玻璃自动上料工作站

1    前言
在发达国家，机器人己广泛地应用于工业、国防、科技、生活等各个领域。在现今的生活上,科技日新月异的进展之下,机械人手臂与有人类的手臂区别就在于灵活度与耐力度。也就是机械手的优势可以重复的做同一动作在机械正常情况下永远也不会觉得累！机械手臂的应用也将会越来越广泛,机械手是近几十年发展起来的一种高科技自动生产设备，作业的准确性和环境中完成作业的能力，工业机械手机器人的一个重要分支。

1.1    设计目标
a）    解决现阶段玻璃磨边生产过程中劳动过于密集；
b）    降低玻璃磨边成本，提高产品竞争力；
c）    解放工人生产环境恶劣，高湿度、高噪音、高粉尘等；
d）    本次技改将解决三问题，分别是上料工位，玻璃翻边工位，人工排布烘干工位。
      上料工位：
e）    通过由机械手来代替人工，解放高危工种、实现更高的效率。
1.2    设计原则
1)    必须满足客户对产品功能和服务的要求。工程机械提供给客户的不仅是产品的功能，还包括支持这些功能的售后服务。因此设计过程中既要针对产品的不同功能特点，又要使产品具有良好的维修方便性。      
2)    符合国家的产业发展政策和有关的法令、法规。
3)    坚持标准化、通用化、系列化的“三化”原则。
4)    符合社会对环境保护的要求。
5)    符合技术创新的规律，重视对知识产权的保护。
6)    从企业的实际工艺水平和生产能力出发，强调设计与工艺、生产相结合。
1.3    设计依据和参考标准
1)    目前，国外已有各种专用和通用的装配机器人在生产中得到应用，主要类型大致有直角坐标型、圆柱坐标型和关节型三大类。关节型装配机器人又有垂直关节型(即空间关节型)和平面关节型(即SCARA型)两种。具统计资料介绍，在这些装配机器人中，平面关节型装配机器人是应用数量较多且较为广泛的一种装配机器人。1991年世界上4万余台在生产上应用的装配机器人中，SCARA机器人约占3/4左右。其主要应用领域为电子电气业、家用电器业、精密机械业。从事印刷电路板上电子元器件的插入作业家用电器及仪器仪表的组装作业:小型电器开关、接触器等电器产品的组装作业。
1.3.1    适用范围
          金杉玻璃自动上料工作站系统是对金杉小型长方体玻璃磨边设备提供辅助机器人系统，本方案设计技术只能应用于金杉玻璃的小型长方体玻璃上料、旋转和烘干前加工完成玻璃码垛。

2    系统概述
玻璃自动上料工作站系统由三部分组成，分别是四轴上料机器人，控制中枢、气动产品系统集成。总图示意
 


2.1    系统的主要功能
2.1.1    四轴上料机器人
四轴上料机器人负载将堆放好毛玻璃通过X轴、Y轴、Z轴和R轴搬运到宽边磨边机的传送链上，由磨边机进行位置调整，调整完成后进入宽边加工件，对毛玻璃的4个面进行加工。X轴集成在上料滚筒输送链上，实现料仓的自动进给和无间歇式换料。
 

图2.1
 

图2.2

2.1.2    玻璃转向系统

玻璃转向系统巧妙的运用宽边磨边机与窄变磨边机位置高差，通过一个顶升气缸和摆动气缸实现，机构防水防锈。
 

图2.3
 

图2.4

2.1.3    控制中枢系统
控制中枢是负责整个系统核心，由成都海科工控设备有限公司根据金杉玻璃提出的工艺要求结合我方的机构设计进行编写。控制中枢由PLC、执行器（电机、气缸等）、信号采集器等组成，然后由我方进行程序的开发。

2.1.4    玻璃码垛排序
磨边完成的玻璃即将进入烘干设备，为得到更高效率，所有生产出来的玻璃成对进入烘干箱，我方提供简易玻璃码垛排序器，有效的解决由人工完成的劳动力浪费。
 
图2.5
2.2    系统配置
2.3    技术参数
1)    机器人参数
重复定位精度：±2mm
标准循环时间：约3s≤~＜4s
合成速度：800mm/s
可搬运质量：Max=10kg含机械手抓
臂工作范围：±500mm
设置方法：地面安装
符合标准：ANSI及CE标准
2)    系统参数
上料速度：约900≤~1200片/h

注：PLC预留1组I/O输入接口，机器人系统要实现与原有设备并线且能够控制整条生产线的启停；
3    安装调试培训及验收
3.1     安装调试
1、卖方负责在买方现场完成所承制设备的安装，买方提供行车、叉车及用电用气、人员等的支持。
2、卖方在买方现场完成合同规定工件的单机和系统调试工作。
3.2    自动上料工作站的操作培训
1、    自动上料工作站操作基础培训（在海科工控设备进行1人次3天的操作培训）。
2、    卖方对买方进行系统操作编程培训指导(在安装现场进行2天)。
3、    涉及买方人员的差旅和交通住宿等费用未包含在内，由买方自行承担。
3.3    验收
验收分为预验收与终验收。预验收在卖方工厂进行，终验收在买方工厂进行。
在设备达到以下条件时，买方必须进行预验收和终验收：
3.4      提供资料
卖方向买方提交如下技术资料：
1、    系统使用说明书：中文版1套。
2、    自动上料工作站操作说明书、保养说明书：中文1本。
3、    自动上料工作站控制器说明书：中文1本。
4、    电气图纸（原理、接线、柜内布置、电缆清单）：1套（pdf格式）。
5、    设备（如：抓手、传送带）总装图纸及易损件零件图：1套(pdf格式)。
6、    备件清单。
4    质量保证
1、    质保期: 自动上料工作站系统终验收后一年内或自动上料工作站系统到达买方现场一年以内。
2、    在质保期间内，如果不是因为买方的责任而发生故障的情况下，维修用部品或者更换由卖方无偿运输至买方。
3、    即使在质保期间内，卖方将不承担下述情况所发生的费用。
4、    购买后由于买受方或者第三者的不当修理、改造、转移或者使用上不注意引起的损坏。
5、    由火灾、水灾、地震、雷电或其他不可抗力所引起的损坏。
6、    转卖、转让、赠与第三方等情况。
7、    不按使用说明书上所要求的进行适当的维修保养作业而发生的损坏。
8、    即使在质保期间内，有关消耗品也不属于质保的范围。
9、    卖方的责任只限于本协议书所描述的内容，这之外的责任卖方不承担。
5     买方责任
1、    需向卖方提供准确、详细的相关工件、设备及车间布局的图纸及足够的铸件。
2、    负责对现场进行改造以适合自动上料工作站系统的安装要求。
3、    确保满足条款“5.环境条件”中的所有条件。并负责把电源气源接到卖方现场指定位置。
4、    根据实际情况制作空调房。
5、    负责提供充足的现场调试用工件，以及保证周边设备的正常运行。
6、    对自动上料工作站系统的安装调试提供必要的水、电、压缩空气、叉车行车等的使用支持。
7、    在设备达到验收条件时负责对设备进行验收。