冲压自动化技术ppt课件

1、冲压自动化技术冲压自动化技术主讲：桂方亮 2021年4月机机 器器 人人 冲冲 压压 自自 动动 化化 线线 篇篇冲压专业现场工程师培训实务之冲压专业现场工程师培训实务之课时安排：课时安排：2课时课时单元目的：单元目的：掌握机器人冲压自动化线系统构造了解KUKA冲压机器人系统硬件及其功能单元构造：单元构造：1、典型机器人冲压自动化线系统构造 2、KUKA冲压机器人系统架构与功能 1、典型机器人冲压自动化线系统构造、典型机器人冲压自动化线系统构造拆跺小车；拆跺小车； 上料磁性皮带机；上料磁性皮带机；清洗机或涂油机；清洗机或涂油机； 对中台；对中台；压力机；压力机； 冲压机器人；冲压机器人；下料皮

2、带机；下料皮带机；问题：典型机器人冲压自动化线由哪些系统构成？问题：典型机器人冲压自动化线由哪些系统构成？ 1、典型机器人冲压自动化线系统构造、典型机器人冲压自动化线系统构造 钢板钢板磁力分张器；磁力分张器； 铝板铝板气动分张器气动分张器 ； 双拆跺小车，不停线切换跺料；双拆跺小车，不停线切换跺料； 68个磁力分张器，实现柔性化消费；个磁力分张器，实现柔性化消费；1.1 拆跺工位拆跺工位问题：他了解气动分张器吗？问题：他了解气动分张器吗？ 1、典型机器人冲压自动化线系统构造、典型机器人冲压自动化线系统构造 欧美日自动化线根本采用在线清洗机欧美日自动化线根本采用在线清洗机 ； 国内部分主机厂采用

3、在线涂油机；国内部分主机厂采用在线涂油机；1.2 清洗清洗/涂油工位涂油工位问题：请他谈谈我公司的板件清洗工艺？问题：请他谈谈我公司的板件清洗工艺？ 1、典型机器人冲压自动化线系统构造、典型机器人冲压自动化线系统构造 机械对中台主要运用于在线清洗机线或机械手线机械对中台主要运用于在线清洗机线或机械手线 ； 机器人冲压自动化线更多采用视觉对中或重力对中；机器人冲压自动化线更多采用视觉对中或重力对中；1.3 对中工位对中工位1、典型机器人冲压自动化线系统构造、典型机器人冲压自动化线系统构造 冲压机器人由本体冲压机器人由本体Robot、控制柜、控制柜KRC、示校器、示校器KCP组成；组成； 常用的冲

4、压工业机器人有常用的冲压工业机器人有:ABB IRB6660,IRB6650S,IRB7600；KUKA KR120P,KR100P/2;1.4 冲压机器人搬运系统冲压机器人搬运系统2、KUKA冲压机器人系统架构与功能冲压机器人系统架构与功能2.1 KRC2控制柜概述控制柜概述控制柜型号控制柜型号:KRC2 控制柜最大可以装下控制柜最大可以装下8个轴控制器个轴控制器允许的环境条件允许的环境条件: 最高最高45无冷却安装无冷却安装 最高最高55有冷却安装有冷却安装分量：分量： 约约 185 kg电源线路：电源线路： 3x400 V微处置器微处置器: 赛扬赛扬433 MHz主存储器主存储器: 64

5、 MB2、KUKA冲压机器人系统架构与功能冲压机器人系统架构与功能2.2 KRC2控制柜内部构造控制柜内部构造硬盘驱动器软盘驱动器CD-ROM 驱动器2、KUKA冲压机器人系统架构与功能冲压机器人系统架构与功能2.2 KRC2控制柜内部构造控制柜内部构造序列号主存储器Windows 95VxWorks机器人程序控制程序CROSSKUKA GUIR1 / STEU2、KUKA冲压机器人系统架构与功能冲压机器人系统架构与功能2.3 KRC2控制柜软件架构控制柜软件架构可视化操作中心系统驱动驱动器器系统间通讯2、KUKA冲压机器人系统架构与功能冲压机器人系统架构与功能2.3 KRC2控制柜硬件架构控

