《工業(yè)機(jī)器人與智能制造》課件40-5.1 機(jī)器人上下料應(yīng)用系統(tǒng)

《先進(jìn)制造技術(shù)》單元5工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用案例延時(shí)符單元5工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用案例5.1機(jī)器人上下料應(yīng)用系統(tǒng)5.2碼垛5.3任務(wù)一機(jī)器人上下料5.4任務(wù)二機(jī)器人碼垛5.1機(jī)器人上下料應(yīng)用系統(tǒng)5.1.1料倉(cāng)部分5.1.2機(jī)械手部分5.1.3電氣控制部分5.1.4簡(jiǎn)單電氣故障處理5.1.5機(jī)械維護(hù)與保養(yǎng)5.1機(jī)器人上下料應(yīng)用系統(tǒng)1.機(jī)器人上下料應(yīng)用系統(tǒng)概述工業(yè)機(jī)器人機(jī)床上下料裝置是將待加工工件送到機(jī)床上的加工位置，和將已加工工件從加工位置取下的工業(yè)機(jī)器人全自動(dòng)機(jī)械裝置，又稱工業(yè)機(jī)器人工件自動(dòng)裝卸裝置。5.1機(jī)器人上下料應(yīng)用系統(tǒng)1.機(jī)器人上下料應(yīng)用系統(tǒng)概述應(yīng)用工業(yè)機(jī)器人的顯著優(yōu)點(diǎn)是節(jié)拍快，精準(zhǔn)，且如果使用多功能夾具進(jìn)行裝夾時(shí)可實(shí)現(xiàn)多種不同的加工效果，機(jī)床加設(shè)機(jī)器人上下料裝置后，可使加工循環(huán)連續(xù)自動(dòng)進(jìn)行，成為自動(dòng)機(jī)床。5.1機(jī)器人上下料應(yīng)用系統(tǒng)1.機(jī)器人上下料應(yīng)用系統(tǒng)概述如圖所示，機(jī)器人上下料應(yīng)用系統(tǒng)作業(yè)時(shí),人工預(yù)先將毛坯放置儲(chǔ)料倉(cāng)處，再由機(jī)器人機(jī)械手將工件送入數(shù)控機(jī)床完成送料加工，當(dāng)數(shù)控機(jī)床加工完成后，通過(guò)機(jī)械手將半成品抓到翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)處翻轉(zhuǎn)工件，再放到輸送帶上，進(jìn)入下一工序加工。5.1機(jī)器人上下料應(yīng)用系統(tǒng)1.機(jī)器人上下料應(yīng)用系統(tǒng)概述最后將成品工件送入研磨機(jī)處去毛刺，再收集到收料倉(cāng)處，最后由人工在收料倉(cāng)處去取下成品工件完成自動(dòng)加工。5.1機(jī)器人上下料應(yīng)用系統(tǒng)2.料倉(cāng)部分該系統(tǒng)主要由機(jī)架、升降氣缸、料倉(cāng)旋轉(zhuǎn)移動(dòng)氣缸、移動(dòng)定位氣缸、靜止定位氣缸、控制系統(tǒng)等組成。下面介紹兩種常用的控制方法。5.1機(jī)器人上下料應(yīng)用系統(tǒng)2.料倉(cāng)部分⑴手動(dòng)控制靜止定位氣缸為伸出時(shí)，升降氣缸可手動(dòng)自由下降與上升。移動(dòng)定位氣缸與靜止定位氣缸一方伸出時(shí)，另一方可手動(dòng)自由伸縮。5.1機(jī)器人上下料應(yīng)用系統(tǒng)2.料倉(cāng)部分⑵自動(dòng)運(yùn)行我們?cè)谏狭蟼}(cāng)的對(duì)射光電處放置毛坯材料；當(dāng)旋轉(zhuǎn)自動(dòng)運(yùn)行旋鈕于自動(dòng)運(yùn)行時(shí)，升降氣缸上升毛坯，當(dāng)對(duì)射光電感應(yīng)到有料時(shí)氣缸停止上升，機(jī)械手才過(guò)來(lái)抓取毛坯至機(jī)床處進(jìn)行加工。