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套專用夾具實現(xiàn)對對應(yīng)零件的夾持轉(zhuǎn)運(yùn)?!厩笆霎a(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)器人實現(xiàn)自動上下料動作;
5) 機(jī)器人通過快換接頭實現(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。【此處需要人力持續(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)