柔性生产线制造系统安全操作规程及注意事项(中原工学院机电学院内部教学资料)

第1部分柔性生产线制造系统组成及运行流程

一，柔性生产线制造系统共有9个单元组成，分别是：

1.自动化立体仓库与码垛机单元：主要设备包括双排钢结构大型立体化仓库、托盘与工件、物料检

测传感器、挂壁式码垛机、报警灯、触摸屏、西门子PLC控制系统、单元琴柜组成。主要用于工件的出库与入库以及工件的存储。

2.自动化输送线系统单元：包括多种电机控制调速皮带输送机、出入库平移台、变频辊筒输送机、

90度转角输送机、出入跨梯、西门子PLC控制系统、单元琴柜组成。

D形状颜色检测单元：由CCD镜头机身、PCI视频采集卡、单元控制计算机、单元琴柜组成。

4.工件检测与自动喷涂单元：包括材质检测装置、孔深检测装置、三工位喷涂工作站组成。本单元

与自动化输送线系统单元共用控制系统。

5.上下料搬运机器人单元：由六自由度串联搬运机器人与气动手爪、机器人移动轨道、嵌入式控制

系统、单元琴柜组成。

6.数控车床加工单元：由工业级数控车床及改造部分组成。

7.六轴并联加工单元：由六自由度并联机器人、电动加工主轴、铝合金底座、气动夹具、嵌入式控

制系统、单元琴柜组成。

8.六自由度串联机器人分拣及装配单元：由六自由度串联机器人与铝合金底座、废品槽、旋转仓库

与底座、装配子工件、西门子PLC控制系统、单元琴柜组成。

9.系统总控单元：由总控琴柜、工业计算机、工业现场总线组成。

系

统布局图如下：

系统工艺流程图如下：

说明：（以上各单元琴柜分布位置视用户现场实际安装情况最终确定）

二，柔性生产线制造系统工艺流程简介：

首先，系统上电并启动，待加工工件与托盘由挂壁式码垛机从自动化立体仓库原料库中取出，直接由挂壁式码垛机送到出库平移台上，传感器触发平移台运行，输送工件至出库皮带输送机1上，接着,工件经过皮带运输机上的对射开关传感器，给主控计算机系统信号，工件停止在材质检测装置下，对工件进行材质检测，检测信息系统采集管理。完毕工件继续运行，到达出库皮带输送机2，经对射传感器与气动阻挡定位系统停止在CCD相机处，进行工件的颜色识别。然后上述信号传给计算机主控系统，使主控系统发出指令，对工件下一步动作发出信号。这时工件检测完成后，继续向下传输。经过90度转角输送机到达横向辊筒输送机并运送到上下料搬运机器人单元的六自由度串联机器人处,经传感器、气动阻挡定位系统而停止。然后由六自由度串联机器人将工件根据上位机主控系统的指令（根据工件的形状等信息）将工件放置在六轴并联加工中心或数控车床相应加工单元内进行加工,等加工完成后,由六自由度搬运机器人将工件搬运回输送机托盘上向下传输,进行下一个单元的工作。

工件继续向下传输。经过90度转角皮带输送机进入入库皮带输送机1上，经过对射开关和气动阻挡定位系统而停止，进入孔深检测装置处，进行孔深检测，系统采集信息并与标准尺寸对比。用以识别是否废品。检测完毕继续运行，经过对射开关停止，进入三工位喷涂装

置下，根据程序设定，进行相应颜色喷涂工序。喷涂完毕，工件与托盘继续在输送机上运行至入库皮带输送机2。根据检验结果，如果是不合格工件，当工件走至皮带输送机下一对对射开关处时，六自由度串联装配机器人开始工作。将工件搬运到废品槽内。如果是合格工件，由串联机器人从旋转料库内抓取子工件，进行装配作业（系统工件某一颜色装配）。装配完成，将接着向下运输，运送到入库平移台末端对射开关处停止。根据以上尺寸、颜色等结果，由挂壁式码垛机搬运工件与托盘放置在立体仓库成品库相应位置上。完成工件的循环过程。

第2部分柔性生产线制造系统安全操作规程

1.首先将传送带上的所有工件和托盘都清理干净，并确保车床气动卡盘和六自由度并联

机器人的工作台上没有放置任何工件。

2.将各个彩色工件上的蓝色盖子取下，并将盖子摆放在六自由度装配机器人旁边的旋转

料库中，注意要将盖子准确的放到旋转料库中的各个凹型定位孔上；

3.将彩色工件放在托盘的正中央位置，然后一起摆放到立体仓库原料库一侧的各个仓格

中，并确保托盘和工件在仓格的中心位置，并能够可靠地压住仓格上的机械开关；

4.打开总控台和车床总电源开关，然后分别打开系统中各个从站控制柜的电源开关。系

统各个单元上电后，启动主控计算机和CCD颜色识别单元的计算机；

5.关闭系统中气泵气路开关，等待气泵到预定压力后开启气路开关；

6.检查系统中各个单元正常启动后，先按下总控上的启动按钮，再按下车床前面板的绿

色启动按钮；

7.等待车床系统启动完成后，请按照说明书对车床进行回参考点和试运行操作，检查车

床运行正常后，将车床调到自动运行模式；

8.检查串联上下料机器人当前位置状态，确定是否有某些部分本体留在在车床或者在并

联加工单元里面，如果串联上下料机器人停留在里面，请参考系统“常见故障及注意事项”相关条目进行操作。请务必按照要求把机器人手动移动安全的位置再进行下面操作，否则机器人将会被损坏；

9.系统运行前请仔细检查系统中的两个六自由度串联机器人的手抓位置是否形变或者松动，特

别是六自由度上下料搬运机器人，如果不正常请终止以下实验操作；

10.打开总控计算机桌面上的柔性生产线制造系统软件，在软件主界面按下“联机”按钮

后，检查各个从站单元是否已正常联机。如果有未联机成功的单元请检查该单元是否已经上电以及通讯是否正常，各个单元都正常联机后再继续下面的步骤；

11.观察系统中所有的机器人当前是否在安全位置，如果机器人在复位时有可能碰到其它

任何物体，请先在控制该机器人的相应从站单元打开单机控制软件，将机器人本体移动到安全的复位位置。

12.以上各项均正常后，请单击总控软件主界面的“复位”按钮，对系统各个单元进行复

位操作，各个从站单元复位中如有任何异常请立即按下总控前面板上的红色急停按钮，并单击软件主界面的“停止”按钮。请用户在排除故障后再进行操作，各个单元复位完成后，检查系统每个机器人单元本体是否停止在正确的复位完成位置上，否则单击停止按钮，对系统重新进行复位，再进行下面步骤；

13.然后，在系统主界面下选择“生产管理”选项，进入“生产管理”界面（开机默认在

此界面），在该界面中，单击该界面中的“刷新订单”按钮，然后单击订单框右侧的向下箭头，请选择你需要进行生产任务订单号；

14.最后按下系统主界面的“生产”按钮，系统开始自动运行。运行过程中请用户观察系

统各个从站的运行状况，在异常情况下请及时按下总控台上的急停按钮；

15.如果想结束系统的运行，请先单击总控计算机软件主界面的停止按钮，再正常关闭总

控、串联和并联机器人以及CCD颜色识别单元的计算机，最后按下总控面板上的红色停止按钮，再依次切断系统总控和车床的总电源开关即可；