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：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40，单次抓取下料不大于15；

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

总线：

40 轴(每轴6字节输入/ 输出数据)

50 站，总共560个总线端子

2000 数字量+ 200 模拟量, 总线长度500 m

循环时间230µs 33% 总线负载, 报文长度77µs