车床上下料方案一对二

浙江柏同机器人科技股份有限公司http://TEL床机器人自动上下料技术方案书客户：方案提供：浙江柏同机器人科技股份有限公司联系人：莫建民手机话0574-89010889传真箱：jackmo@网址：Http://地址：浙江省宁波市鄞州区姜山镇高阳路目录一、柏同科技简介 3二、概述 41、需自动上下料的零件 42、原生产方式与机器人自动上下料方案评估 5三、方案介绍 61、方案工艺流程 62、生产节拍 63、方案组成 7四、工作现场环境要求 16五、其它事项 161、安装调试 162、设备涂装颜色 163、提供文件 164、系统的操作培训 165、事故责任问题 16六、验收与质量保证 171、验收条件 172、质量保证 17一、柏同科技简介浙江柏同机器人科技股份有限公司注册资金壹仟万元，位于浙江省宁波市鄞州区姜山镇。柏同技术团队前身来自于浙江大学，浙江理工大学，日本三菱电机，台湾新代科技以及台湾新烽工业。柏同是一家专业从事工业自动化推广应用及机器人控制技术，机器人系统集成，智能自动化生产线研发、设计、软件的开发，销售制造和服务的高科技企业。

我公司实行自动化研发与相关设备制造相结合的发展方向，在制造方面，主要生产制造为：工业六关节机器人，工业直角坐标机器人，工业虚拟轴机器人，高速加工中心以及其他精密加工设备。在研发方面，已经解决了数字化工厂的数据采集技术、无人化在线检测技术、机器人单机设计、控制技术、机械设计、机器人自动化生产线总体设计、多机群控、工件自动识别、机器人与生产线同步、全线设备总控等诸多关键技术问题，丰富和发展了机器人应用经验。为了适应工业机器人从自动化到智能化的转变，建立了完善的研发体系、开放的研发环境、先进的检测设备，以推动国产机器人的普及和推广为动力，以提供高品质、低成本、高可靠性的机器人系列产品和系统解决方案为目标，努力发展为浙江乃至全国知名机器人研发中心。公司技术核心团队成员都在行业内有多年的实践积累，并有多人在机器人、自动化系统解决方案研发的丰富专业知识经验。同时，我公司与省内外知名高校、科研机构形成良好的战略合作，目前有4位高校博士与我公司建立共同研发工作站以完成研发目标。目前我公司已经面向市场推出了10kg级，20kg级，50kg,165KG级工业关节机器人，20kg级桁架机械手，BV系列精密高速加工中心。20um精度工业视觉识别系统，5um精度工业在线检测系统

，以及数字化工厂等成熟产品，并已销售至最终客户。公司以科技推动产业发展，品牌提高生活品质为使命，致力成为国际具有影响力和竞争力的高技术公司。不断将领先机器人及自动化装备研发成果转化为生产力，探索和总结适合企业自身发展特点的管理模式和方法，培育和构建机器人在不同领域应用的独立运行事业部。

公司在不断丰富和完善机器人系列产品，全面构造核心竞争能力,致力于成为最受社会、客户、股东和员工尊敬的公司，创造客户和社会的价值，从而实现自身的价值。柏同机器人愿与热爱机器人事业的朋友们一同为中国机器人事业发展共同奋斗！

