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多齒輪磨床自動上下料系統(tǒng)技術(shù)方案
1：產(chǎn)品情況及基本要求
本自動上下料系統(tǒng)的目標(biāo)是在單臺磨床上實(shí)現(xiàn)多齒輪磨削加工的自動上下料。
1-1：擬加工產(chǎn)品
加工產(chǎn)品共4種、分別為：
CP1--VG1246050030； CP2--VG1246050030;
CP3--628DA1021001A; CP4—0000294449
各產(chǎn)品特征參數(shù)如下：
1-2：磨削加工設(shè)備
磨削加工采用MK2830立式磨床，如下圖示意。
1-3：項(xiàng)目基本要求
MK2830磨削齒輪的中孔及一端面，加工節(jié)拍為90秒~270秒不等。通過更換磨床夾具來實(shí)現(xiàn)對前述各零件的磨削加工。磨床具備主軸定位停車、自動開門等自動生產(chǎn)條件。
每臺磨床配置一臺機(jī)器人實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的自動上下料。
2：方案思路
該多齒輪磨床自動上下料系統(tǒng)本著以下思路擬定其技術(shù)方案。
1） 通過中孔內(nèi)撐夾持工件；
2） 分別用1套專用夾具實(shí)現(xiàn)對對應(yīng)零件的夾持轉(zhuǎn)運(yùn)。【前述產(chǎn)品特征參數(shù)表明：這四個齒輪零件的特征（重量因素和夾持中孔直徑差）差距較大、不易實(shí)現(xiàn)夾具上的兼容?！?br/>3） 采用平面循環(huán)料倉為機(jī)器人提供定點(diǎn)的上料及卸料位置、人力（借助工具）實(shí)現(xiàn)工件在料倉和存儲箱之間的轉(zhuǎn)運(yùn)。機(jī)器人完成相關(guān)操作后、料倉循環(huán)將工件送出安全圍欄。
4） 通過6軸機(jī)器人實(shí)現(xiàn)自動上下料動作；
5） 機(jī)器人通過快換接頭實(shí)現(xiàn)各夾具的快速更換；
6） 機(jī)器人抓取工件后在預(yù)定位裝置上作主動定位，建立工件與磨床主軸的準(zhǔn)確位置關(guān)系。
3：方案描述
3-1：方案總體說明（參見平面布置示意圖）
1） 采用平面循環(huán)料倉為系統(tǒng)供料、通過更換料倉上的托架實(shí)現(xiàn)對不同產(chǎn)品的適應(yīng)；【卸料倉結(jié)構(gòu)相同】
2） 預(yù)定位裝置可以實(shí)現(xiàn)對4個產(chǎn)品的預(yù)定位；
3） 專用夾具據(jù)具備抓取、旋轉(zhuǎn)、墩壓及徑向浮動等功能以適應(yīng)自動上下料操作；
4） 夾具定置裝置定位存放夾具、并為夾具接口提供防護(hù)；
5） 考慮工件、專用夾具、快換接口及相關(guān)構(gòu)件的因素選擇100KG左右的6關(guān)節(jié)機(jī)器人實(shí)現(xiàn)上下料動作；
6） 設(shè)置安全圍欄確保系統(tǒng)及作業(yè)安全。
3-2：設(shè)備布局
該系統(tǒng)自動上下料系統(tǒng)為MK2830磨床服務(wù)，由1臺6軸110KG機(jī)器人（機(jī)器人系統(tǒng)）、上料倉、卸料倉、專用夾具系統(tǒng)、預(yù)定位裝置、安全防護(hù)系統(tǒng)和電器控制（本方案中未作示意）系統(tǒng)等組成。
位置關(guān)系參見設(shè)備布局示意圖。
3-3：生產(chǎn)工藝過程
1） 啟動系統(tǒng)前首先確認(rèn)：動力情況、擬加工產(chǎn)品、磨床夾具及砂輪、料倉（上、下）狀態(tài)。
