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玻璃自動(dòng)上料工作站
1 前言
在發(fā)達(dá)國家，機(jī)器人己廣泛地應(yīng)用于工業(yè)、國防、科技、生活等各個(gè)領(lǐng)域。在現(xiàn)今的生活上,科技日新月異的進(jìn)展之下,機(jī)械人手臂與有人類的手臂區(qū)別就在于靈活度與耐力度。也就是機(jī)械手的優(yōu)勢可以重復(fù)的做同一動(dòng)作在機(jī)械正常情況下永遠(yuǎn)也不會(huì)覺得累！機(jī)械手臂的應(yīng)用也將會(huì)越來越廣泛,機(jī)械手是近幾十年發(fā)展起來的一種高科技自動(dòng)生產(chǎn)設(shè)備，作業(yè)的準(zhǔn)確性和環(huán)境中完成作業(yè)的能力，工業(yè)機(jī)械手機(jī)器人的一個(gè)重要分支。
1.1 設(shè)計(jì)目標(biāo)
a） 解決現(xiàn)階段玻璃磨邊生產(chǎn)過程中勞動(dòng)過于密集；
b） 降低玻璃磨邊成本，提高產(chǎn)品競爭力；
c） 解放工人生產(chǎn)環(huán)境惡劣，高濕度、高噪音、高粉塵等；
d） 本次技改將解決三問題，分別是上料工位，玻璃翻邊工位，人工排布烘干工位。
上料工位：
e） 通過由機(jī)械手來代替人工，解放高危工種、實(shí)現(xiàn)更高的效率。
1.2 設(shè)計(jì)原則
1) 必須滿足客戶對產(chǎn)品功能和服務(wù)的要求。工程機(jī)械提供給客戶的不僅是產(chǎn)品的功能，還包括支持這些功能的售后服務(wù)。因此設(shè)計(jì)過程中既要針對產(chǎn)品的不同功能特點(diǎn)，又要使產(chǎn)品具有良好的維修方便性。
2) 符合國家的產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策和有關(guān)的法令、法規(guī)。
3) 堅(jiān)持標(biāo)準(zhǔn)化、通用化、系列化的“三化”原則。
4) 符合社會(huì)對環(huán)境保護(hù)的要求。
5) 符合技術(shù)創(chuàng)新的規(guī)律，重視對知識產(chǎn)權(quán)的保護(hù)。
6) 從企業(yè)的實(shí)際工藝水平和生產(chǎn)能力出發(fā)，強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)與工藝、生產(chǎn)相結(jié)合。
1.3 設(shè)計(jì)依據(jù)和參考標(biāo)準(zhǔn)
1) 目前，國外已有各種專用和通用的裝配機(jī)器人在生產(chǎn)中得到應(yīng)用，主要類型大致有直角坐標(biāo)型、圓柱坐標(biāo)型和關(guān)節(jié)型三大類。關(guān)節(jié)型裝配機(jī)器人又有垂直關(guān)節(jié)型(即空間關(guān)節(jié)型)和平面關(guān)節(jié)型(即SCARA型)兩種。具統(tǒng)計(jì)資料介紹，在這些裝配機(jī)器人中，平面關(guān)節(jié)型裝配機(jī)器人是應(yīng)用數(shù)量較多且較為廣泛的一種裝配機(jī)器人。1991年世界上4萬余臺在生產(chǎn)上應(yīng)用的裝配機(jī)器人中，SCARA機(jī)器人約占3/4左右。其主要應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)殡娮与姎鈽I(yè)、家用電器業(yè)、精密機(jī)械業(yè)。從事印刷電路板上電子元器件的插入作業(yè)家用電器及儀器儀表的組裝作業(yè):小型電器開關(guān)、接觸器等電器產(chǎn)品的組裝作業(yè)。
1.3.1 適用范圍
金杉玻璃自動(dòng)上料工作站系統(tǒng)是對金杉小型長方體玻璃磨邊設(shè)備提供輔助機(jī)器人系統(tǒng)，本方案設(shè)計(jì)技術(shù)只能應(yīng)用于金杉玻璃的小型長方體玻璃上料、旋轉(zhuǎn)和烘干前加工完成玻璃碼垛。
2 系統(tǒng)概述
玻璃自動(dòng)上料工作站系統(tǒng)由三部分組成，分別是四軸上料機(jī)器人，控制中樞、氣動(dòng)產(chǎn)品系統(tǒng)集成。總圖示意
2.1 系統(tǒng)的主要功能
2.1.1 四軸上料機(jī)器人
四軸上料機(jī)器人負(fù)載將堆放好毛玻璃通過X軸、Y軸、Z軸和R軸搬運(yùn)到寬邊磨邊機(jī)的傳送鏈上，由磨邊機(jī)進(jìn)行位置調(diào)整，調(diào)整完成后進(jìn)入寬邊加工件，對毛玻璃的4個(gè)面進(jìn)行加工。X軸集成在上料滾筒輸送鏈上，實(shí)現(xiàn)料倉的自動(dòng)進(jìn)給和無間歇式換料。
圖2.1
圖2.2
2.1.2 玻璃轉(zhuǎn)向系統(tǒng)
玻璃轉(zhuǎn)向系統(tǒng)巧妙的運(yùn)用寬邊磨邊機(jī)與窄變磨邊機(jī)位置高差，通過一個(gè)頂升氣缸和擺動(dòng)氣缸實(shí)現(xiàn)，機(jī)構(gòu)防水防銹。
圖2.3
圖2.4
2.1.3 控制中樞系統(tǒng)
