注塑機機器人取件系統(tǒng)控制方案

1. 客戶要求：

1.1 設備名稱：注塑機機器人自動化生產(chǎn)系統(tǒng)

1.2 設備內(nèi)容：改變現(xiàn)有人工取件下料、切水口的方式，采用機器人代替人工實現(xiàn)自動化生產(chǎn)。

1.3作業(yè)對象：X套工件

設備特點：

1）智能化（機器人Æ智能傳感器）；

2）柔性化（機器人為主的柔性運動平臺）；

3）擴展性；

2、客戶需求主要內(nèi)容

2.1客戶提供的產(chǎn)品樣件、工件數(shù)模、模具數(shù)模、工藝流程。

2.2方案要求

2.2.1: 每臺注塑機上均有一個對應的機器人，機器人換手抓，注塑機開模，機器人取件，自動剪澆口與自動去披風，產(chǎn)品邊緣光順，然后放于輸送裝置上。其中兩臺注塑機以及對應的機器人共用一個輸送裝置。

2.2.2: 整個方案需要有防護欄，防護欄顏色為白色。機器人裝與注塑機的定模座上，機器人的運動最遠路徑需要滿足以下條件：380注塑機取件離定模板中心水平距離為800mm，530注塑機取件離定模板中心水平距離為1000mm，850注塑機取件離定模板中心水平距離為1200mm。

2.2.3: 換手抓均是自動快速接頭，機器人上配有母接頭，手抓上配有子接頭。機器人手抓定位后實現(xiàn)自動換取，子頭應置有識別碼，換取后能自動提示對應程序，人工確認。（要求能識別至少32套手抓）實現(xiàn)自動快換功能,換取應該準確無損傷。換取不成功時, 機器人停止工作, 系統(tǒng)報警，同時預留模具掃描與手抓掃描自動識別功能接口。配備手抓放置架，可放置30套手抓。

2.2.4: 可移動帶輪機器人電柜以及帶輪控制柜放于輸送帶下方,高度要求小于780mm（需考慮輸送帶厚度）, 主輸送帶高度780mm。兩條主輸送帶寬1M，一條長25M，另一條長14.5M；兩條副輸送帶長度需根據(jù)實際配置。

2.2.5: 需要有防誤操作功能， 具體是保證使用者使用的手抓、模具、程序相對應。對于修飛邊功能的實際效果，如不能滿足我司要求，則需扣除相應功能部分的費用。

2.2.6:手抓臺和二次定位模具臺放置方案:需要定做移動小車，在地面給移動小車做定位裝置，移動小車上的手抓臺和二次定位的模具臺的升降全部能以氣動和手動兩種可調(diào)模式進行且對升降高度有定位銷定位。如當定位車的精度無法達到換取定位要求時,以固定平臺方式進行。對于價格不產(chǎn)生任何費用的影響。

2.2.7:設備必需有與外部設備（手機，電腦等）進行相互通信的接口。機器人具有軟浮動功能, 操作界面語言支持中英文。

2.3抓手單元要求

2.3.1：保證在整個抓取產(chǎn)品放于輸送帶過程中，在塑料件上不可留下吸盤印以及任何損壞塑料件的現(xiàn)象

2.3.2：整個抓手單元結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，在存儲搬運以及使用過程中結(jié)構(gòu)不可移位。

2.3.3：在設計抓手單元時必須滿足產(chǎn)品的模具以及生產(chǎn)所使用的注塑機型號參數(shù)

2.3.4：機器人手抓包含：SMC三聯(lián)件（氣源處理器），SMC真空發(fā)生器，SMC耐高溫吸盤，SMC電磁閥，SMC氣缸，日本BL自動換手母, 子盤。

2.3.5：整個手抓單元在設計上需要有兩套回路（起多一層保護作用），抓取水口以及吸盤需帶自動檢測裝置，在吸取動作不成功時，自動報警同時與注塑機聯(lián)動，停止下一步動作，手抓單元設計完畢后需要我司審核后，方可進行加工。

2.4安全要求：

2.4.1: 兩臺機器人有一個可檢測到的公共區(qū)域，僅允許一臺機器人進入，即可以實現(xiàn)當一臺機器人進入公共區(qū)域在放產(chǎn)品與輸送裝置上時，另外一臺機器人不允許進入公共區(qū)域，做等待動作，直至機器人將產(chǎn)品放在輸送線離開公共區(qū)域后，另外一臺機器人立即自動進入安全區(qū)域?qū)a(chǎn)品放于輸送裝置上。以避免有機器人互相干涉的情況發(fā)生， 剪水口以及切飛邊控制均由PLC 控制，調(diào)用程序直接在單獨的觸摸屏上直觀控制。