5.1機(jī)器人上下料應(yīng)用系統(tǒng)2.料倉(cāng)部分⑵自動(dòng)運(yùn)行手爪夾取完成后，升降氣缸上升至上限，且對(duì)射光電感應(yīng)到無(wú)料時(shí)，機(jī)械手轉(zhuǎn)取另一盤(pán)；另一盤(pán)原理相同。在兩盤(pán)升降氣缸都上升至上限且對(duì)射光電感應(yīng)到無(wú)料時(shí)，禁止機(jī)械手才過(guò)來(lái)抓取毛坯。5.1機(jī)器人上下料應(yīng)用系統(tǒng)3.機(jī)械手部分機(jī)械手（MechanicalHand）多數(shù)是指附屬于主機(jī)（工業(yè)機(jī)器人）、能模仿人手和臂的某些動(dòng)作功能，用以按固定程序抓取、搬運(yùn)物件或操作工具的自動(dòng)操作裝置（國(guó)內(nèi)一般稱作機(jī)械手或?qū)Ｓ脵C(jī)械手）。如自動(dòng)線，自動(dòng)機(jī)的上下料，加工中心的自動(dòng)換刀的自動(dòng)化裝置。它一般由執(zhí)行系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和人工智能系統(tǒng)組成。5.1機(jī)器人上下料應(yīng)用系統(tǒng)3.機(jī)械手部分作為機(jī)械手執(zhí)行系統(tǒng)的重要重要組成部分機(jī)器人末端執(zhí)行器夾具是為更高效生產(chǎn)而研制開(kāi)發(fā)的。末端執(zhí)行器一般是通過(guò)連接法蘭安裝在機(jī)器人手腕上、用來(lái)完成規(guī)定操作或作業(yè)的重要工藝裝備。機(jī)器人末端執(zhí)行器種類(lèi)有很多，以適應(yīng)不同的場(chǎng)合。5.1機(jī)器人上下料應(yīng)用系統(tǒng)3.機(jī)械手部分夾鉗式末端執(zhí)行器是工業(yè)機(jī)器人最常用的一種夾具型末端執(zhí)行器。夾鉗式通常采用手爪拾取工件，通過(guò)手長(zhǎng)的開(kāi)啟/閉合，實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的夾/取。如圖a所示夾鉗式末端執(zhí)行器的基本結(jié)構(gòu)有：手爪、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、連接和支撐元件，氣缸中的壓縮空氣推動(dòng)活塞使曲桿做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而使手爪沿導(dǎo)向槽開(kāi)合。5.1機(jī)器人上下料應(yīng)用系統(tǒng)3.機(jī)械手部分手爪是與工件直接接觸的部件，一般情況下只需2個(gè)手爪配合就可以完成一般的工件夾取，如圖(b)所示氣動(dòng)手爪。復(fù)雜的工件可以選擇圖C的3爪或多爪進(jìn)行抓取。其他特殊形式氣缸如圖d和圖e等。5.1機(jī)器人上下料應(yīng)用系統(tǒng)4.電氣控制部分4.1開(kāi)機(jī)先后順序：①先打開(kāi)CNC電源及相應(yīng)加工程序；②開(kāi)啟機(jī)器人（參考機(jī)器人開(kāi)機(jī)過(guò)程）；③打開(kāi)控制系統(tǒng)電源。5.1機(jī)器人上下料應(yīng)用系統(tǒng)4.電氣控制部分4.1開(kāi)機(jī)先后順序：（1）合上控制機(jī)箱內(nèi)的電源總開(kāi)關(guān)及各分組功能空氣開(kāi)關(guān),按下操作面板上的“綠色按鈕”啟動(dòng)電源,觸摸屏啟動(dòng)，表示電源已接通,PLC和觸摸屏已運(yùn)行?！凹t色按鈕”開(kāi)閉電源，“黃色按鈕”暫停運(yùn)行。（2）啟動(dòng)電源開(kāi)關(guān)后觸摸屏進(jìn)入如圖所示的開(kāi)機(jī)畫(huà)面，點(diǎn)擊“輕觸畫(huà)面進(jìn)入系統(tǒng)。