工業(yè)機(jī)器人沖壓連線系統(tǒng)技術(shù)方案
1. 概述
賣方為買方提供工業(yè)機(jī)器人自動(dòng)沖壓連線系統(tǒng)壹套及安裝與調(diào)試、培訓(xùn)服務(wù)事宜。
本項(xiàng)目為交鑰匙工程，指調(diào)試完成后可以直接用于生產(chǎn)。
2. 主要設(shè)備布置圖及配置清單
三維布局圖:
平面布置圖:
占地面積：5000×13000mm
主要設(shè)備清單—附例1：
1、板料上料機(jī)構(gòu) 2、機(jī)器人安裝底座 3、六軸工業(yè)機(jī)器人4、沖壓機(jī)床 5、機(jī)器人控制系統(tǒng) 6、機(jī)器人搬運(yùn)系統(tǒng) 7、廢料傳送系統(tǒng) 8、廢料儲(chǔ)存框 9、成品傳送系統(tǒng)10、操作工人11、系統(tǒng)安全圍欄（含門(mén)鎖、檢測(cè)開(kāi)關(guān)等）12、工業(yè)機(jī)器人抓手
附例1
注：如以上配置發(fā)生變動(dòng)，須有雙方確認(rèn)的書(shū)面文件。
3. 系統(tǒng)功能簡(jiǎn)述設(shè)備功能簡(jiǎn)述
此系統(tǒng)為工業(yè)機(jī)器人沖壓連線系統(tǒng)。本系統(tǒng)選用三臺(tái)六軸工業(yè)機(jī)器人、配套機(jī)器人搬運(yùn)夾手等專業(yè)設(shè)備，采用流水線對(duì)工件進(jìn)行下料和上料，以完成沖壓產(chǎn)品的整個(gè)沖壓過(guò)程。
3.1. 六軸工業(yè)機(jī)器人
本系統(tǒng)選用YASKAWA六軸機(jī)器人，荷重6kg以上，工作半徑R1441mm以上，包括機(jī)器人本體、機(jī)器人控制柜、示教盒及供電電纜。
自動(dòng)化打磨解決方案引入六軸工業(yè)機(jī)器人是可持續(xù)式的生產(chǎn)制造解決方案。
機(jī)器人是開(kāi)源節(jié)流的得力助手，能有效減低單位制造成本，提高生產(chǎn)效率；高度柔性的機(jī)器人自動(dòng)化打磨系統(tǒng)能根據(jù)市場(chǎng)需求的波動(dòng)靈活增減產(chǎn)量，還能加快產(chǎn)品轉(zhuǎn)換；機(jī)器人自動(dòng)化系統(tǒng)的重復(fù)定位精度與一致性俱優(yōu)，能長(zhǎng)期確保優(yōu)質(zhì)穩(wěn)定的產(chǎn)品質(zhì)量與工藝控制；機(jī)器人能夠在嚴(yán)苛環(huán)境和高危環(huán)境下作業(yè)，適合高強(qiáng)度的重復(fù)性勞動(dòng)，從而改善工人工作條件和安全性；并且機(jī)器人自動(dòng)化系統(tǒng)一般占地較小，生產(chǎn)設(shè)施更緊湊，無(wú)需擴(kuò)建廠房卻能達(dá)到擴(kuò)大產(chǎn)能的目標(biāo)。
3.2. 工業(yè)機(jī)器人搬運(yùn)夾手
采用柔性工業(yè)機(jī)器人抓手，采用真空吸盤(pán)的形式抓取工件，負(fù)載：6Kg。
工作方式：氣動(dòng)；
傳輸和定位形式：工業(yè)機(jī)器人搬運(yùn)工件，以上料工位為定位基準(zhǔn)，對(duì)工件進(jìn)行定位裝夾；
設(shè)備功能描述：
（1） 由工業(yè)機(jī)器人搬運(yùn)半成品給沖壓機(jī)床，機(jī)器人夾手抓取工件，無(wú)中間環(huán)節(jié)，保證工件定位精度；
（2） 搬運(yùn)夾手上采用多點(diǎn)位真空吸盤(pán)，可適應(yīng)多規(guī)格的產(chǎn)品，此搬運(yùn)夾具可分別安裝與拆卸，以適應(yīng)使用方隨意更換產(chǎn)品和更改生產(chǎn)工藝以及產(chǎn)品流向問(wèn)題；
（3） 機(jī)器人抓取方式采用平移抓取，抓取和平移過(guò)程保證工件沒(méi)有任何翻轉(zhuǎn)、抖動(dòng)，在傳輸過(guò)程中保證了工件的平穩(wěn)抓取和移動(dòng)；
