《工业机器人与智能制造》课件40-5.1 机器人上下料应用系统

《先进制造技术》单元5工业机器人应用案例延时符单元5工业机器人应用案例5.1机器人上下料应用系统5.2码垛5.3任务一机器人上下料5.4任务二机器人码垛5.1机器人上下料应用系统5.1.1料仓部分5.1.2机械手部分5.1.3电气控制部分5.1.4简单电气故障处理5.1.5机械维护与保养5.1机器人上下料应用系统1.机器人上下料应用系统概述工业机器人机床上下料装置是将待加工工件送到机床上的加工位置，和将已加工工件从加工位置取下的工业机器人全自动机械装置，又称工业机器人工件自动装卸装置。5.1机器人上下料应用系统1.机器人上下料应用系统概述应用工业机器人的显著优点是节拍快，精准，且如果使用多功能夹具进行装夹时可实现多种不同的加工效果，机床加设机器人上下料装置后，可使加工循环连续自动进行，成为自动机床。5.1机器人上下料应用系统1.机器人上下料应用系统概述如图所示，机器人上下料应用系统作业时,人工预先将毛坯放置储料仓处，再由机器人机械手将工件送入数控机床完成送料加工，当数控机床加工完成后，通过机械手将半成品抓到翻转机构处翻转工件，再放到输送带上，进入下一工序加工。5.1机器人上下料应用系统1.机器人上下料应用系统概述最后将成品工件送入研磨机处去毛刺，再收集到收料仓处，最后由人工在收料仓处去取下成品工件完成自动加工。5.1机器人上下料应用系统2.料仓部分该系统主要由机架、升降气缸、料仓旋转移动气缸、移动定位气缸、静止定位气缸、控制系统等组成。下面介绍两种常用的控制方法。5.1机器人上下料应用系统2.料仓部分⑴手动控制静止定位气缸为伸出时，升降气缸可手动自由下降与上升。移动定位气缸与静止定位气缸一方伸出时，另一方可手动自由伸缩。5.1机器人上下料应用系统2.料仓部分⑵自动运行我们在上料仓的对射光电处放置毛坯材料；当旋转自动运行旋钮于自动运行时，升降气缸上升毛坯，当对射光电感应到有料时气缸停止上升，机械手才过来抓取毛坯至机床处进行加工。5.1机器人上下料应用系统2.料仓部分⑵自动运行手爪夹取完成后，升降气缸上升至上限，且对射光电感应到无料时，机械手转取另一盘；另一盘原理相同。在两盘升降气缸都上升至上限且对射光电感应到无料时，禁止机械手才过来抓取毛坯。5.1机器人上下料应用系统3.机械手部分机械手（MechanicalHand）多数是指附属于主机（工业机器人）、能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置（国内一般称作机械手或专用机械手）。如自动线，自动机的上下料，加工中心的自动换刀的自动化装置。它一般由执行系统、驱动系统、控制系统和人工智能系统组成。5.1机器人上下料应用系统3.机械手部分作为机械手执行系统的重要重要组成部分机器人末端执行器夹具是为更高效生产而研制开发的。末端执行器一般是通过连接法兰安装在机器人手腕上、用来完成规定操作或作业的重要工艺装备。机器人末端执行器种类有很多，以适应不同的场合。5.1机器人上下料应用系统3.机械手部分夹钳式末端执行器是工业机器人最常用的一种夹具型末端执行器。夹钳式通常采用手爪拾取工件，通过手长的开启/闭合，实现对工件的夹/取。如图a所示夹钳式末端执行器的基本结构有：手爪、驱动机构、传动机构、连接和支撑元件，气缸中的压缩空气推动活塞使曲杆做往复运动，从而使手爪沿导向槽开合。5.1机器人上下料应用系统3.机械手部分手爪是与工件直接接触的部件，一般情况下只需2个手爪配合就可以完成一般的工件夹取，如图(b)所示气动手爪。复杂的工件可以选择图C的3爪或多爪进行抓取。其他特殊形式气缸如图d和图e等。5.1机器人上下料应用系统4.电气控制部分4.1开机先后顺序：①先打开CNC电源及相应加工程序；②开启机器人（参考机器人开机过程）；③打开控制系统电源。5.1机器人上下料应用系统4.电气控制部分4.1开机先后顺序：（1）合上控制机箱内的电源总开关及各分组功能空气开关,按下操作面板上的“绿色按钮”启动电源,触摸屏启动，表示电源已接通,PLC和触摸屏已运行。“红色按钮”开闭电源，“黄色按钮”暂停运行。（2）启动电源开关后触摸屏进入如图所示的开机画面，点击“轻触画面进入系统。5.1机器人上下料应用系统4.电气控制部分4.2自动画面触控开关进入如图所示的自动画面，在自动画面主菜单可根据需要选择进入各个不同的功能画面。计划产量、当前产量、1#皮带装载件数设定、1#皮带实际装载件数等信息。5.1机器人上下料应用系统4.电气控制部分4.3手动画面点击主菜单的手动画面开关进入如图所示的手动画面。手动画面分为：上料仓，下料仓，CNC,其它，研磨抛光共五个画面。5.1机器人上下料应用系统4.电气控制部分4.4I/O点监控画面点击主菜单画面的I/O点监控开关进入如图所示I/O点监控画面。此画面是监控可编程控制器的输入输出信号状态的画面，在维护人员维修设备时起辅助作用。5.1机器人上下料应用系统4.电气控制部分4.5报警记录画面点击主菜单画面的报警记录开关进入如图所示报警记录画面。此画面是该设备出现异常报警时记录的报警事件和发生警报的时间，维护人员可以根据此画面的报警记录提示来找到故障的源头从而解决故障。5.1机器人上下料应用系统5.简单电气故障处理1）定期检查及清洁控制电器上的灰尘和油污，以免因此造成的漏电及局部短路、接触不良，但绝不能用水冲洗；2）在环境温度高于38摄氏度的情况下，应打开控制箱门，方便散热，避免可编程控制器在高温环境下长期工作，否则会影响可编程控制器的可靠性和使用寿命；5.1机器人上下料应用系统5.简单电气故障处理3）需要紧急停机可按下急停按钮。正常情况下应避免设备在高速运行的情况下停机，否则可能会引起电机过载，应先按暂停按钮，再按急停按钮；同时，电源的电压及最大允许电流应符合要求，并保证可靠地与地线连接（控制箱与机体必须分别接地）；5.1机器人上下料应用系统5.简单电气故障处理机器运行中，必须由熟悉本机操作者专人操作管理、实时监控，发现异常及时停机排查故障；同时，还有其他常见电气故障处理方法，这里不再列举。5.1机器人上下料应用系统6.机械维护与保养1.定期检查各螺栓和螺母的松紧情况为了长期有效的使用本公司生产的机械手，避免机械故障和意外事故的发生，必须对机械手进行定期检查各螺栓和螺母的松紧情况。由于长时间高速的激