二、概述该项目为车床机器人自动上下料生产线，客户原有生产线采用传统生产方式，由生产人员人工为车床上下料及物料搬运，该生产方式存在多方面局限，难以适应新时代对生产管理、效率、产品质量及改善工人生产环境的高要求。因此，该项目采用机器人自动上下料是最佳选择。1、需自动上下料的零件图2.1.1毛坯图2.1.2半成品图2.1.2成品完成该零件的加工需经过两道工序，第一道工序完成零件一端外圆车削，第二道工序在另一台车床上完成零件另一端的车削。2、原生产方式与机器人自动上下料方案评估 原生产方式存在的问题：工人劳动强度大车间员工工作环境难以改善生产管理成本高自动化程度低24小时生产需要安排多人轮班 机器人自动上下料的优势： 无需安排人员直接参与操作可将操作人员从恶劣的生产环境中解放出来大大降低生产事故的发生，降低管理成本自动化程度高、机器人生产具有高柔性，方便日后生产线的改组可24小时安排生产，缓解用工难问题综合以上，机器人自动上下料具有诸多优势，可在很大程度上提高企业的生产技术水平，产生最大效益。三、方案介绍1、方案工艺流程 该方案整体工艺规划如下：在放料工位，人工将毛坯摆放在输送流水线1上；毛坯被输送到输送流水线1末端；输送流水线末端的输送流水线2将毛坯阻挡排成列；自动排列的毛坯被输送流水线2送至机器人毛坯取料工位；毛坯在机器人毛坯取料工位时，传感器产生感应信号，气缸动作，毛坯被定位在统一位置，产品下面的传感器产生感应信号；控制系统接收的感应信号后，控制机器人手爪抓取在机器人毛坯取料工位上等待的产品；机器人抓取毛坯运行至车床1等待；车床1完成前一零件的加工并发出信号；控制系统接收到信号后，命令机器人用空手爪将已完成该工序的零件取出，机器人手爪经过180°的旋转调整后将毛坯件装入卡盘；机器人手爪移出车床1后，车床1启动运行程序进行加工；机器人抓取车床1中取出的零件移动至车床2进行等待；车床2完成前一零件的加工并发出信号；控制系统接收到信号后，命令机器人用空手爪将已完成该工序的零件取出，机器人手爪经过180°的旋转调整后将车床1取出的零件件装入卡盘；机器人手爪移出车床2后，车床2启动运行程序进行加工；机器人抓取车床2中取出的零件移动至下料工位，将零件放置在输送流水线上；以上动作完成后，机器人将手爪移动至机器人毛坯取料工位，抓取毛坯，进入下一工作循环。2、生产节拍现状：一个工人负责两台车床，采用人工方式将零件放入车床内装夹，完成每个零件的加工需要30s，零件在工位之间的流转搬运及上下料都是由人工完成，人工劳动强度大，生产效率低，一个工人不能24小时操作。自动化改造后：一台机器人完成两台车床上下料，采用两条输送流水线完成上下料零件的输送。一个零件加工时间为30s，两台车床正常工作时机器人的一个循环动作为30s，机器人单个上下料动辅助作时间为16s，中间运行及取放料时间为14s，车间工人劳动强度大大降低，设备可24小时不间断工作。产能预算（理论）：单个零件加工时间为：30s（理论）一班八小时加工零件数：8×60×60÷30=960个（理论）一天三班加工零件数：3×960=2880个（理论）一年300个工作日加工零件数：2880×300=864000个（理论）由于设备存在停机换刀、保养等因数，假设设备有效利用率为90%，则一年两台车床每日三班倒可加工零件数：864000×0.9=777600个（理论）3、方案组成a、整体布局手爪手爪电控系统下料输送线上料输送线毛坯车床1机器人M-10iA电控系统下料输送线上料输送线毛坯车床1机器人M-10iA车床2成品料框成品料框图3.3.1机器人上下料整体方案效果图1机器人底座机器人底座图3.3.2机器人上下料整体方案效果图2布局方式优点：1）、可充分节省现场空间；2）、两道工序所使用的车床面对面布置，使一台机器人可同时完成零件的两道工序上下料；3）、上下料输送流水线在同一位置布置，可方便车间操作人员上下料作业；4）两台车床及上下料输送线成“品”字型布置，可提减少机器人中间运行时间，从而提高效率。