（4） 上模上升過(guò)程中排屑裝置啟動(dòng)，以保證機(jī)器人抓取工件和在移動(dòng)工件過(guò)程中能夠平穩(wěn)；
（5） 整個(gè)沖壓過(guò)程，機(jī)器人只對(duì)工件進(jìn)行下料和上料，便完成所有沖壓工序。
3.3. 板料上料機(jī)構(gòu)
該連線的板料上料機(jī)構(gòu)采用自動(dòng)上料機(jī)構(gòu)，人工將碼垛好的來(lái)料放置于上料臺(tái)上即可。采用柔性真空吸盤(pán)抓手，采用真空吸盤(pán)的形式對(duì)沖壓機(jī)床進(jìn)行上料，負(fù)載：4Kg。
工作方式：氣動(dòng)+電動(dòng)；
傳輸和定位形式：真空吸盤(pán)搬運(yùn)工件，以上料工位為定位基準(zhǔn)，對(duì)工件進(jìn)行定位裝夾；
設(shè)備功能描述：
（6） 由工人轉(zhuǎn)運(yùn)板料給上料機(jī)構(gòu)，真空吸盤(pán)夾手抓取工件，無(wú)人工干預(yù)中間環(huán)節(jié)，保證工件定位精度；
（7） 搬運(yùn)夾手上采用多點(diǎn)位真空吸盤(pán)，可適應(yīng)多規(guī)格的產(chǎn)品，此搬運(yùn)夾具可分別安裝與拆卸，以適應(yīng)使用方隨意更換產(chǎn)品和更改生產(chǎn)工藝以及產(chǎn)品流向問(wèn)題；
（8） 真空抓取方式采用平移抓取，抓取和平移過(guò)程保證工件沒(méi)有任何翻轉(zhuǎn)、抖動(dòng)，在傳輸過(guò)程中保證了工件的平穩(wěn)抓取和移動(dòng)；
（9） 上模上升過(guò)程中排屑裝置啟動(dòng)，以保證機(jī)器人抓取工件和在移動(dòng)工件過(guò)程中能夠平穩(wěn)；
（10） 整個(gè)上料過(guò)程，該上料機(jī)構(gòu)只對(duì)沖壓機(jī)床進(jìn)行上料，便完成所有沖壓工序。
3.4. 安全防護(hù)系統(tǒng)
安全防護(hù)系統(tǒng)，由安全圍墻、安全圍欄和安全門(mén)組成。
安全圍墻/安全圍欄防止人員非正常闖入工業(yè)機(jī)器人沖壓?jiǎn)卧?br/>安全圍墻/安全圍欄設(shè)有安全門(mén)，當(dāng)人員無(wú)故進(jìn)入時(shí)，工業(yè)機(jī)器人自動(dòng)停止工作。
3.5. PLC控制系統(tǒng)及HMI操作界面
PLC控制系統(tǒng)用于控制機(jī)器人、沖床及相關(guān)設(shè)備的協(xié)調(diào)工作。
靈活快速響應(yīng)多品種產(chǎn)品切換。
設(shè)置觸摸屏操作面板，用于顯示工作站各設(shè)備的運(yùn)行狀況、故障類型，友好的HMI人機(jī)中文界面，方便工人進(jìn)行參數(shù)修改。
4. 工藝過(guò)程簡(jiǎn)述
4.1. 工藝流程圖
典型工件產(chǎn)品圖，如下：
搬運(yùn)夾具上安裝有檢測(cè)裝置，用于檢測(cè)工件的抓取和放置以及運(yùn)輸。
4.2. 生產(chǎn)節(jié)拍（主要根據(jù)沖壓時(shí)間來(lái)定）
產(chǎn)品名稱 材質(zhì) 預(yù)計(jì)節(jié)拍 每天沖壓量 (單天按8小時(shí)計(jì)) 備注
工件 冷軋板 3s 約9600件 此節(jié)拍由需方提供沖壓工藝及模具確定
4.3. 工藝過(guò)程簡(jiǎn)述
4.3.1. 上料
工人將板料按照規(guī)定姿態(tài)放置到上料工作臺(tái)上的托盤(pán)上并定位，啟動(dòng)上料確認(rèn)按鈕，上料工作臺(tái)鎖緊解除，工作臺(tái)移動(dòng)，把上料工位工件送入沖壓上料單元。上料機(jī)構(gòu)，如下圖所示：
4.3.2. 機(jī)器人抓取工件
沖壓機(jī)床完成沖壓后，機(jī)器人得到系統(tǒng)響應(yīng)信號(hào)，按要求使用抓手抓取工件。在沖壓連線過(guò)程中，六軸機(jī)器人只需在沖壓模具內(nèi)抓取工件，即可將半成品送入下一個(gè)沖壓模具內(nèi)。如下圖所示：