6、制柜硬件架构问题：我们常用的机器人系统有多少个问题：我们常用的机器人系统有多少个KSD呢？呢？ 2、KUKA冲压机器人系统架构与功能冲压机器人系统架构与功能2.4 KRC2控制柜配电图控制柜配电图2、KUKA冲压机器人系统架构与功能冲压机器人系统架构与功能2.5 KUKA机器人机械构造机器人机械构造腕衔接臂底座臂旋转柱问题：请问机器人各关节功能与人体哪些部位的功能相近？问题：请问机器人各关节功能与人体哪些部位的功能相近？ 2、KUKA冲压机器人系统架构与功能冲压机器人系统架构与功能2.6 KUKA机器人轴的命名机器人轴的命名问题：他知道问题：他知道KUKA机器人各轴动作的动力之源吗？机器人各轴

7、动作的动力之源吗？ Axis 2Axis 1Axis 3Axes 1, 2 and 3 是 主要轴.Axis 6Axis 5Axis 4Axes 4, 5 and 6 是 腕部轴.2、KUKA冲压机器人系统架构与功能冲压机器人系统架构与功能2.7 KUKA机器人的任务范围机器人的任务范围问题：问题：KUKA机器人有运动死区吗？机器人有运动死区吗？ 俯视图：任务范围角度, 轴1:3602、KUKA冲压机器人系统架构与功能冲压机器人系统架构与功能2.7 KUKA机器人的任务范围机器人的任务范围问题：乘用车二厂冲压自动化线采用了问题：乘用车二厂冲压自动化线采用了KR120P机器人，他的最大可达半径机

8、器人，他的最大可达半径是多少呢？是多少呢？ 2、KUKA冲压机器人系统架构与功能冲压机器人系统架构与功能2.8 KUKA机器人的荷载分配机器人的荷载分配问题：请问他知道冲压机器人的有效负载和辅助负载分别是什么吗？问题：请问他知道冲压机器人的有效负载和辅助负载分别是什么吗？ 有效负载有效负载辅助负载辅助负载总载荷 = 有效负载 + 辅助负载从 KR 2000 系列向前, 是可以把 辅助负载系到衔接臂和旋转柱上的。2、KUKA冲压机器人系统架构与功能冲压机器人系统架构与功能2.9 KUKA机器人示校器机器人示校器大的图形显示器显示器周围的软按键用于编程和显示控制的硬按键6D 鼠标空间鼠标键数字小键

9、盘, 字母键盘急停开关驱动开/关光标键窗口选择键2、KUKA冲压机器人系统架构与功能冲压机器人系统架构与功能2.9 KUKA机器人示校器机器人示校器编程窗口形状窗口音讯窗口单元小结：单元小结：1、岗位技艺培训课的导入2、组织岗位技艺培训的流程及培训方法3、岗位技艺培训过程管理与控制方法冲冲 压压 机机 器器 人人 编编 程程 与与 维维 护护 篇篇冲压专业现场工程师培训实务之冲压专业现场工程师培训实务之课时安排：课时安排：2课时课时单元目的：单元目的：掌握冲压机器人编程根底知识了解KUKA冲压机器人编程及实战了解KUKA冲压机器人维护知识单元构造：单元构造：1、典型机器人的校零与坐标系 2、K

10、UKA冲压机器人编程根底 3、KUKA冲压机器人的编程实际与运用 4、KUKA冲压机器人系统维护1、典型机器人的校零与坐标系、典型机器人的校零与坐标系1.1 为什么校零为什么校零A1=0A2=-90A3=+90A4, A5, A6=0当机器人校正的时候，各个轴就可以运动当机器人校正的时候，各个轴就可以运动到一个特定的机械位置，也就是所谓的机到一个特定的机械位置，也就是所谓的机械零点。械零点。一旦机器人运动到机械零点，各个轴上的一旦机器人运动到机械零点，各个轴上的绝对编码盘的值就被保管下来了。绝对编码盘的值就被保管下来了。1、典型机器人的校零与坐标系、典型机器人的校零与坐标系1.2 如何校零如何

11、校零电子丈量工具 (EMT)盘式指示器为了使机器人准确的运动到机械为了使机器人准确的运动到机械零点，需求用到盘式指示器或者零点，需求用到盘式指示器或者电子丈量工具电子丈量工具EMT)。用电子丈量工具丈量的时候，用电子丈量工具丈量的时候，轴在机器人控制器的控制下可轴在机器人控制器的控制下可以自动的运动到机械零点。假以自动的运动到机械零点。假设运用的式盘式指示器，这个设运用的式盘式指示器，这个过程需求在过程需求在 特定轴特定轴 方式下手动方式下手动完成。完成。1、典型机器人的校零与坐标系、典型机器人的校零与坐标系1.2 如何校零如何校零EMT或盘式指示器运动方向+-机械零点EMT或盘式指示器运动方

