自动化焊接机器人方案(我亲手设计了一套)
自动化焊接机器人方案(我亲手设计了一套)传送线可与系统进行通讯。采用托盘输送线可以改变传统的人工搬运方式,并结合检测开关(埋置于输送线两侧),在入线时进行检测物料操作。2.功能描述:2.1 传送线建设:产品固定在专门设计的托盘上,托盘的作用是在输送系统中安装固定产品将工件输送到各个工位,托盘到达对应工位时,被阻挡缸挡停,由内部的顶升横移机构推出线外进行装配,装配完成后再次送入线内,进入下一工序。
焊接机器人自动化生产线机械proe设计方案设计(文章较长,但我完全将方案表达清楚,请耐心看完)1. 项目建设方案
1.1生产线布局:方案(一)
装配过程中,装配体固定于托盘上,通过托盘输送线的移动实现装配体的工位切换,为节省空间,托盘输送线采用水平循环布局。每个工位配置顶升横移装置实现装配体的进出线。装配体在工位间传递自动/手动模式切换。
机器人焊接完成后,由输送线回流到下一工位,直到取下产品。
2.功能描述:
2.1 传送线建设:
产品固定在专门设计的托盘上,托盘的作用是在输送系统中安装固定产品将工件输送到各个工位,托盘到达对应工位时,被阻挡缸挡停,由内部的顶升横移机构推出线外进行装配,装配完成后再次送入线内,进入下一工序。
采用托盘输送线可以改变传统的人工搬运方式,并结合检测开关(埋置于输送线两侧),在入线时进行检测物料操作。
传送线可与系统进行通讯。
2.2 托盘:
托盘应能适应产品的固定需求,使用气动控制或手动实现快速装夹及紧固。托盘上面有两个定位销孔,用于实现托盘在装配站位的精确定位。
2.3 托盘输送线(含控制系统):
产品固定在专门设计的托盘上,托盘的作用是在输送系统中将工件输送到各个工位,托盘到达对应工位时,被阻挡缸挡停,由内部的顶升横移机构推出线外进行装配,装配完成后再次送入线内,进入下一工序。
空托盘在最后一个工位下降至下一层倍速链,循环至起点,上升进入下一循环。
技术指标
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托盘重量(含零件):max.20Kg
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托盘数量: 12件
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顶升横移(4处)
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输送线顶层高度:约850mm
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输送线底层高度:约300-450mm(取决于顶升横移尺寸)
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物流线长度约5-10m
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额定运行速度: 5-15m/min
图21水平循环托盘输送线方案
2.4 机器人系统:工件焊接采用机器人系统,(如下图)。机器人可达半径911mm,重复定位精度±0.03mm,手腕处最大负载能达到7Kg,机体紧凑,高集成度。
共设置2个焊接工位,两之间工位可流水作业,亦可根据配套情况及工序划分调整生产节拍,在各工位实现脉动装配。
每个工位配置有可调装夹定位装置实现,应能适应产品的固定需求,使用气动控制或手动实现快速装夹及紧固。
产品快速定位装夹、旋转及轴向对中装配,实现其在水平面内的旋转和垂直平面内的翻转。
零部件在工位间传递可实现自动/手动转运模式,所有数据应能够显示、存储、传输至公共机,预留网口。
技术指标:
工作台面高度800mm。
操作台面长度方向为X轴,零件在夹具上可实现X向调整。
操作台面短边方向为Y,轴沿X轴翻转,翻转范围0-90°。
装夹工装也可以沿Z轴回转,转动范围0-360°。
各工位工作台面配辅助支撑装置,可实现待装配零件的自适应装夹,夹具调整范围依据零件尺寸设计;夹持内形尺寸可调,夹持零件底端距离工作台面≤60mm;
辅助支撑装置安装在可平移调整的平口钳上,可实现工件的X向调整,并适应不同规格,平口钳可沿X轴做0-360°的回转。
平口钳安装在可摆转的台面上,由电机驱动连杆机构实现沿X轴360°旋转。