控制中樞是負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)核心，由成都海科工控設(shè)備有限公司根據(jù)金杉玻璃提出的工藝要求結(jié)合我方的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行編寫。控制中樞由PLC、執(zhí)行器（電機(jī)、氣缸等）、信號采集器等組成，然后由我方進(jìn)行程序的開發(fā)。
2.1.4 玻璃碼垛排序
磨邊完成的玻璃即將進(jìn)入烘干設(shè)備，為得到更高效率，所有生產(chǎn)出來的玻璃成對進(jìn)入烘干箱，我方提供簡易玻璃碼垛排序器，有效的解決由人工完成的勞動(dòng)力浪費(fèi)。
圖2.5
2.2 系統(tǒng)配置
2.3 技術(shù)參數(shù)
1) 機(jī)器人參數(shù)
重復(fù)定位精度：±2mm
標(biāo)準(zhǔn)循環(huán)時(shí)間：約3s≤~＜4s
合成速度：800mm/s
可搬運(yùn)質(zhì)量：Max=10kg含機(jī)械手抓
臂工作范圍：±500mm
設(shè)置方法：地面安裝
符合標(biāo)準(zhǔn)：ANSI及CE標(biāo)準(zhǔn)
2) 系統(tǒng)參數(shù)
上料速度：約900≤~1200片/h
注：PLC預(yù)留1組I/O輸入接口，機(jī)器人系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)與原有設(shè)備并線且能夠控制整條生產(chǎn)線的啟停；
3 安裝調(diào)試培訓(xùn)及驗(yàn)收
3.1 安裝調(diào)試
1、賣方負(fù)責(zé)在買方現(xiàn)場完成所承制設(shè)備的安裝，買方提供行車、叉車及用電用氣、人員等的支持。
2、賣方在買方現(xiàn)場完成合同規(guī)定工件的單機(jī)和系統(tǒng)調(diào)試工作。
3.2 自動(dòng)上料工作站的操作培訓(xùn)
1、 自動(dòng)上料工作站操作基礎(chǔ)培訓(xùn)（在?？乒た卦O(shè)備進(jìn)行1人次3天的操作培訓(xùn)）。
2、 賣方對買方進(jìn)行系統(tǒng)操作編程培訓(xùn)指導(dǎo)(在安裝現(xiàn)場進(jìn)行2天)。
3、 涉及買方人員的差旅和交通住宿等費(fèi)用未包含在內(nèi)，由買方自行承擔(dān)。
3.3 驗(yàn)收
驗(yàn)收分為預(yù)驗(yàn)收與終驗(yàn)收。預(yù)驗(yàn)收在賣方工廠進(jìn)行，終驗(yàn)收在買方工廠進(jìn)行。
在設(shè)備達(dá)到以下條件時(shí)，買方必須進(jìn)行預(yù)驗(yàn)收和終驗(yàn)收：
3.4 提供資料
賣方向買方提交如下技術(shù)資料：
1、 系統(tǒng)使用說明書：中文版1套。
2、 自動(dòng)上料工作站操作說明書、保養(yǎng)說明書：中文1本。
3、 自動(dòng)上料工作站控制器說明書：中文1本。
4、 電氣圖紙（原理、接線、柜內(nèi)布置、電纜清單）：1套（pdf格式）。
5、 設(shè)備（如：抓手、傳送帶）總裝圖紙及易損件零件圖：1套(pdf格式)。
6、 備件清單。
4 質(zhì)量保證
1、 質(zhì)保期: 自動(dòng)上料工作站系統(tǒng)終驗(yàn)收后一年內(nèi)或自動(dòng)上料工作站系統(tǒng)到達(dá)買方現(xiàn)場一年以內(nèi)。
2、 在質(zhì)保期間內(nèi)，如果不是因?yàn)橘I方的責(zé)任而發(fā)生故障的情況下，維修用部品或者更換由賣方無償運(yùn)輸至買方。
3、 即使在質(zhì)保期間內(nèi)，賣方將不承擔(dān)下述情況所發(fā)生的費(fèi)用。
4、 購買后由于買受方或者第三者的不當(dāng)修理、改造、轉(zhuǎn)移或者使用上不注意引起的損壞。
5、 由火災(zāi)、水災(zāi)、地震、雷電或其他不可抗力所引起的損壞。
6、 轉(zhuǎn)賣、轉(zhuǎn)讓、贈(zèng)與第三方等情況。
7、 不按使用說明書上所要求的進(jìn)行適當(dāng)?shù)木S修保養(yǎng)作業(yè)而發(fā)生的損壞。
8、 即使在質(zhì)保期間內(nèi)，有關(guān)消耗品也不屬于質(zhì)保的范圍。
9、 賣方的責(zé)任只限于本協(xié)議書所描述的內(nèi)容，這之外的責(zé)任賣方不承擔(dān)。
5 買方責(zé)任
1、 需向賣方提供準(zhǔn)確、詳細(xì)的相關(guān)工件、設(shè)備及車間布局的圖紙及足夠的鑄件。
2、 負(fù)責(zé)對現(xiàn)場進(jìn)行改造以適合自動(dòng)上料工作站系統(tǒng)的安裝要求。
3、 確保滿足條款“5.環(huán)境條件”中的所有條件。并負(fù)責(zé)把電源氣源接到賣方現(xiàn)場指定位置。
4、 根據(jù)實(shí)際情況制作空調(diào)房。
5、 負(fù)責(zé)提供充足的現(xiàn)場調(diào)試用工件，以及保證周邊設(shè)備的正常運(yùn)行。
6、 對自動(dòng)上料工作站系統(tǒng)的安裝調(diào)試提供必要的水、電、壓縮空氣、叉車行車等的使用支持。
7、 在設(shè)備達(dá)到驗(yàn)收條件時(shí)負(fù)責(zé)對設(shè)備進(jìn)行驗(yàn)收。
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