范圍大，而且經(jīng)常有突然啟動(dòng)的動(dòng)作，這些對(duì)非法進(jìn)入機(jī)器人動(dòng)作范圍的人來(lái)說相當(dāng)危險(xiǎn)，因此設(shè)備的安全防護(hù)非常重要。一般我們?cè)跈C(jī)器人工作站的四周設(shè)有防護(hù)欄，防護(hù)欄的人工操作區(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)操作者的安全，防護(hù)欄上還配有維護(hù)人員進(jìn)出的安全門，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)，保證維修人員的人身安全。五、設(shè)備顏色機(jī)器人本體、機(jī)器人控制柜等為原設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)顏色。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)腐蝕性氣體無(wú)壓縮氣源0.4—0.6MPa氣源，流量不低于4000L/min電源電壓3相AC380V±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設(shè)計(jì)▲2制造▲3安裝▲4輔助設(shè)施▲5起重設(shè)備▲行車/叉車6設(shè)備基礎(chǔ)工程▲設(shè)備地基7試件提供▲數(shù)量商定（一般為30件）8培訓(xùn)▲八、保修及售后服務(wù)事項(xiàng)質(zhì)保期沈陽(yáng)天寶保證其提供的貨物是全新的，未使用過，并在各個(gè)方面符合合同規(guī)定的質(zhì)量、規(guī)格和性能。沈陽(yáng)天寶應(yīng)保證在合同規(guī)定的質(zhì)量保證期內(nèi)，對(duì)由于質(zhì)量原因所引起本設(shè)備的任何缺陷、故障和損壞負(fù)責(zé)。機(jī)器人焊接系統(tǒng)的質(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)（早的為主）。如果在質(zhì)量保證期內(nèi)，發(fā)現(xiàn)貨物的質(zhì)量或材料與合同規(guī)定不符合，或證明貨物有缺陷（包括潛在的缺陷或使用不合適的材料等），用戶有權(quán)根據(jù)有關(guān)質(zhì)檢部門出具的檢驗(yàn)書，在貨物質(zhì)量保證期內(nèi)向沈陽(yáng)天寶提出索賠。質(zhì)量保證范圍為本項(xiàng)目合同下的貨物。但是，因用戶人為因素或外部客觀因素引起的設(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)行正常的保養(yǎng)、維修、及定期檢查而發(fā)生的故障。由于天災(zāi)或其他不可抗拒而受到的損壞。由于本系統(tǒng)以外的異常而發(fā)生的故障。非從本公司購(gòu)買的不良品對(duì)機(jī)器造成損壞的。由于誤操作、異常運(yùn)轉(zhuǎn)等其他不屬本公司責(zé)任而因起的故障。以上因素引起的設(shè)備問題，沈陽(yáng)天寶不承擔(dān)保修責(zé)任。售后服務(wù)條款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。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。服務(wù)響應(yīng)時(shí)間：沈陽(yáng)天寶在收到用戶的書面通知后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的故障，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)。九、培訓(xùn)計(jì)劃我公司設(shè)有設(shè)備齊全的培訓(xùn)設(shè)施，專門為用戶提供機(jī)器人操作與維修技術(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機(jī)器人基礎(chǔ)知識(shí)的講解機(jī)器人安全知識(shí)的講解機(jī)器人基本結(jié)構(gòu)的講解天寶培訓(xùn)室13:00～17:001．機(jī)器人示教編程的講解2．學(xué)員實(shí)際操作運(yùn)轉(zhuǎn)現(xiàn)場(chǎng)FATC第二天8:00～12:0013:00～17:00第三天8:00～12:00機(jī)器人常用高級(jí)功能設(shè)定的講解注：在沈陽(yáng)天寶進(jìn)行機(jī)器人培訓(xùn)首次免費(fèi)。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)。對(duì)每名學(xué)員，提供機(jī)器人操作培訓(xùn)中文教材一套。受訓(xùn)人員食宿及交通費(fèi)自理。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)。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。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)成與協(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)作與客戶要求一致。30個(gè)樣件的連續(xù)試運(yùn)轉(zhuǎn)。終驗(yàn)收設(shè)備的終驗(yàn)證須在需方工廠內(nèi)并由需方員工操作進(jìn)行。與技術(shù)協(xié)議不相符的項(xiàng)目以及在預(yù)驗(yàn)收時(shí)發(fā)現(xiàn)的問題或正式交付后才出現(xiàn)的問題都必須消除才能通過最終驗(yàn)收。機(jī)器工裝已經(jīng)完全安裝并進(jìn)行所有模式的運(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