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1、碼垛機器人教學(xué)系統(tǒng) 技術(shù)方案 目錄 一、項目設(shè)計準(zhǔn)則 4 二、客戶要求 4 三、方案設(shè)計 4 四、系統(tǒng)各主要部品介紹 6 五、設(shè)備顏色 11 六、設(shè)備使用環(huán)境 11 七、制作擔(dān)當(dāng) 11 八、保修及售后服務(wù)事項 12 九、培訓(xùn)計劃 13 十、設(shè)備驗收 14 十一、客戶交工資料 15 一、項目設(shè)計準(zhǔn)則 本項目設(shè)計以產(chǎn)品工藝要求為基礎(chǔ)，以客戶產(chǎn)能需求為條件，力 求設(shè)備做到高柔性

2、，使設(shè)備性價比達到最高。我們以經(jīng)濟性、安全性、 良好操作性、可靠性作為設(shè)計準(zhǔn)則，并把優(yōu)質(zhì)設(shè)備作為我們首要追求 目標(biāo)。 二、客戶要求 設(shè)計一套機器人碼垛系統(tǒng)用于學(xué)生教學(xué)，演示。 三、方案設(shè)計 1.需求分析 1）現(xiàn)場場地分析 廠房條件：高度大于5M,無行吊，需客戶提供叉車安裝支持（小 于3T） 電源電壓：三相五線制，電壓38015%伏、頻率50Hz土KHZ 設(shè)備安裝地點：客戶 安全圍欄 2.系統(tǒng)方案 圖1系統(tǒng)布局不意圖 我公司已為多所高職院校設(shè)計、制造多套機器人系統(tǒng)，用于碼垛、焊 接、打磨等機器人應(yīng)用種類演示及教學(xué)。圖中所示為碼垛機器人教學(xué)系統(tǒng) 布?局，由機器人

3、、來料物流線、托盤輸送線、安全圍欄及電氣系統(tǒng)構(gòu)成。 系統(tǒng)中以紙箱模擬實際生產(chǎn)中產(chǎn)品，產(chǎn)品通過來料物流線源源不斷輸送至 機器人工作站內(nèi)，系統(tǒng)檢測到有產(chǎn)品進入搬運區(qū)域，機港入自動運行，將 產(chǎn)品碼放在托盤上。機器人內(nèi)部裝有碼垛軟件，自動計算每個擺放層數(shù)及 位置，托盤擺滿后，托盤輸送線將托盤推出機器人系統(tǒng)，等待轉(zhuǎn)運。該系 統(tǒng)最大可能模擬實際生產(chǎn)時，設(shè)備運行方式及可能出現(xiàn)狀況，對學(xué)生掌握 機器人操作及了解實際工廠生產(chǎn)流程有極大幫助。另外，根據(jù)具體要求， 系統(tǒng)還可以增加視頻監(jiān)控，工件種類掃碼分類等功能。 3.系統(tǒng)主要構(gòu)成（單套） 序 號 名稱 型號及規(guī)格 數(shù)量 備注 1 機器人系統(tǒng)

4、 1.1機器人本體 M-20Ia 1 FANUC 1.2機器人控制柜 1. 3示教編程器 2 來料輸送線 1 沈陽天寶 3 托盤輸送線 1 沈陽天寶 4 安全圍欄 1 沈陽天寶 5 電氣系統(tǒng) 1 沈陽天寶 6 視頻監(jiān)控系統(tǒng) 選配 1 沈陽天寶 7 掃碼系統(tǒng) 選配 1 沈陽天寶 4.操作流程 ＞機器人回到待機位置，操作者啟動自動運行按鈕。 ＞將紙箱放入來料物流線，紙箱送入進料口。 ＞傳感器檢測到紙箱到位，機器人自動抓取紙箱。 ＞機潛人按預(yù)置程序?qū)⒓埾鋽[放到位。 ＞以此循環(huán)，到達預(yù)置層數(shù)后，機器