4.3.3. 工件成型過(guò)程
機(jī)器人與沖壓機(jī)床共同完成工件的沖壓成型過(guò)程。
4.3.4. 下料
機(jī)器人將沖壓完成的工件放在輸送帶里，由其輸送至安全防護(hù)裝置外，操作員在安全區(qū)域?qū)ζ溥M(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)和人工下料堆放。
機(jī)器人下料放置工件的位置處有傳感器檢測(cè)鏈板輸送機(jī)上有無(wú)工件存在，避免意外碰撞。從機(jī)器人放置位置到安全區(qū)域人工下料位置之間的區(qū)域?yàn)榫彌_堆積區(qū)域，當(dāng)機(jī)器人放置位置有工件時(shí)，系統(tǒng)警示燈亮，提示操作員檢測(cè)和下料。
4.3.5. 廢料處理
廢料的處理分為兩種形式：
一種是第一道工序（落料）的處理：此種處理方式采用與板料上料相同的形式，優(yōu)點(diǎn)在于廢料堆砌整齊，便于人工的轉(zhuǎn)移和后續(xù)的處理工作。
二種是采用傳輸線的形式，由于在第二和第三道沖壓中，廢料都為小件，故將廢料進(jìn)行集中處理，人工在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)對(duì)其進(jìn)行轉(zhuǎn)移和處理即可。
5. 環(huán)境條件
電源： 裝機(jī)容量約 8 KW
三相五線制 AC380V,50Hz
氣源： 壓縮空氣質(zhì)量等級(jí)符合《GB/T 13277-2008一般用壓縮空氣質(zhì)量等級(jí)》標(biāo)準(zhǔn)中車間一般用空氣質(zhì)量等
級(jí)：4，6，5等級(jí)要求。
氣壓 6 kgf/cm2 MPa
工作環(huán)境： 環(huán)境溫度 5～45 ℃
環(huán)境振動(dòng) 不大于0.5G
其他 無(wú)強(qiáng)電磁信號(hào)、無(wú)線電等干擾
安裝機(jī)器人位置保證混凝土地面達(dá)到如下要求：
強(qiáng)度等級(jí) min. C20/25，DIN1045-2：2001
混凝土厚度 不小于220mm
地面平面度誤差 2mm
6. 設(shè)計(jì)條件
? 沖壓工件尺寸符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GBT10043-2003》中關(guān)于冷沖壓件尺寸公差等級(jí)要求。
? 設(shè)計(jì)開(kāi)始時(shí)，買方提供需要的圖紙及相關(guān)信息。沒(méi)有提供圖紙及相關(guān)信息而完成設(shè)計(jì)后，如果發(fā)生了與設(shè)備干涉的時(shí)候，另行報(bào)價(jià)并追加要求。
? 賣方設(shè)備的顏色（機(jī)器人除外）等根據(jù)買方的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。若買方無(wú)特別要求，將根據(jù)賣方標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)。
? 買方提供足夠數(shù)量的未工件（每種工件至少5件）到賣方所在地，供賣方進(jìn)行設(shè)計(jì)和調(diào)試設(shè)備使用。
7. 安裝調(diào)試培訓(xùn)及驗(yàn)收
7.1. 安裝調(diào)試
? 賣方負(fù)責(zé)在買方現(xiàn)場(chǎng)完成所承制設(shè)備的安裝，買方提供行車、叉車及用電用氣、人員等的支持。
? 賣方在買方現(xiàn)場(chǎng)完成合同規(guī)定工件的單機(jī)和系統(tǒng)調(diào)試工作。
7.2. 機(jī)器人及系統(tǒng)的操作培訓(xùn)
? 機(jī)器人操作基礎(chǔ)培訓(xùn)（在成都?？乒た卦O(shè)備有限公司進(jìn)行2人次3天的操作培訓(xùn)）。