5.1機(jī)器人上下料應(yīng)用系統(tǒng)4.電氣控制部分4.2自動(dòng)畫(huà)面觸控開(kāi)關(guān)進(jìn)入如圖所示的自動(dòng)畫(huà)面，在自動(dòng)畫(huà)面主菜單可根據(jù)需要選擇進(jìn)入各個(gè)不同的功能畫(huà)面。計(jì)劃產(chǎn)量、當(dāng)前產(chǎn)量、1#皮帶裝載件數(shù)設(shè)定、1#皮帶實(shí)際裝載件數(shù)等信息。5.1機(jī)器人上下料應(yīng)用系統(tǒng)4.電氣控制部分4.3手動(dòng)畫(huà)面點(diǎn)擊主菜單的手動(dòng)畫(huà)面開(kāi)關(guān)進(jìn)入如圖所示的手動(dòng)畫(huà)面。手動(dòng)畫(huà)面分為：上料倉(cāng)，下料倉(cāng)，CNC,其它，研磨拋光共五個(gè)畫(huà)面。5.1機(jī)器人上下料應(yīng)用系統(tǒng)4.電氣控制部分4.4I/O點(diǎn)監(jiān)控畫(huà)面點(diǎn)擊主菜單畫(huà)面的I/O點(diǎn)監(jiān)控開(kāi)關(guān)進(jìn)入如圖所示I/O點(diǎn)監(jiān)控畫(huà)面。此畫(huà)面是監(jiān)控可編程控制器的輸入輸出信號(hào)狀態(tài)的畫(huà)面，在維護(hù)人員維修設(shè)備時(shí)起輔助作用。5.1機(jī)器人上下料應(yīng)用系統(tǒng)4.電氣控制部分4.5報(bào)警記錄畫(huà)面點(diǎn)擊主菜單畫(huà)面的報(bào)警記錄開(kāi)關(guān)進(jìn)入如圖所示報(bào)警記錄畫(huà)面。此畫(huà)面是該設(shè)備出現(xiàn)異常報(bào)警時(shí)記錄的報(bào)警事件和發(fā)生警報(bào)的時(shí)間，維護(hù)人員可以根據(jù)此畫(huà)面的報(bào)警記錄提示來(lái)找到故障的源頭從而解決故障。5.1機(jī)器人上下料應(yīng)用系統(tǒng)5.簡(jiǎn)單電氣故障處理1）定期檢查及清潔控制電器上的灰塵和油污，以免因此造成的漏電及局部短路、接觸不良，但絕不能用水沖洗；2）在環(huán)境溫度高于38攝氏度的情況下，應(yīng)打開(kāi)控制箱門(mén)，方便散熱，避免可編程控制器在高溫環(huán)境下長(zhǎng)期工作，否則會(huì)影響可編程控制器的可靠性和使用壽命；5.1機(jī)器人上下料應(yīng)用系統(tǒng)5.簡(jiǎn)單電氣故障處理3）需要緊急停機(jī)可按下急停按鈕。正常情況下應(yīng)避免設(shè)備在高速運(yùn)行的情況下停機(jī)，否則可能會(huì)引起電機(jī)過(guò)載，應(yīng)先按暫停按鈕，再按急停按鈕；同時(shí)，電源的電壓及最大允許電流應(yīng)符合要求，并保證可靠地與地線連接（控制箱與機(jī)體必須分別接地）；5.1機(jī)器人上下料應(yīng)用系統(tǒng)5.簡(jiǎn)單電氣故障處理機(jī)器運(yùn)行中，必須由熟悉本機(jī)操作者專人操作管理、實(shí)時(shí)監(jiān)控，發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)停機(jī)排查故障；同時(shí)，還有其他常見(jiàn)電氣故障處理方法，這里不再列舉。5.1機(jī)器人上下料應(yīng)用系統(tǒng)6.機(jī)械維護(hù)與保養(yǎng)1.定期檢查各螺栓和螺母的松緊情況為了長(zhǎng)期有效的使用本公司生產(chǎn)的機(jī)械手，避免機(jī)械故障和意外事故的發(fā)生，必須對(duì)機(jī)械手進(jìn)行定期檢查各螺栓和螺母的松緊情況。由于長(zhǎng)時(shí)間高速的激