5、人停止運行，托盤輸送線將 滿托盤運出。 四、系統(tǒng)各主要部品介紹 1 .焊接機器人 FANUC是全球最多樣化FA （工廠自動化）、機器人和智能機械制造商。 FANUC H 1956年成立以來，始終是全球計算機數(shù)控設(shè)備發(fā)展先驅(qū)，在自動 化領(lǐng)域貢獻突出。上世紀(jì)70年代，F(xiàn)ANUC成為世界上最大專業(yè)數(shù)控系統(tǒng)生 產(chǎn)廠家，占據(jù)了全球70%市場份額。從單臺機器自動化，到整個生產(chǎn)線自 動化變革，F(xiàn)ANUC技術(shù)為全球制造業(yè)革命做出了重要貢獻。2008年，F(xiàn)ANUC 成為世界上最大機港入生產(chǎn)廠商，成為全球首家突破20萬臺機落人生產(chǎn) 商，市場份額穩(wěn)居第一。本方案所選用機器人是口本FANUC技術(shù)領(lǐng)先機型 M-

6、201A多功能機器人；包括機器人本體、機器人控制柜、示教器3部分。 FANUC ROBOT M - 20iA系電纜內(nèi)置式多功能6軸機器人，在其同系 列中具有最高性能動作能力。 高強度手臂及最先端伺服技術(shù)有效提高各軸動作速度以及加減速性 能。運動作業(yè)時間縮短15%以上，實現(xiàn)了行業(yè)內(nèi)最高生產(chǎn)能力。 腕部軸內(nèi)采用獨立驅(qū)動機構(gòu)設(shè)計，實現(xiàn)了世界上最為細巧、緊湊內(nèi)置 電纜機械手臂。使機器人在狹窄空間以及高密度環(huán)境下作業(yè)得以有效實 現(xiàn)。 前懸臂實現(xiàn)了卓越電纜集成能力，保持手部電纜路徑平滑，維護更加 簡易。也可提供手部電纜內(nèi)插入管道作為選配。 項目 規(guī) 格 M-20iA 動作類型

7、獨立多關(guān)節(jié)型機器人 控制軸 6軸 放置方式 地裝、吊裝 動作范圍 最大到達距 離 1811mm  最小到達距 離 317mm 前后動作范 圍 -1117mm +1437mm 最大動作速 度 J1軸旋轉(zhuǎn) 195 /sec J2軸旋轉(zhuǎn) 175 /sec J3軸旋轉(zhuǎn) 180 /sec J4軸手臂旋 轉(zhuǎn) 360 /sec J5軸手腕旋 轉(zhuǎn) 360 /sec J6軸手腕旋 轉(zhuǎn) 550 /sec 手部最大負(fù)載 20kg 驅(qū)動方式 AC伺服馬達驅(qū)動 重復(fù)精度 0. 08mm 重量 250kg 安裝環(huán)境 周圍溫度：一25

8、C~60 C 表1機器人參數(shù)表 2 .電氣系統(tǒng) 系統(tǒng)中電氣系統(tǒng)可以根據(jù)用戶需求定制功能，一般系統(tǒng)電氣系統(tǒng)由主 控電控柜、副操作盒、主操作盒及外圍安全裝置構(gòu)成。主控柜由主控PLC 及低壓電氣元件構(gòu)成，該單元為電氣系統(tǒng)核心部分，主要負(fù)責(zé)及機器人控 制信號通訊，處理人工操作信號?，判斷設(shè)備安全信號；副操作盒為人機界 面，負(fù)責(zé)顯示系統(tǒng)工作狀態(tài)、參數(shù)設(shè)置、記錄產(chǎn)量等信息及處理報警數(shù)據(jù) 庫等；主操作盒為操作工完成系統(tǒng)啟動，暫停，預(yù)約，急停等操作人機裝 置。外圍安全裝置為系統(tǒng)所配備安全傳感器，如操作區(qū)域安全光柵、維修 門開關(guān)等。 系統(tǒng)控制流程如圖： 圖3控制流程圖 針對教學(xué)機器人系統(tǒng)

