碼垛機器人教學系統(tǒng)

技術方案目錄TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"一、 項目設計準則 2\o"CurrentDocument"二、 客戶要求 2\o"CurrentDocument"三、 方案設計 2四、 系統(tǒng)各主要部品介紹 3\o"CurrentDocument"五、 設備顏色 5\o"CurrentDocument"六、 設備使用環(huán)境 5\o"CurrentDocument"七、 制作擔當 6\o"CurrentDocument"八、 保修及售后服務事項 6九、 培訓計劃 7\o"CurrentDocument"十、設備驗收 8\o"CurrentDocument"十一、客戶交工資料 8一、 項目設計準則本項目的設計以產(chǎn)品工藝要求為基礎，以客戶的產(chǎn)能需求為條件，力求設備做到高柔性，使設備的性價比達到最高.我們以經(jīng)濟性、安全性、良好的操作性、可靠性作為設計準則，并把優(yōu)質的設備作為我們首要追求的目標.二、 客戶要求設計一套機器人碼垛系統(tǒng)用于學生教學，演示。三、 方案設計需求分析1）現(xiàn)場場地分析廠房條件：高度大于5M，無行吊，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設備安裝地點：客戶系統(tǒng)方案/ 安全圍欄機器人圖1系統(tǒng)布局示意圖機器人我公司已為多所高職院校設計、制造多套機器人系統(tǒng)，用于碼垛、焊接、打磨等機器人應用種類的演示及教學。圖中所示為碼垛機器人教學系統(tǒng)布局，由機維修門器人、來料物流線、托盤輸送線、安全圍欄及電氣系統(tǒng)構成。系統(tǒng)中以紙箱模擬實際生產(chǎn)中的產(chǎn)品，產(chǎn)品通過來料物流線源源不斷的輸送至機器人工作站內，系教學實驗臺統(tǒng)檢測到」有產(chǎn)品進入搬運區(qū)域，機器人自動運行,將產(chǎn)品碼放在托盤上。機器人內部盤輸送碼垛軟件，自動計算每個擺放的層數(shù)及位置，托盤擺滿后，托盤輸送線將托盤推出機器人系統(tǒng)，等待轉運。該系統(tǒng)最大可能的模擬實際生產(chǎn)時，設備運行的方式及可能出現(xiàn)的狀況，對學生掌握機器人的操作及了解實際工廠的生產(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。教學實驗臺來料物流線系統(tǒng)主要構成（單套）序號名稱型號及規(guī)格數(shù)量備注1機器人系統(tǒng)1.1機器人本體M—20Ia1FANUC1.2機器人控制柜1。3示教編程器2來料輸送線1沈陽天寶3托盤輸送線1沈陽天寶4安全圍欄1沈陽天寶5電氣系統(tǒng)1沈陽天寶6視頻監(jiān)控系統(tǒng)選配1沈陽天寶7掃碼系統(tǒng)選配1沈陽天寶操作流程＞機器人回到待機位置，操作者啟動自動運行按鈕。＞將紙箱放入來料物流線，紙箱送入進料口。＞傳感器檢測到紙箱到位，機器人自動抓取紙箱。＞機器人按預置程序將紙箱擺放到位。＞以此循環(huán)，到達預置層數(shù)后，機器人停止運行，托盤輸送線將滿托盤運出。四、系統(tǒng)各主要部品介紹焊接機器人FANUC是全球最多樣化的FA（工廠自動化）、機器人和智能機械的制造商。FANUC自1956年成立以來，始終是全球計算機數(shù)控設備發(fā)展的先驅，在自動化領域貢獻突出。上世紀70年代,FANUC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%的市場份額。從單臺機器的自動化，到整個生產(chǎn)線自動化的變革,FANUC技術為全球制造業(yè)革命做出了重要貢獻。2008年，F(xiàn)ANUC成為世界上最大的機器人生產(chǎn)廠商，成為全球首家突破20萬臺機器人的生產(chǎn)商，市場份額穩(wěn)居第一。本方案所選用的機器人是日本FANUC技術領先機型M—20IA多功能機器人；包括機器人本體、機器人控制柜、示教器3部分.FANUCROBOTM-20iA系電纜內置式的多功能6軸機器人，在其同系列中具有最高性能的動作能力。高強度的手臂與最先端的伺服技術有效提高各軸的動作速度以及加減速的性能.運動的作業(yè)時間縮短15%以上，實現(xiàn)了行業(yè)內最高的生產(chǎn)能力.腕部軸內采用獨立的驅動機構設計，實現(xiàn)了世界上最為細巧、緊湊的內置電纜的機械手臂。使機器人在狹窄的空間以及高密度的環(huán)境下的作業(yè)得以有效實現(xiàn).前懸臂實現(xiàn)了卓越的電纜集成能力，保持手部電纜路徑的平滑，維護更加簡易。也可提供手部電纜內插入管道作為選配。項目規(guī)格M—20iA動作類型獨立多關節(jié)型機器人