? 賣方對(duì)買方進(jìn)行系統(tǒng)操作編程培訓(xùn)指導(dǎo)(在安裝現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行2天)。
? 涉及買方人員的差旅和交通住宿等費(fèi)用未包含在內(nèi)，由買方自行承擔(dān)。
7.3. 驗(yàn)收
驗(yàn)收分為預(yù)驗(yàn)收與終驗(yàn)收。預(yù)驗(yàn)收在賣方工廠進(jìn)行，終驗(yàn)收在買方工廠進(jìn)行。
在設(shè)備達(dá)到以下條件時(shí)，買方必須進(jìn)行預(yù)驗(yàn)收和終驗(yàn)收：
7.3.1. 生產(chǎn)節(jié)拍
見(jiàn)“4.2. 生產(chǎn)節(jié)拍”。
7.3.2. 加工質(zhì)量
在沖成零件的一定形狀的同時(shí)，保證其尺寸符合精度要求，而沖切表面應(yīng)該是光潔的，沒(méi)有裂紋、撕裂等缺陷。
7.4. 提供資料
賣方向買方提交如下技術(shù)資料：
? 系統(tǒng)使用說(shuō)明書(shū)：中文版1套。
? 機(jī)器人操作說(shuō)明書(shū)、保養(yǎng)說(shuō)明書(shū)：中文1本。
? 機(jī)器人控制器說(shuō)明書(shū)：中文1本。
? 電氣圖紙（原理、接線、柜內(nèi)布置、電纜清單）：1套（pdf格式）。
? 設(shè)備（如：抓手、傳送帶）總裝圖紙及易損件零件圖：1套(pdf格式)。
? 備件清單。
8. 主要元器件制造商
9. 質(zhì)量保證
? 質(zhì)保期:機(jī)器人系統(tǒng)終驗(yàn)收后一年內(nèi)或機(jī)器人系統(tǒng)到達(dá)買方現(xiàn)場(chǎng)一年以內(nèi)。
? 在質(zhì)保期間內(nèi)，如果不是因?yàn)橘I方的責(zé)任而發(fā)生故障的情況下，維修用部品或者更換由賣方無(wú)償運(yùn)輸至買方。
? 即使在質(zhì)保期間內(nèi)，賣方將不承擔(dān)下述情況所發(fā)生的費(fèi)用。
? 購(gòu)買后由于買受方或者第三者的不當(dāng)修理、改造、轉(zhuǎn)移或者使用上不注意引起的損壞。
? 由火災(zāi)、水災(zāi)、地震、雷電或其他不可抗力所引起的損壞。
? 轉(zhuǎn)賣、轉(zhuǎn)讓、贈(zèng)與第三方等情況。
? 不按使用說(shuō)明書(shū)上所要求的進(jìn)行適當(dāng)?shù)木S修保養(yǎng)作業(yè)而發(fā)生的損壞。
? 即使在質(zhì)保期間內(nèi)，有關(guān)消耗品也不屬于質(zhì)保的范圍。
? 賣方的責(zé)任只限于本協(xié)議書(shū)所描述的內(nèi)容，這之外的責(zé)任賣方不承擔(dān)。
10. 買方責(zé)任
? 需向賣方提供準(zhǔn)確、詳細(xì)的相關(guān)工件、設(shè)備及車間布局的圖紙及足夠的鑄件。
? 負(fù)責(zé)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行改造以適合機(jī)器人系統(tǒng)的安裝要求。
? 確保滿足條款“5.環(huán)境條件”中的所有條件。并負(fù)責(zé)把電源氣源接到賣方現(xiàn)場(chǎng)指定位置。
? 根據(jù)實(shí)際情況制作空調(diào)房。
? 負(fù)責(zé)提供充足的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試用工件，以及保證周邊設(shè)備的正常運(yùn)行。
? 對(duì)機(jī)器人系統(tǒng)的安裝調(diào)試提供必要的水、電、壓縮空氣、叉車行車等的使用支持。
? 在設(shè)備達(dá)到驗(yàn)收條件時(shí)負(fù)責(zé)對(duì)設(shè)備進(jìn)行驗(yàn)收。
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