2） 調(diào)用擬加工產(chǎn)品的程序、系統(tǒng)準(zhǔn)備運(yùn)轉(zhuǎn)；
3） 人力輔助為“上料倉”上工件、工件被送至機(jī)器人抓取位置等待抓取?！敬颂幮枰肆Τ掷m(xù)輔助】
4） 機(jī)器人到“夾具定置位置”拾取擬加工產(chǎn)品的對應(yīng)“專用夾具”；
5） 機(jī)器人攜帶抓取夾具到工件抓取位置抓取待磨削工件；
6） 機(jī)器人攜帶工件前往“預(yù)定位裝置”；
7） 機(jī)器人攜帶工件通過專用夾具和預(yù)定位裝置配合實(shí)現(xiàn)工件預(yù)定位，建立工件與磨床主軸夾具的確定關(guān)系；
8） （磨床自動門打開）機(jī)器人將工件送入磨床主軸夾具、磨床主軸夾具完成工件夾持、同時機(jī)器人退出磨床等待、磨床自動門關(guān)閉，磨削加工開始；
9） 磨削加工完成后、磨床自動門開啟等待、機(jī)器人進(jìn)入抓取工件并將工件送至“下料倉”指定位置；送出由人力輔助卸下工件至指定位置【此處需要人力持續(xù)輔助】；
10） 重復(fù)4）~10），實(shí)現(xiàn)對工件的持續(xù)磨削加工。
3-4：節(jié)拍與人力配備
1）工件磨削加工節(jié)拍：90秒~270秒（不同工件用時不一樣）；
2）機(jī)器人輔助用時（所有工件相同）：35秒（【上料】20秒左右、【卸料】15秒左右）；
3）系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)時需配備一名操作者輔助完成對“上料倉”上料、對“下料倉”卸料；
4：主要工藝裝備
該自動上下料系統(tǒng)涉及的主要工藝裝備如下：
5：公用設(shè)施及安全
5-1 ：電力
三相220V，50Hz+地線；
機(jī)器人約9KW；料倉約1.5KW。
5-2 壓縮空氣
壓力≥0.6MPa，流量>20L/min
5-3 接地
機(jī)器人一級接地可靠。
5-4 安裝環(huán)境
1）周圍溫度0~45°C（不帶空調(diào)）；0~60°C（帶控制柜工業(yè)空調(diào)）
2）周圍濕度一般不高于75%RH，無結(jié)霜
短時間（不超過一個月）不超過95%RH，無結(jié)霜
3）震動不大于0.5G
4）其他無強(qiáng)無線電等干擾
5-5 安全
1）機(jī)器人工作范圍內(nèi)，禁止操作者進(jìn)入，禁止操作者和機(jī)器人在共同作業(yè)地域內(nèi)同時工作。
2）機(jī)器人工作范圍周圍設(shè)置封閉式安全圍欄。
3）進(jìn)入封閉式安全圍欄內(nèi)作業(yè)的人員必須安全培訓(xùn)，維護(hù)門上的安全開關(guān)的作用和動作視同緊急停止。
4）系統(tǒng)各可操作的控制器設(shè)置在安全圍欄以外。
5）機(jī)器人的自動啟動、再啟動和手動操作時，必須確認(rèn)必要的操作條件。
6）其他的安全條件必須滿足國家法律的有關(guān)規(guī)定。
7）其他的安全條件必須滿足用戶公司的有關(guān)企業(yè)安全規(guī)定。
6：內(nèi)部調(diào)試
在系統(tǒng)發(fā)送到貴司工廠前，我方將進(jìn)行內(nèi)部調(diào)試，此系統(tǒng)將完全組建并測試，這將大大地降低現(xiàn)場系統(tǒng)安裝及調(diào)試的時間及費(fèi)用。該過程需要得到貴方的配合。
內(nèi)部安裝調(diào)試范圍
? 機(jī)械結(jié)構(gòu)
? 測試電、機(jī)、控制、安裝及安全單元
? PLC軟件測試
? 系統(tǒng)聯(lián)機(jī)
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