自动上料设备技术设计方案

剪板自动上下料系统技术设计方案1、设计依据设计依据为项目工艺设计方案，设备名称为剪板自动上下料系统。

2、承担任务（略）3、技术特点和难点力达现有剪板机为自动剪板，可编程，灵活性高，可实现一次设定，批量生产。

但剪板机上下料全为人工搬运，工作强度大，剪板效率低，无法适应现有的生产工艺要求。

现有剪板工位处于车间中部，适当调整后可满足自动上下料系统安装空间要求，具备布置自动上下料系统的条件。

在设计自动上下料系统时，应注意以下关键技术和难点：3.1自动上料应考虑两侧上料，为不同宽幅的板料交错上料提供条件；3.2自动上料夹具应灵活可调，并满足不同规格垛料要求；3.3上料垛料台应灵活可调，并便于人工或自动垛料；3.4自动下料采用机械人拣板，并根据工艺要求分类垛料；3.5电控系统应与原剪板机系统整合，集中控制，便于工艺更改和生产操作；3.6各垛料台高度应与原剪板机相适应，上料机构应满足原剪板机的自动进料要求。

4、技术要求4.1 概述由于新增系统应与原剪板机相适应，在研制过程中，应充分了解原剪板机的电控系统；新增设备应在制造商厂内调试成功后，再运入工位总调。

4.1.1 组成新增系统主要由上料系统、下料系统、电气控系统及附属装置组成。

4.1.1.1 上料系统上料系统主要由左右垛料台、上料机架、上料台、气动系统组成。

左右垛料台主要由基础调节板、基础架、升降组件、垛料板、挡板、调节机构、电机座、电机（含减速机）、锁紧机构、附件等组成；上料机架主要由基础调节板、基架、轨道组件、齿条组件、磁栅尺、行程调节机构、拖链、锁紧机构、附件等组成；上料台主要由调节板、机架、伺服电机、传动组件、位移传感器、高程调节机构、气动取料头、锁紧机构、附件等组成；气动系统主要由三联件、电磁方向阀、真空发生器、吸盘等组成。

4.1.1.2 下料系统下料系统主要由左右垛料台、机器人、气动系统组成。

左右垛料台主要由基础调节板、基础架、升降组件、垛料板、挡板、调节机构、电机座、电机（含减速机）、锁紧机构、附件等组成；机器人选用350N负载力、腕矩147N·m的产品；气动系统主要由三联件、电磁方向阀、真空发生器、吸盘等组成。

4.1.1.3 电控系统电控系统由控制柜、操作台及软件等组成；4.1.1.4 附属装置附属装置主要包括电缆及桥架、气管等。

4.1.2 功能及技术指标4.1.2.1主要功能(1)、整垛原料人工上料后，自动分张上料到剪板机的进料台，并进行定位；(2)、对上料进行检测、计数；(3)、对成品料进行堆垛、并分类；(4)、总体集成控制，并与原剪板机的控制系统进行通信，构成系统；4.1.2.2技术指标(1)、最大上料尺寸：1.2米×2.4米×1.5毫米；(2)、最大外形尺寸：7米×6米×3米(高)；(3)、原料垛高：≤0.4米；(4)、成品垛高：≤0.5米；(5)、垛台高：0.5米；(6)、垛料上料时间：≤50秒；(7)、下料垛料速度：≮8次/分钟；(8)、抓取速度：≮5次/分钟4.1.3 接口●供电电源：380V，三相电，单台变压器供电；●系统接口：ethercat总线4.1.4 图纸技术设计图纸是根据现有条件和可研报告绘制的，主要体现总体结构形式，设备布置，针对主要难点，设计要点，系统原理，同时描述总体功能的实施方法，为后期详细设计提供依据。

技术方案设计图主要包括：总布置图（附图）、上料系统图、下料系统图、控制系统程序图。

4.2 特性4.2.1物理特性最大外形尺寸：7米×6米×3米(高)重量：单次抓取上料不大于40Kg，单次抓取下料不大于15Kg；供电：三相五线制，380V；寿命：10年检修间隔：日常维护，3个月；检修，一年；大修，5年4.2.2可靠性连续工作12小时或累计工作72小时内无故障；电机及一般电器元件2000小时内无故障；轴承寿命不小于6000小时。