2.4.2: 公共區(qū)域除機器人自身的位置檢測外，另每臺機器人需要加裝光柵，以再提供一個信號保護。  

2.4.3：當注塑機開模時，機器人自動取料，取出產(chǎn)品后，注塑機完成關(guān)模動作。機器人未取出產(chǎn)品時，注塑機不允許合模。

2.5: 壓縮空氣：壓力為6Kgf/cm2 氣源，不小于5Kgf/cm2

3、基本方案

3.1 布局圖說明

圖1：注塑機MA3800+注塑機5300搭載機器人FANUC M-20iA方案示意圖

圖2：注塑機LGH-850M搭載機器人FANUC M-20iA/12L方案示意圖

3.2工作流程示意圖

 裝模階段：

 生產(chǎn)階段：

3.3 六軸機器人抓手單元

3.3.1 構(gòu)成

   3.3.2 主要功能

1）為整個取件、修邊、下料過程提供一個穩(wěn)定可靠，精確方便，循環(huán)使用的綜合工作治具；

2）滿足精度要求；

3）滿足方便性要求；

4）滿足柔性要求；

3.4修水口與飛邊工位

   3.4.1構(gòu)成

   3.4.2主要功能  

   1）可修各種水口與修飛邊

   2）感應保證修剪到位

3.5  底座、外圍單元

   3.5.1構(gòu)成

3.5.2主要功能

1）六軸機器人固定

2）鋁型材外圍方便觀察設備運轉(zhuǎn)，帶安全鎖保證安全并方便維護

3.6 設備主要配置

3.7 機器人

   本生產(chǎn)線所選用六軸機器人是FANUC機器人，型號為M-20iA和M-20iA/12L，

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小型智能搬運機器人FANUC Robot M-20iA，F(xiàn)ANUC Robot M-20iA/12L是電纜內(nèi)置式小

型搬運機器人，具有以下特長：

ü  通過采用高剛性的手臂和最先進的伺服技術(shù)，提高了加減速性能，縮短了搬運時間，從而實現(xiàn)了高生產(chǎn)率。

ü  手腕采用了獨特的驅(qū)動機構(gòu)，從而實現(xiàn)了苗條的電纜內(nèi)置式手腕。

ü  機器人手腕部工具用電纜不僅被裝載在維護性能良好的單側(cè)懸臂上，還可以選用電纜配線專用軟導管（選項）。

ü  因為實現(xiàn)了機器人手腕部工具用電纜位置的穩(wěn)定性，所以可以使用ROBOGUIDE（選項）進行脫機示教，從而大幅度削減示教時間。

ü  通過和iRVision（內(nèi)置視覺功能）或力覺傳感器進行配套使用，可以使用各種最新的智能化功能。

FANUC機器人M-20iA和M-20iA/12L的性能參數(shù)如下：

工作范圍示意如下：

FANUC 機器人M-20iA和M-20iA/12L的組成

1) 機械部分

- 安裝方式：地裝、天吊、傾斜

- 關(guān)節(jié)方式：6 軸關(guān)節(jié)型

- 運輸方式：利用鏟車、行車

- 規(guī)格：防塵規(guī)格

2) R-30iB 控制器部分：

- 基本配置： B 型箱體

- 電源輸入：200V / 3 相

- Flash ROM 模塊容量： 32MB

- DRAM 模塊容量： 32MB

- CMOS RAM 模塊容量： 2MB

- Process I/O 40in/out 模塊

- Profibus slave 現(xiàn)場總線模塊

- 機器人連接電纜（標準）： 7米

- 示教盤連接電纜： 10 米

- 備件 ： （保險絲, 后備電池）

3)軟件

- 基本軟件

- 基本字庫: 中文

- 搬運專用軟件（Handling Tool）

- M-20iA 的機器人軟件

- 數(shù)字伺服功能

- 操作指令功能

- 位置寄存器功能

- 時間計數(shù)器功能

- 外部程序選擇功能

- 磁盤連接功能

- TCP 自動設定功能

- 高靈敏度防碰撞檢測功能

4)手冊 (中文版，光盤)

- 搬運專用軟件操作和設置手冊

- M-20iA 的機械維修手冊

- R-30iA 控制器維修手冊

性能參數(shù)表如下：

注釋1）：采用傾斜安裝的時候，對J1、J2軸的動作范圍會有附加的限制。

注釋2）：短距離移動時有可能達不到各軸的最高速度。

注釋3）：不包含控制裝置的質(zhì)量。

3.8設備環(huán)境條件

4、質(zhì)量保證措施

4.1 質(zhì)量方針

   以質(zhì)量求生存、以創(chuàng)新求發(fā)展；

4.2 質(zhì)量措施

       1）功能性

       ①方便品種的切換，防錯防呆  ②利于生產(chǎn)自動化

       2）操作性

      ①采用一鍵操作模式，方便人工操作。  ②單機獨立操作模式

      3）維護性

      ①設備模塊化，拆卸安裝方便，便于維護

      4）安全性

      ①設備工作區(qū)在安全護欄內(nèi)  ②上料在安全區(qū)域進行

      5）美觀性

      ①底座、護罩等都使用鋁型材。保證了機械的整潔美觀。

5.動力設施

5.1本生產(chǎn)線使用動力電源

  電源采用單相AC220V。注：按國家標準D種接地，接地工程由需方負責。容量:6kw以內(nèi).

5.2壓縮空氣

    需方負責提供壓力為6Kgf/cm2 氣源，不小于5Kgf/cm2,需保證空氣清潔及干燥度。

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