控制軸6軸放置方式地裝、吊裝動作范圍最大到達距離1811mm最小到達距離317mm前后動作范圍-1117mm~+1437mm最大動作速度J1軸旋轉195°/secJ2軸旋轉175°/secJ3軸旋轉180°/secJ4軸手臂旋轉360°/secJ5軸手腕旋轉360°/secJ6軸手腕旋轉550°/sec手部最大負載20kg驅動方式AC伺服馬達驅動重復精度±0.08mm重量250kg安裝環(huán)境周圍溫度：一25°C?60°C表1機器人參數(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成。主控柜由主控PLC及低壓電氣元件構成，該單元為電氣系統(tǒng)核心部分，主要負責與機器人控制信號通訊，處理人工操作信號，判斷設備安全信號；副操作盒為人機界面，負責顯示系統(tǒng)工作狀態(tài)、參數(shù)設置、記錄產(chǎn)量等信息及處理報警數(shù)據(jù)庫等；主操作盒為操作工完成系統(tǒng)的啟動,暫停，預約，急停等操作的人機裝置.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、維修門開關等。系統(tǒng)控制流程如圖：圖3控制流程圖針對教學機器人系統(tǒng)，可將主控制柜設計可用于PLC、自動化系統(tǒng)的教學演示實驗臺。電氣系統(tǒng)主要部件品牌：序號名稱廠家備注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器人在運行過程中，機器人的動作速度高、范圍大，而且經(jīng)常有突然啟動的動作，這些對非法進入機器人動作范圍的人來說相當危險，因此設備的安全防護非常重要。一般我們在機器人工作站的四周設有防護欄，防護欄的人工操作區(qū)域為封閉式結構,兩側設有擋板防止人員違規(guī)進入，并且在操作區(qū)域安裝安全光柵，保護操作者的安全，防護欄上還配有維護人員進出的安全門，安全門上安裝有安全鎖，當安全門打開時安全鎖發(fā)出報警信號，機器人無法啟動,保證維修人員的人身安全。五、 設備顏色機器人本體、機器人控制柜等為原設備標準顏色。機械本體、電氣控制部分顏色，審圖時確定，可選用本公司標準顏色.若由貴公司確定，請?zhí)峁┥?，在審圖時確認。六、 設備使用環(huán)境場所室內（附近沒有電氣噪聲源）周圍溫度-25-60°C周圍濕度20-90%（不結露）易燃氣體無腐蝕性氣體無壓縮氣源0.4—0。6MPa氣源，流量不低于4000L/min

電源電壓3相AC380V±10%50Hz電源電壓3相AC380V±10%50Hz七、制作擔當序號項目供貨范圍備 注用戶供方1設計▲2制造▲3安裝▲4輔助設施▲5起重設備▲行車/叉車6設備基礎工程▲設備地基7試件提供▲數(shù)量商定（一般為30件）8培訓▲八、保修及售后服務事項質保期1） 沈陽天寶保證其提供的貨物是全新的，未使用過，并在各個方面符合合同規(guī)定的質量、規(guī)格和性能。2） 沈陽天寶應保證在合同規(guī)定的質量保證期內，對由于質量原因所引起本設備的任何缺陷、故障和損壞負責。3） 機器人焊接系統(tǒng)的質量保證期為自設備最終驗收報告簽署之日起12個月或2000小時（早的為主）。4） 如果在質量保證期內，發(fā)現(xiàn)貨物的質量或材料與合同規(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），用戶有權根據(jù)有關質檢部門出具的檢驗書，在貨物質量保證期內向沈陽天寶提出索賠。5） 質量保證范圍為本項目合同下的貨物.但是，因用戶人為因素或外部客觀因素引起的設備軟硬件之任何損傷、毀壞均不在質量保證范圍之內。包括但不僅限于以下方面：＞由于未進行正常的保養(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。＞非從本公司購買的不良品對機器造成損壞的。＞由于誤操作、異常運轉等其他不屬本公司責任而因起的故障。以上因素引起的設備問題，沈陽天寶不承擔保修責任。售后服務條款1） 如果由于用戶人為因素或外部客觀因素導致設備無法正常生產(chǎn)，沈陽天寶將有償負責維修。2） 質量保證期外：不論由于設備本身故障、用戶人為因素還是外部客觀因素導致設備無法正常生產(chǎn)，沈陽天寶均將有償負責維修。3） 服務響應時間:沈陽天寶在收到用戶的書面通知后4小時內做出響應。對于普通故障，沈陽天寶將以電話、傳真或E-MAIL形式指導用戶盡快恢復生產(chǎn)。對于用戶不能自行解決的故障，沈陽天寶將在24小時內，保證售后服務技術人員趕到用戶現(xiàn)場。4)九、培訓計劃我公司設有設備齊全的培訓設施，專門為用戶提供機器人操作與維修技術培訓.培訓計劃及要求:天時間培訓內容地點第一天8：00~12：00機器人基礎知識的講解機器人安全知識的講解機器人基本結構的講解天寶培訓室13：00?17:00機器人示教編程的講解學員實際操作運轉現(xiàn)場FATC第二天8：00?12:0013:00~17:00第三天8：00~12:00機器人常用高級功能設定的講解注：在沈陽天寶進行機器人培訓首次免費.人員要求:機器人操作者中專以上學歷，主管技術人員大專以上學歷并熟悉英文、計算機。對每名學員，提供機器人操作培訓中文教材一套.受訓人員食宿及交通費自理.受訓地點為沈陽天寶自動化設備有限公司內.受訓時間在設備預驗收前。十、設備驗收設備驗收分為預驗收和終驗收。預驗收預驗收時間節(jié)點依據(jù)項目進度表進行，具體時間由沈陽天寶提前3天通知甲方，地點在沈陽天寶公司內進行。預驗收前客戶需向沈陽天寶提供調試樣件，數(shù)量雙方協(xié)商確定。設備需滿足如下要求：?設備構成與協(xié)議描述一致。?安全保護裝置安裝并保證有效。設備可以完全在手動和自動狀態(tài)下運行。?電氣，氣動程序動作與客戶要求一致。30個樣件的連續(xù)試運轉。終驗收?設備的終驗證須在需方工廠內并由需方員工操作進行.?與技術協(xié)議不相符的項目以及在預驗收時發(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收。?機器工裝已經(jīng)完全安裝并進行所有模式的運轉。?所以技術文檔均已更新并到位打印和CD盤格式儲存.?預驗收批準要求現(xiàn)場反復實現(xiàn)。