各工位独立配备覆盖常用螺钉规格紧固所需力矩扳手,提高安装效率。力矩扳手的拧紧力矩可传输至数据库系统并进行记录。
零部件在工位间传递可实现自动/手动转运模式,所有数据应能够显示、存储、传输至公共机。
工位应具有零件装配过程辅助对心功能。
图24 装配工位方案
4. 资源及物料标识
4.1、人员标识
按授权对所有管理人员、工艺人员、操作人员和设备维护人员进行分类管理,给予身份标识号,凭标识号登录系统。
4.2设备标识
对联入网络的各生产线组成设备按网络地址进行统一管理
4.3任务标识
按生产部门的总任务号,系统自动进行任务分解派工,并形成子任务号(产品序列号、工序号)、与工序号关联的设备和人员的派工号。
作业指导书等文本或影像资料将自动与派工号关联,供操作人员查询。
4.4托盘标识
参见章节3.2.3。
4.5零件标识(外协件,外购件和标准件)
参见章节3.1.3
5. 生产线的网络结构、控制系统
5.1.网络拓扑系统结构
因为现场各单元的主控制器选用的是西门子的S7-1200 PLC,该PLC上集成有PROFINET工业网络接口,而PROFINET又是我国工业以太网推荐国标,故现场执行层(设备层)采用PROFINET工业网络。同时,本生产线中其它设备的控制器(如称重机、清洗机等),尽可能选用PROFINET接口或标准EtherNet接口,这样设备可直接接入现场网络中。
生产管理层的管控计算机和现场控制层的各控制器通过西门子的SCALANCE X-100工业以太网交换机(X108)以星型结构连接到PROFINET网上。SCALANCE X-100交换机的冗余、实时、高速特性,保证了整个控制网络的可靠、高效、流畅。
图31网络拓扑系统结构
5.2.软件结构
系统软件功能:
软件主要实现采集,储存,传输三个功能
采集:数据采集卡采集传感器模拟信号,以太网采集监控视频信号和称重信息。
储存:在工控机本地建立sqlite数据库,数值储存至本地数据库,视频信号保存至本地硬盘视频文件,可导出csv格式历史数据。
传输:通过Socket或数据库中间表的方式进行数据传输。
结构框图如下:
图32网络拓扑系统结构
数据分析软件:
可以按型号对产品的历史信息分析,类比,对高残次品型号产品提供生产各个环节中质量信息追溯,提供柱状图,饼状图等图表使得数据能够更直观的呈现,对以后产品生产过程中的高风险环节提供数据支持,以便优化和改进生产工艺流程。
以下图表仅供示例(可生成以下类似图表并投射至电子看板)
图33数据分析软件
6. 绩效管理6.1 进度管理
通过分析组成订单任务、大纲任务、批次任务的各派工号的进展情况,系统自动计算大纲任务的进展情况,并进行统计报表和可视化显示
6.2 质量管理
依据产品的测试数据或后期使用中暴露的质量缺陷,可实时统计产线的累计不合格品数量及比例,精确定位不合格品发生的原因(时间、工序、操作员及原料的来源等)、以便规划质量改进活动。
6.3 成本管理
通过系统采集的物料消耗、人工消耗、设备占用等信息,实时统计订单成本花费,给管理者提供数据支撑。
6.4 人员管理
可以对具体员工的出勤情况、工作绩效等进行量化评价
6.5设备管理
可对具体设备的开机、等待、故障等设备利用情况进行精确统计、评价。
7. 安全与防护
法律和法规以及国家、行业强制性技术标准要求:
7.1 产品图样及设计文件符合贯彻实施国家、行业有关安全、卫生及环境保护等方面的强制性标准。
所有的移动及传动部分有保护装置。设备的工作区域整体封闭,防
护门开启与电器有互锁功能,以避免操作者身体与工作部位接触。
控制箱密封并装有故障警示讯号显示。
所有导轨润滑性能良好,润滑油符合中国国家标准。
所有的安全说明书及安全标志采用国际通用符号标识
设备的噪声等级不超过85dBA。
7.2 产品图样及设计文件符合国家机械制图、电气制图、六项互换性基础标准、结构要素及图形符号等国家、行业的基础性、通用性技术标准。
7.3 产品图样及设计文件中使用的名词、术语、代号及计量单位等符合国家和行业的有关标准。
8. 生产线的供货范围
参见报价附表
9. 服务与培训
生产线运行需要的软件控制和调度人员、工艺人员、设备操作人员、质量控制人员若干人,相应人员需要经过专业培训,生产线验收后,相关技术人员、生产线调度人员、技能操作人员、生产线设备维护人员、管理人员即可获得相应的全面培训,使用户立刻获得稳定的产能配套条件。