b、上料输送流水线输送流水线1毛坯输送流水线1毛坯放料工位放料工位输送输送流水线2上料输送线机体上料输送线机体输送方向输送方向图3.3.3毛坯成堆上料定位定位气缸机器人毛坯取料工位机器人毛坯取料工位图3.3.4毛坯定位图3.3.5机器人抓取毛坯图3.3.6机器人抓取毛坯后离开毛坯通过作业人员手工摆放在输送流水线1上，输送流水线1将毛坯输送至末端的输送流水线2上，同时自动排成一列，前面的毛坯被送到气缸前，当感应器感应到毛坯到位时，毛坯被气缸自动定位在机器人毛坯取料工位上。在该工位下方设有一传感器，此处有毛坯时，机器人可以自动抓取完成毛坯上料。上料输送线主要求驱动电机、传送带、机架、气缸、传感器及定位夹具等组成。上料输送线功能：1）、为生产线提供成批量的毛坯；2）、可将成堆毛坯排成列并逐个进行输送至机器人毛坯取料工位；3）、完成上料前的定位，使机器人可准确抓取毛坯。c、机器人手爪取放料气缸取放料气缸已加工零件已加工零件夹爪夹爪毛坯毛坯机器人手腕机器人手腕图3.3.7机器人手爪抓取零件及毛坯安装座安装座顶料气缸1顶料气缸1顶料气缸2顶料气缸2图3.3.8机器人手爪背部结构 图3.3.9车床1上下料图3.3.10车床2上下料机器人手爪是完成零件上下料取放的关键部件，主要由取放料气缸、顶料气缸1、顶料气缸2、夹爪及安装座等组成。该手爪可360°旋转，从而可方便的实现上下料作业。该手爪有两个取放料气缸，一个完成取料另一个可完成上料作业。在安装座的夹爪中心位置安装有顶料气缸，当机器人手爪将零件送入车床卡盘内就为时，该顶料气缸动作，将适当的推力作用在零件端部，可使零件的另一端与卡盘定位面可靠接触完成定位。机器人手爪功能：1）、可抓取毛坯、半成品及成品，实现零件上下料；2）、保证零件在车床内可靠定位；3）、完成零件从一个工位至下一工位的搬运。d、产品中转工位车床2车床2零件中转工位零件中转工位图3.3.11车床2 零件在车床1上完成一端的车削，在车床2完成另一端的车削，机器人将零件从车床1搬运至车床2的过程中应将零件的已加工位调换至另一端，该动作在零件中转工位完成，然后送至机床2进行装夹。e、下料输送流水线输送带已加工零件输送带已加工零件料框料框下料工位机架下料工位机架图3.3.10成品下料输送 机器人将车床2加工完成的零件在下料工位下料，零件下滑至下料输送流水线上，然后由流水线输送至末端的料框。下料输送流水线功能：1）、将零件下料工位与料框隔离，确保人工收料时的安全；2）、中间输送线位置可为作业人员提供抽检工位，随时查看零件加工结果；f、机器人该项目采用FANUC6关节机器人，型号为：FANUC-RobotM-10iA。动作范围：规格：四、工作现场环境要求1.环境温度：-10～50℃；2.相对湿度：20%～75%；3.振动：振动加速度小于0.5g；4.电源：三相四线380V；5.电压波动范围：±10%；6.需要有气源：0.5Mpa以上；五、其它事项1、安装调试（1）完成机器人，上料机有关设备的组装和调试作业；（2）进行设备调试时，保证机器人、机器人手爪、上下料输送流水线之间的功能确认。（3）最终用户的工厂内完成设备的调试作业。（3）客户已经制定完成电气及气源接口的基础上完成对每台设备的接线工作。2、设备涂装颜色机器人设备颜色：FANUC标准产品颜色输送线设备颜色：标准色（可根据客户要求提供）周边设备颜色：安全警示色3、提供文件（1）系统操作使用说明书（中文）1套（2）机器人机械及电气保养说明书（中文）1套（3）维修保养1套4、系统的操作培训系统操作编程指导；涉及贵公司人员的差旅和交通住宿等费用未包含在内，由贵公司自行准备。5、事故责任问题（1）在设备调试和工作过程中，由机器人自身机械部件和电气问题或我方人员调试中误操作造成的责任由我方负责。（2）由客户操作人员使用中误操作，如程序错误造成碰撞等事故或其它非我方因素造成机器人故障或机床故障等其它方面事故由客户自行负责。六、验收与质量保证1、验收条件项目验收分预验收和终验收两步进行。预验收在本公司现场，终验收在客户现场。1.1、预验收合格标准设备齐全、外观完好、零部件、外购件等符合本技术方案的有关规定；设备运行稳定可靠。1.2、终验收合格标