中自网

热门搜索:PID  plc  传感器  电机  变频器  工业以太网  无线通讯  低压 

当前位置:首页>>应用案例首页>>技术指导>>正文

基于ABB机器人的码垛控制系统设计

发布日期:2016-09-02   来源:《变频器世界》8期   作者:张德全   浏览次数:36846
分享到:
【摘   要】:本文以ABB工业机器人为核心设计了一套基于ABB机器人的码垛控制系统。该系统在保证产品质量的情况下,与同类系统相比,它具有更高的自动化程度与更强的可靠性,很大程度上提高了企业的生产能力与产品质量。

 1 引言

在气雾剂产品生产过程中,目前采用人工码垛,人数高达30人,该工序所需工时最长,是企业提高生产能力的关键,因此设计一套可靠稳定、控制精度高、自动化程度高的码垛控制系统显得尤为重要。本文以ABB工业机器人设计了一套基于ABB机器人的码垛控制系统。该系统在保证产品质量的情况下,它的自动化程度更高、可靠性更强,很大程度上提高了企业的生产能力。

2 系统设计原则

机器人码垛系统是指用一台或多台机器人,配以相应的周边设备,用于完成特定工序作业的独立生产系统。主要由机器人及其控制系统、空栈输送系统、辅助设备以及其他周边设备所构成。

设计原则是:

1)提高产品的质量,确保产品整齐、无擦伤码垛;

2)必须满足作业的精度要求和产品质量等级分类要求;

3)必须满足生产节拍要求,要求机器人反应时间小于900ms

4)整体及各组成部分必须全部满足安全规范及标准,各设备及控制系统具有在线故障显示及报警装置;

5)便于维修护理;

6)操作系统应简单明了,便于操作和人工干预I操作系统便于联网控制;

7)码垛系统便于组线,通信线路精简集中;

8)经济实惠,快速投产。

3 码垛系统的工艺流程

自动供栈和机器人自动化码垛系统如图1所示,机器人码垛平台如果检测到没有栈板,供栈机自动把栈板通过空栈输送机送到供栈平台,码垛机器人收到码垛平台有栈板信号会自动把产品放在栈板上。

4 ABB机器人的I/O分配

机器人I/O分配及其作用如表1所示。

     表1 机器人I/O分配及其作用



5 ABB
机器人内部输入和输出点控制

ABB机器人内部输入和输出点控制如图2所示,机器人臂端子箱如图3所示。ABB机器人内部输入和输出点控制点安装在机器人控制箱内,通过机器人臂端子箱来实现对货物的抓取控制。




6
现场实际接线图

现场实际接线图如图4所示。


4 现场实际接线图


7
零部件清单及结构

零部件清单如表2所示。

部位或总成名称

零件名称

规格/备注

单位

数量

供栈机

供栈机支架

 

1

启停控制开关

 

1

电机/减速器

0.4kW/1:15

1

传动链条

1″

2

传动链轮

1″

4

传动轴

 

1

传动轴链条

3/4″

1

传动轴链轮

3/4″

1

空栈提升平台

 

1

空栈提升平台气缸

 

1

平台导向杆

 

4

控制面板

 

1

光电开关

 

2

光电开关反光镜

 

2

空栈悬托架

 

4

空栈悬托架气缸

 

1

空栈悬托架轴承

 

4

空栈输送平台

平台支架

 

1

导向杆

 

2

电机/减速器

0.4kW/1:20

1

传动链条

1″

2

传动链轮

1″

4

传动轴

 

1

空栈提升平台

 

2

空栈提升平台气缸

 

2

空栈提升平台导向杆

 

8

空栈提升平台滚筒

 

14

空栈提升平台传动链条

1/2″

12

空栈提升平台电机减速器

0.4kW/1:20

2

空栈提升定位挡板

 

2

空栈提升定位挡板气缸

 

4

空栈提升定位挡板导向杆

 

2

空栈固定定位挡板

 

1

光电开关

 

2

码垛机

机械臂

 

1

底座

 

1

控制柜

 

1

码垛机

控制手柄

 

1

控制面板

 

1

抓手

 

2

夹紧气缸

SC50*80-S

2

抓手气缸

MA 32-75

2

夹板滑道

 

4

滑动夹板

 

1

固定夹板

 

1

码垛平台

码垛平台支架

 

2

滚筒(带链轮)

 

42

传动链条

3/4″

40

传动链轮

3/4″

2

电机/减速器

0.75kW/1:30

4

光电开关

 

4

码垛挡板

 

2

码垛挡板气缸

 

2

码垛挡板导向杆

 

2

导向杆

 

4

控制面板

 

1


各部分组成图如图5a)~(g)所示。


         

                                                  

                     
                           
                         
                       


8
自动码垛系统维修指导书

自动码垛系统维修指导书如表3所示。

 表3 自动码垛系统维修指导书

设备部位

正常状态描述

异常状态或故障现象

产生原因及检查

排除方法

传动部位

传动链条运转正常、无异响

传动链条运转不灵活

传动轴轴承润滑不良或损坏

加油润滑;如轴承损坏更换轴承。

传动链条运转有异响

润滑不足,链轮磨损严重

加适量润滑油,更换链轮。

传动电机运转正常、无异响

运转中存在异响

传动部位润滑不足,固定部位出现松脱

检查异响部位,进行润滑和紧固。

转动卡滞

链条被卡住

检查链条是否有异物并清除。

供栈机

供栈机供栈无异常

空栈平台气缸未复位

气压不足,空栈平台下有异物

检查供气压力,应不低于0.6MPa,检查空栈平台下是否有异物并清除。

空栈悬托架启停异常

空栈悬托架动作缓慢

检查空栈悬托架轴承,添加润滑剂或更换轴承。

光电开关异常

调整光电开关的位置。

空栈输送平台

空栈提升时无异常

空栈提升不到位

空栈提升气缸气压不足

检查供气压力,应不低于0.6MPa

滚筒传动链条不动作

光电开关异常

检查光电开关,并调整位置。

自动码垛机

机械臂按指定程序正常运行

机械臂不动作

光电开关异常

检查光电开关,并调整位置。

夹板不紧成品箱

夹板气缸供气不足

检查供气压力,应不低于0.6MPa

码垛平台

按预先设定正常输送

码垛完成后栈板不前进

光电开关异常

调整光电开关的位置。

码垛挡板不动作或动作异常

码垛挡板气缸气压不足

调整光电开关的位置。

光电开关异常

调整光电开关的位置。


9
结语

实践证明ABB工业机器人能很好地完成生产线中产品自动堆垛的作业任务,大大改善了产品质量,避免了产品在人工堆垛过程中的擦伤及表面污渍导致的产品报废,为高质量生产线提供了可靠的质量保证,同时也提高了作业效率和生产效益。这是工业机器人应用的一个成功的范例,可为机器人技术的应用与推广所借鉴。


参考文献(略)     

 

 

 
 
[ 应用案例搜索 ]  [ ]  [ 告诉好友 ]  [ 打印本文 ]  [ 关闭窗口 ]  [ 返回顶部 ]

0条 [查看全部]  网友评论