4.2.3 可维修性主要部件采用模块化设计，更换部件时间不大于3小时；外购件除有特殊要求的部件，一般应采用通用产品，缩短采购周期。

结构制造应符合互换性要求，同一结构件在多台设备中可互换。

电控柜采用前开门，上出线方式。

重要部位应设识别标识，危险部位应设明显标识和安全防护设施。

4.2.4 环境条件正常工作温度：0～40℃，电控间-6～50℃；湿度：65%；接地：不大于3Ω；运输：重量不大于20吨；贮存：清洁、干燥、无腐蚀性气体。

4.2.5 噪声设备自身噪声不大于90分贝。

4.3 设计与制造4.3.1 设计要求技术设计只提供解决设计中的重点和难点问题的方案，后续设计包括详细设计和施工设计。

详细设计应进行具体计算，对结构尺寸进行确认，对外购器件进行选型。

施工设计为具体施工提供施工图，施工设计应充分考虑国内制造能力和工艺水平，并结合现场条件，确定合理的安装方案。

4.3.2 制造条件制造商根据施工图制定制造工艺、质量大纲和安装工艺，并根据质量管理要求和合同验收要求进行生产。

4.4 软件4.4.1 功能要求整套系统由一台PC工控机通过总线控制，完成设备工作流程。

（1）由工控机与多轴控制器通讯，控制伺服电机的动作，完成上下料工作；（2）位置传感器和编码器进行位移控制；（3）具有人机对话功能；（4）有主要故障的诊断显示功能。

4.4.2 性能要求CAT总线：40 轴(每轴6字节输入/ 输出数据)50 I/O 站，总共560个EtherCAT 总线端子2000 数字量+ 200 模拟量I/O, 总线长度500 m循环时间230µs at 33% 总线负载, 报文长度77µs传输速率: 2 x 100 Mbaud (全双工)刷新时间:256 开关量I/O ：11 µs1000 开关量I/O 分布于100 节点：30 µs200 模拟量I/O (16 位) ：50 µs, 20 kHz 采样频率100 伺服轴(每8 字节IN+OUT) ：100 µs12000 开关量I/O ：350 µs4.4.3 程序模块设备配有与剪板功能相匹配的软件包，包括上料控制软件、剪板软件、下料控制软件及调试软件等。

4.4.4 运行环境计算机操作系统采用Windows98/2000/NT/XP，所有程序均采用VC或VB编程语言进行二次开发。

4.5 主要设备清单4.6 维护保障4.6.1 完工图纸资料内容主要包括：施工图、设计说明书、使用及维修手册及合同要求的技术文件。

4.6.2 备品备件易损件及采购周期较长的元器件，在经济上许可时，应考虑留有备品件。

4.6.3 维修服务要求一般情况在12小时内响应，48小时内到现场。

5、质量保证5.1 制造过程检查要求制造前制定质量大纲，对关重件应有专项检验记录，对于首件进行三检，对于成套部件应进行厂内试测。

5.2 安装试验与验收要求5.2.1 安装试验项目5.2.1.1 重要部件检验重要部件检验应包括平面度、铰接的垂直度等。

5.2.1.2试验与验收设计和制造方根据施工图要求，制定质量大纲，对关重件提出检验标准，并明确检验方法。

由使用、设计和制造方组成验收专家组，进行厂内验收，并形成厂内完工报告。

5.2.2 整机性能试验5.2.2.1 出厂前试验要求出厂前应对系统进行负载试验，检查元器件的完好性，检测功率，验证系统功能。

5.2.2.2 验收试验要求验收时，根据验收大纲和调试大纲，对整个系统进行性能检查，检测设计指标。

5.2.2.3 整机试验条件原剪板机功能完好。

5.2.3 安装试验方法5.2.3.1 安装试验条件机械及电器设备安装完成并经过通电检测，达到设计要求。

5.2.3.2 安装地点力达生产车间内。

5.2.3.3 安装试验内容安装试验内容包括：系统通电检测试验、系统软件检测、剪板试验等。

5.2.4 试验验收地点重要部件、单机验收地点：制造方生产厂内；整机验收地点：力达生产车间内。

5.3 交货验收5.3.1 验收条件现场安装完成，并且通过现场调试后，由制造方通知使用和设计方，同时准备好验收文件资料。

5.3.2 验收方式按照设计和详细要求制定验收大纲，由使用、设计和制造方组成验收专家组，进行验收。

6、交货6.1 装箱文件要求包括装箱清单、备件清单、附件清单、工具清单及图纸资料等。

6.2 包装要求全部货物须采用相应标准的保护措施进行包装，包装应适于长途海运或空运和内陆运输，并有良好的防潮、防震和防野蛮装卸等保护措施,以确保货物安全运抵现场。

凡重达两吨或两吨以上的包装，应在每件包装的两侧用中文，以国内贸易相宜的运输标志标明“重心”和“吊装点”，并根据货物的特点和运输的不同要求，以清晰字样在包装上注明“小心轻放”、“防潮”等适当的标志，以方便装卸和搬运。

7、投资概算设备直接费(84.5万元)+安装调试费（10万元）+运输费（1万元）+管理费（5万元）+税金（8.5万元）=109万元8、承制方式略9、研制周期10个月。

10、其他需要说明的内容。

本技术设计方案为初步设计方案，主要侧重于概念设计，详细设计时应综合考虑各项技术细节，根据技术计算行进行详细设计。