12、向+-控制前位置“前视/后视标志1、典型机器人的校零与坐标系、典型机器人的校零与坐标系1.3 常见的重新校零缘由常见的重新校零缘由1、典型机器人的校零与坐标系、典型机器人的校零与坐标系1.4 全局坐标系全局坐标系固定的固定的 直角坐标系，原点在机器人基座上直角坐标系，原点在机器人基座上.1、典型机器人的校零与坐标系、典型机器人的校零与坐标系1.5 工具坐标系工具坐标系直角坐标系，原点在工具上.问题：请问他知道冲压机器人的工具坐标系原点位置吗？问题：请问他知道冲压机器人的工具坐标系原点位置吗？ 1、典型机器人的校零与坐标系、典型机器人的校零与坐标系1.6 基坐标系基坐标系直角坐标系，原点在直角坐

13、标系，原点在待加工的工件上待加工的工件上.1、典型机器人的校零与坐标系、典型机器人的校零与坐标系1.7 工具坐标系工具坐标系TCP的标定的标定问题：请问他是如何了解问题：请问他是如何了解TCP标定的优势？标定的优势？ 第一步第一步:相对与法兰坐标系做有关相对与法兰坐标系做有关TCP工具工具中心点的计算；中心点的计算；第二步第二步:确定工具坐标系相对与法兰坐标系的确定工具坐标系相对与法兰坐标系的旋转量旋转量YFlangeXFlangeZFlange没有TCP(工具中心点标定的工具中心TCP(工具中心点标定的工具中心YToolXToolZTool1、典型机器人的校零与坐标系、典型机器人的校零与坐标

14、系1.8 工具坐标系工具坐标系TCP标定的优势标定的优势 1 2 31、典型机器人的校零与坐标系、典型机器人的校零与坐标系1.9 基坐标系标定基坐标系标定任务外表货盘、加紧任务台、工件等获任务外表货盘、加紧任务台、工件等获得一个用户定义的笛卡儿坐标系，坐标系原得一个用户定义的笛卡儿坐标系，坐标系原点在用户确定的参考点上。点在用户确定的参考点上。XZY1、典型机器人的校零与坐标系、典型机器人的校零与坐标系1.10 基坐标系标定目的基坐标系标定目的ZWorld工具YWorldXWorld运动方向基坐标系手动手动运动沿着任务外表或运动沿着任务外表或者工件的边缘者工件的边缘.基坐标系ZWorld工具Y

15、WorldXWorld示教点示教点示教点的坐标参照基示教点的坐标参照基坐标系坐标系.1、典型机器人的校零与坐标系、典型机器人的校零与坐标系1.10 基坐标系标定目的基坐标系标定目的ZWorld工具基坐标系YWorldXWorld基坐标系编程方式编程方式假设基坐标系被偏置了，假设基坐标系被偏置了，示教点也随之挪动。示教点也随之挪动。ZWorld工具YWorldXWorld基坐标系2基坐标系1编程方式编程方式可以创建多个基坐标系可以创建多个基坐标系问题：请问他是如何了解基坐标系标定的优势？问题：请问他是如何了解基坐标系标定的优势？ 2、KUKA机器人编程根底机器人编程根底2.1 运动类型运动类型P

16、1P2LIN (直线):工具在规定的速度下沿直线运动P1P2CIRC (圆):工具在规定的速度下沿圆形轨迹运动KUKA 机器人运动类型 (插补类型)P2P1PTP (点到点):工具沿最近的途径运动到轨迹末点2、KUKA机器人编程根底机器人编程根底2.2 点到点挪动点到点挪动PTPP1P2最短间隔最快途径V max时间单个轴的速度 vP1P2加速减速恒定e.g. axis 2: 最主要的轴e.g. axis 3: adaptede.g. axis 6: adaptedP1P22、KUKA机器人编程根底机器人编程根底2.2 点到点挪动点到点挪动PTP挪动类型点的 名字速度挪动参数逼近开准确定位2、