9、，可將主控制柜設(shè)計可用于PLC、自動化系統(tǒng)教 學(xué)演示實驗臺。  電氣系統(tǒng)主要部件品牌: 序 夕稱 廠笳 名沖 1 PLC 二芳 2 觸槌屏 二芳 3 斷路黑 怖耐彷 4 祐相 和梟 S 它全注柵 歐姆力? 6 行全門錨 歐姆力 3 .安全圍欄 由于機器人在運行過程中，機器人動作速度高、范圍大，而且 經(jīng)常有突然啟動動作，這些對非法進入機器人動作范圍人來說相當(dāng) 危險，因此設(shè)備安全防護非常重要。一般我們在機器人工作站四周 設(shè)有防護欄，防護欄人工操作區(qū)域為封閉式結(jié)構(gòu)，兩側(cè)設(shè)有擋板防 止人員違規(guī)進入，并且在操作區(qū)域

10、安裝安全光柵，保護操作者安全, 防護欄上還配有維護人員進出安全門，安全門上安裝有安全鎖，當(dāng) 安全門打開時安全鎖發(fā)出報警信號，機器人無法啟動，保證維修人 員人身安全。 五、設(shè)備顏色 1 .機器人本體、機器人控制柜等為原設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)顏色。 2 .機械本體、電氣控制部分顏色，審圖時確定，可選用本公司標(biāo)準(zhǔn)顏 色。若由貴公司確定，請?zhí)峁┥?，在審圖時確認(rèn)。 六、設(shè)備使用環(huán)境 場所 室內(nèi)（附近沒有電氣噪聲源） 周圍溫度 -25-60 C 周圍濕度 20—90% （不結(jié)露） 易燃氣體 無 腐蝕性氣 無 壓縮氣源 0.4—0.6MPa氣源,流量不低于4000L/min 電源電壓

11、 3 相 AC 380V 10% 50Hz 七、制作擔(dān)當(dāng) 序:號 項目 供貨范圍 備 注 用戶 供方 1 港計 ▲ 2 制造 ▲ 3 它招 ▲ 4 鋪助設(shè)■臨 ▲ S 卻重用名 ▲ 行軍/義主 6 設(shè)備基礎(chǔ)［ ▲ 設(shè)名加基 7 演件想佻 ▲ 和曷商宗（一般為30件） 8 培訓(xùn) -▲_ 八、保修及售后服務(wù)事項 1.質(zhì)保期 1）沈陽天寶保證其提供貨物是全新，未使用過，并在各個方面符合合 同規(guī)定質(zhì)量、規(guī)格和性能。 2）沈陽天寶應(yīng)保證在合同規(guī)定質(zhì)量保證期內(nèi)，對由于質(zhì)

12、量原因所引起 本設(shè)備任何缺陷、故障和損壞負(fù)責(zé)。 3）機器人焊接系統(tǒng)質(zhì)量保證期為自設(shè)備最終驗收報告簽署之日起12 個月或2000小時（早為主）。 4）如果在質(zhì)量保證期內(nèi)，發(fā)現(xiàn)貨物質(zhì)量或材料及合同規(guī)定不符合，或 證明貨物有缺陷（包括潛在缺陷或使用不合適材料等），用戶有權(quán) 根據(jù)有關(guān)質(zhì)檢部門出具檢驗書，在貨物質(zhì)量保證期內(nèi)向沈陽天寶提 出索賠。 5）質(zhì)量保證范圍為本項目合同下貨物。但是，因用戶人為因素或外部 客觀因素引起設(shè)備軟硬件之任何損傷、毀壞均不在質(zhì)量保證范圍之 內(nèi)。包括但不僅限于以下方面： ＞由于未進行正常保養(yǎng)、維修、及定期檢查而發(fā)生故障。 ＞由于天災(zāi)或其他不可抗拒而受到損壞。 ＞由于

13、本系統(tǒng)以外異常而發(fā)生故障。 ＞非從本公司購買不良品對機器造成損壞。 ＞由于誤操作、異常運轉(zhuǎn)等其他不屬本公司責(zé)任而因起故障。 以上因素引起設(shè)備問題，沈陽天寶不承擔(dān)保修責(zé)任。 2.售后服務(wù)條款 1）如果由于用戶人為因素或外部客觀因素導(dǎo)致設(shè)備無法正常生產(chǎn)，沈 陽天寶將有償負(fù)責(zé)維修。 2）質(zhì)量保證期外：不論由于設(shè)備本身故障、用戶人為因素還是外部客 觀因素導(dǎo)致設(shè)備無法正常生產(chǎn)，沈陽天寶均將有償負(fù)責(zé)維修。 3）服務(wù)響應(yīng)時間：沈陽天寶在收到用戶書面通知后4小時內(nèi)做出響 應(yīng)。對于普通故障，沈陽天寶將以電話、傳真或E-MAIL形式指導(dǎo) 用戶盡快恢復(fù)生產(chǎn)。對于用戶不能自行解決故障，沈陽天寶將在 2

