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(chǎng)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(duì)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(tái)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(tái)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(shí)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(tái)27防護(hù)房1選配8其他12.2 PLC總控系統(tǒng)整個(gè)控制系統(tǒng)由觸摸屏工控機(jī)、PLC、視覺(jué)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(chǎng)控制核心，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)所有設(shè)備及安全進(jìn)行集中控制。整個(gè)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(guò)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(gè)系統(tǒng)具備設(shè)備運(yùn)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(bào)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(shí)時(shí)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(dòng)化程度的進(jìn)一

3、步提高，本套設(shè)備可實(shí)現(xiàn)即時(shí)與上道工序、下道工序的設(shè)備進(jìn)行通訊對(duì)接，與新增設(shè)備一同實(shí)現(xiàn)整條生產(chǎn)線的全自動(dòng)運(yùn)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(chǎng)操作按鈕組成?？刂乒裉幍挠|摸屏上，可以觀測(cè)到故障報(bào)警及診斷提示信息、當(dāng)前加工輪型、計(jì)算單件節(jié)拍、統(tǒng)計(jì)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(hào)狀態(tài)、各照相識(shí)別裝置調(diào)整畫(huà)面等信息，還可以通過(guò)對(duì)觸屏和操作按鈕的操作實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)器人、銃削系統(tǒng)、工件輸送線、工件識(shí)別系統(tǒng)、工件位置檢測(cè)系統(tǒng)的手動(dòng)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(dòng)將工件轉(zhuǎn)運(yùn)到打磨位置上進(jìn)行打

4、磨，打磨后依次從輸送線上運(yùn)出，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化打磨。2.5 工件定位本系統(tǒng)通過(guò)對(duì)工裝與工件間的位置進(jìn)行整個(gè)工件的定位?？杀ＷC工件的絕對(duì)位置，也可以起到運(yùn)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(guò)信號(hào)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(kāi)關(guān)；必要時(shí)可反向運(yùn)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(duì)輪轂的污染。輸送線與上一工位對(duì)接，由傳感器、伸縮式限位裝置實(shí)現(xiàn)識(shí)別前的定位。上料輸送線將通過(guò)下料輸送線可將加工完成的工件送至下級(jí)一級(jí)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(dòng)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(xiàng)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(dòng)主軸根據(jù)2.11加工工藝中刀具對(duì)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(dòng)主軸。為同時(shí)保證不傷及輪轂和加工效果，采用浮動(dòng)式主軸。故選用進(jìn)口氣動(dòng)浮動(dòng)主軸。外形見(jiàn)圖6。表二浮動(dòng)主軸主要參數(shù)表型號(hào)DF110功率440W最大轉(zhuǎn)速19000rpm浮動(dòng)范圍i2.37±0mm（夾頭處）浮動(dòng)力25N（浮動(dòng)跑離為7.5mm時(shí)，夾頭處）重量2.2kg圖5浮動(dòng)主軸該主軸加工適應(yīng)性強(qiáng)。浮動(dòng)頭有2路進(jìn)氣，一路為驅(qū)動(dòng)進(jìn)氣，一

6、路為浮動(dòng)進(jìn)氣；轉(zhuǎn)速和輸出功率可以通過(guò)驅(qū)動(dòng)進(jìn)氣氣壓控制；而浮動(dòng)力可以通過(guò)浮動(dòng)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(zhǎng)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(dòng)主軸于輸送線和搬運(yùn)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(dòng)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(cè)傳感器，當(dāng)防護(hù)門開(kāi)啟時(shí)，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(gè)綠燈表示插鎖關(guān)

7、閉是無(wú)法打開(kāi)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(shí)亮表示插鎖解鎖可以開(kāi)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(shí)較短的輸送、耗時(shí)最長(zhǎng)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(shí)間。節(jié)拍分析：初步計(jì)算打磨一個(gè)工件的時(shí)間為8分-15分鐘3 .預(yù)驗(yàn)收設(shè)備在出廠前由供、需雙方代表共同對(duì)設(shè)備空運(yùn)轉(zhuǎn)驗(yàn)收，各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到出廠驗(yàn)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(yàn)收合格。4 .終驗(yàn)收供方提供的機(jī)器人打磨去毛刺系統(tǒng)經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)安裝調(diào)試完畢后，甲方應(yīng)在3個(gè)工作日內(nèi)組織終驗(yàn)收。設(shè)備無(wú)故障運(yùn)行8小時(shí)，且加工的工件符合預(yù)定的技術(shù)要求，視為終驗(yàn)收合格。終驗(yàn)收合格后，需方應(yīng)在

8、7個(gè)工作日內(nèi)完成終驗(yàn)收手續(xù)，并由需方和供方共同進(jìn)行終驗(yàn)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(gè)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(dòng)操作及調(diào)整。6 .技術(shù)文件列表供方將按照下列時(shí)間安排提供下列技術(shù)文件1）合同生效后1個(gè)月內(nèi)提供地基圖；2）終驗(yàn)收合格后，3個(gè)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(shuō)明書(shū)2套安裝、操作、維修手冊(cè)2套電氣原理圖2套氣動(dòng)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(yàn)收合格后12個(gè)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(wú)法正常生產(chǎn)，乙方將免費(fèi)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(wú)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(fèi)和材料費(fèi)。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