17、KUKA机器人编程根底机器人编程根底2.3 直线挪动直线挪动LIN直线挪动P1P2P3最短间隔时间 tP1P2途径速度 P1P2V 加速减速恒定2、KUKA机器人编程根底机器人编程根底2.3 直线挪动直线挪动LIN挪动参数挪动类型点的称号速度逼近开准确定位2、KUKA机器人编程根底机器人编程根底2.4 圆形挪动圆形挪动CIRC没有逼近区没有逼近区域的域的CIRC挪挪动圆形轨动圆形轨迹挪动迹挪动CIRC 挪动P2 (辅助点)P3(目的)P2 是辅助点 (AUX),P3 是目的点 (END)P12、KUKA机器人编程根底机器人编程根底2.4 圆形挪动圆形挪动CIRC规划一个圆形挪动规划一个圆形挪动

18、挪动类型辅助点称号速度挪动参数终点称号准确定位逼近开2、KUKA机器人编程根底机器人编程根底2.5 挪动中的轨迹逼近挪动中的轨迹逼近在逼近定位中，机器人不会准确的挪动到每个编程点，也不用有急刹车在逼近定位中，机器人不会准确的挪动到每个编程点，也不用有急刹车语义不清楚。这样语义不清楚。这样 做做 的优点：减少磨损和缩短周期时间的优点：减少磨损和缩短周期时间P1P2P3XYZ2、KUKA机器人编程根底机器人编程根底2.5 挪动中的轨迹逼近挪动中的轨迹逼近P1P2P3最 短 间 隔能 够 的 逼 近 轨 迹有轨迹逼近的点到点挪动 P2是逼近辅助点P1P2P3两条抛物线 (恒速对称)有轨迹逼近的直线挪

19、动 P2是逼近辅助点有轨迹逼近的圆形挪动 P2是逼近辅助点P4P1P2 (AUX)P3(END)3、KUKA机器人编程实际与运用机器人编程实际与运用3.1 主程序编程：主程序编程：CELL.SRC3、KUKA机器人编程实际与运用机器人编程实际与运用3.1 主程序编程：主程序编程：CASE1.SRC3、KUKA机器人编程实际与运用机器人编程实际与运用3.2 示教点及本卷须知示教点及本卷须知3、KUKA机器人编程实际与运用机器人编程实际与运用3.3 总线控制网络规划总线控制网络规划3、KUKA机器人编程实际与运用机器人编程实际与运用3.4 工控机操作台工控机操作台u 消费线总控制台采用工业消费线总

20、控制台采用工业PC机，管理消费线的运转、停顿和零件的改换，机，管理消费线的运转、停顿和零件的改换，消费线一切单元之间动作协调及各单元任务情况的聚集、处置，缺点信息及消费线一切单元之间动作协调及各单元任务情况的聚集、处置，缺点信息及协助菜单，能存储和传送机器人控制程序，并且能联机主电柜协助菜单，能存储和传送机器人控制程序，并且能联机主电柜PLC程序。总程序。总控制台控制台PC系统只对消费线起到监控和数据搜集、数据备份的作用。当总控制系统只对消费线起到监控和数据搜集、数据备份的作用。当总控制台台PC机出现缺点而无法正常任务时，不影响消费线的运转和换模。机出现缺点而无法正常任务时，不影响消费线的运转

21、和换模。u 另外，中央控制系统与一切机器人的通讯是经过工业以太网实现的另外，中央控制系统与一切机器人的通讯是经过工业以太网实现的,每个每个机器人经过其以太网接口，经过网络交换机与中央控制计算机进展衔接。由机器人经过其以太网接口，经过网络交换机与中央控制计算机进展衔接。由于于KUKA机器人操作系统是基于机器人操作系统是基于PC的的Windows操作系统，所以以太网的衔接操作系统，所以以太网的衔接非常方便，网络通讯速度快，可以更好的进展整个网络的实时控制。非常方便，网络通讯速度快，可以更好的进展整个网络的实时控制。3、KUKA机器人编程实际与运用机器人编程实际与运用3.4 工控机操作台工控机操作台

22、PC主画面与登录画面主画面与登录画面 3、KUKA机器人编程实际与运用机器人编程实际与运用3.4 工控机操作台工控机操作台模具号选择画面模具号选择画面3、KUKA机器人编程实际与运用机器人编程实际与运用3.4 工控机操作台工控机操作台整线速度设定整线速度设定3、KUKA机器人编程实际与运用机器人编程实际与运用3.5 SOFT PLC 系统系统KUKA SOFT PLC系统是专门为系统是专门为KUKA机器人开发的内嵌式中央控制机器人开发的内嵌式中央控制系统。相比普通系统。相比普通PLC，SOFT PLC 系统可以直接读出机器人的内部数系统可以直接读出机器人的内部数据据,与机器人各个轴的角度、各个方向的坐标等等。同时，机器人的