加工中心上下料方案

加工中心上下料方案简述

说明：本方案仅是初步方案，用于双方讨论交流，待双方沟通细化一些问题后，再进一步完善本方案。

一、整体要求

1、基本信息及要求

1）改人工给加工中心上下料为机器人全自动上下料,实现设备上、下料，完全自动化生产。

2）要求设有工件检测设备，超差报警。

3）6台双工位加工中心,3台面对面放置。

4）工件单件重量<10kg.

5）单机加工时间17~21min.

二、技术方案

1、总体说明

根据现场设备实际情况及工序要求，遵循相关设计原则，提供两种布局的上下料方案：

A)一组龙门式机器人，对6台机床进行上料

B）二组衍架机器人，每一组对3台机床上料。

仅以A方案为例，做简单介绍：

1）整套系统采用由上下料机器人系统、上料输送系统、下料输送系统、工件检测系统构成。

2）上下料机器人系统由4轴龙门式机械手构成，X、Y、Z轴可在特定的三维空间内任意运动。 Z轴下端带有手爪旋转机构。

考虑到效率问题，最多可抓取4个零件，可同时对2台机床进行上下料。

3）上料输送系统。带有工装夹具，根据工件中孔进行定位。

4）下料输送系统。由动力皮带输送线构成。如下图：

5）工件检测装置。两种方案供选择：

A）机床用测头可在加工中心上自动测量工件的位置和尺寸。安装在刀架上。

加工之前：工件、工装的自动定位测量、工件坐标系的自动建立、工件尺寸的自动检测。

加工过程中：工件关键尺寸和形状的自动检测，刀具补偿值的自动修正，加工超差报警。

加工结束后：工件尺寸和形状的自动检测、加工超差报警。

B）基于CCD图像系统，对加工好的工件进行图像处理，超差报警。

6）直线运动单元、手爪系统、旋转机构等都配有限位、零位开关以及传感器，保证运动安全和准确。

7）设置安全隔离网（或光电对射传感器），保证在机器人运动范围内人员的安全。

8）整体布局留有人工操作区，在系统进行维护检修时，不影响正常生产。

三、控制系统

为了能对该系统进行比较全面和可靠的自动控制，同时考虑到控制系统的灵活性、方便行、可靠性和易维护性等因素，装配中央控制系统由工业控制计算机作为上位机，采用西门子软件编制主控软件，作为人机交互运行界面开发平台；电气系统由可编程控制器完成，采用simens系列PLC 作为控制核心，主要负责完成每个工位对应装置的逻辑控制。

中央控制系统与现场控制单元进行数据交互，完成系统数据记录汇总、设备状态的检测、报警信息及数据信息的查询的等，并通过网络交换设备与管理计算机进行数据交换。

采用现场可编程逻辑控制器单步指令执行周期短、输入输出响应快，可以根据工艺响应需要，实现严格精确的时序控制，位置控制和逻辑控制。

人机界面选用触摸屏完成，可对全部受控元件进行监控，显示目前的工作状态。用手动控制方式时可以对每一个受控元件进行单步手动操作。触摸屏画面分手动操作、自动操作、故障复位、参数设置、I/O 状态显示、报警信息显示及单元生产数据显示等。

四、安全保护

作为人机交互应用设备，由于其有着设备运动区域，使用中的安全防护是非常重要的。在整个体系中，采用的三级防护措施确保人机安全。

第一级为机械结构防护。整个设备有隔离网，避免了无关者的随机进出、刮碰。

第二级为传感器实时检测。设备前后为带安全开关的对开式防护门，关门时设备自动生产。一旦防护门打开，设备将自动暂停，避免操作者维护时设备意外运动造成危险。耐压检测单元为安全开关防护。

第三级为软件保护。在控制器及系统软件内部，设定运动元器件的极限运动范围，并在相关元件之间互锁。

五、对工作现场的要求

1、工作温度：没有特殊要求；

2、相对湿度：20~80%RH；

3、电源：三相380V, 50Hz；电压波动范围：+10%~-10%。

4、配电容量及技术要求：待详细设计完后给出要求，

5、现场无腐蚀气体，液体，爆炸性气体；

6、压缩空气：大于5kgf/cm2（须滤去水、油、杂质，过滤精度30），压力波动10%；

7、配气流量及技术要求：详细设计完成后集中供给买方，便于筹备并完成配气接口。

说明：由于时间较紧，部分方案图片借用了我们之前的项目，可能与实际零件不符，请谅解。