14、4小時內(nèi)，保證售后服務(wù)技術(shù)人員趕到用戶現(xiàn)場。 4） 5） 九、培訓(xùn)計劃 我公司設(shè)有設(shè)備齊全培訓(xùn)設(shè)施，專門為用戶提供機器人操作及維修 技術(shù)培訓(xùn)。 培訓(xùn)計劃及要求: 天 時間 培訓(xùn)內(nèi)容 地點 第一天 8:00?12:00 1 .機器人基礎(chǔ)知識講解 2 .機器人安全知識講解 3 .機器人基本結(jié)構(gòu)講解 天寶培 訓(xùn)室 13:00—17:00 1 .機器人示教編程講解 2 .學(xué)員實際操作運轉(zhuǎn) 現(xiàn)場 FATC 第二天 8:00—12:00 13:00-17:00 第三天 8:00—12:00 機器人常用高級功能設(shè)定講 解 注： 1 .在

15、沈陽天寶進行機器人培訓(xùn)首次免費。 2 .人員要求：機器人操作者中專以上學(xué)歷，主管技術(shù)人員大專以上學(xué) 歷并熟悉英文、計算機。 3 .對每名學(xué)員，提供機器人操作培訓(xùn)中文教材一套。 4 .受訓(xùn)人員食宿及交通費自理。 5 .受訓(xùn)地點為沈陽天寶自動化設(shè)備有限公司內(nèi)。 6 .受訓(xùn)時間在設(shè)備預(yù)驗收前。 十、設(shè)備驗收 設(shè)備驗收分為預(yù)驗收和終驗收。 1 .預(yù)驗收 預(yù)驗收時間節(jié)點依據(jù)項目進度表進行，具體時間由沈陽天寶提前3 天通知甲方，地點在沈陽天寶公司內(nèi)進行。預(yù)驗收前客戶需向沈 陽天寶提供調(diào)試樣件，數(shù)量雙方協(xié)商確定。 設(shè)備需滿足如下要求： ? 設(shè)備構(gòu)成及協(xié)議描述一致。 ? 安全保護裝置安

16、裝并保證有效。 ? 設(shè)備可以完全在手動和自動狀態(tài)下運行。 ? 電氣，氣動程序動作及客戶要求一致。 ? 30個樣件連續(xù)試運轉(zhuǎn)。 2 .終驗收 ? 設(shè)備終驗證須在需方工廠內(nèi)并由需方員工操作進行。 ? 及技術(shù)協(xié)議不相符項目以及在預(yù)驗收時發(fā)現(xiàn)問題或正式交付后 才出現(xiàn)問題都必須消除才能通過最終驗收。 ? 機器工裝已經(jīng)完全安裝并進行所有模式運轉(zhuǎn)。 ? 所以技術(shù)文檔均已更新并到位打印和CD盤格式儲存。 ? 預(yù)驗收批準(zhǔn)要求現(xiàn)場反復(fù)實現(xiàn)。 ? 培訓(xùn)操作工，維修工和工程師。 設(shè)備到達用戶現(xiàn)場調(diào)試結(jié)束后，對于非沈陽天寶原因?qū)е虏荒苓M 行終驗收工作情況，設(shè)備到現(xiàn)場兩個月后便自動視為設(shè)備終驗收通 過。 十一、客戶交工資料 1 .裝箱單 2 .成套文件 a.機械圖紙： 系統(tǒng)總圖 系統(tǒng)易損件圖紙 b.電氣圖紙： 系統(tǒng)電氣原理圖 系統(tǒng)接線圖 c.清單： 機械易損件清單 電氣易損件清單 焊接易損件清單 3 .相關(guān)文件 系統(tǒng)說明書 夾具操作規(guī)程 檢驗報告單 外購件說明書、合格證 設(shè)備合格證 4 .軟件類 電氣控制器程序 人機界面程序 機器人主程序 注：以上資料已實際發(fā)生為主