自动上料设备技术设计方案.docx
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自动上料设备技术设计方案.docx
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自动上料设备技术设计方案
第号
密级:
档案号:
报告编号:
页数:
非标设备技术设计方案
设备名称:
剪板机自动上下料
编写:
审核:
审定:
设计单位(盖章):
2014年11月
剪板自动上下料系统技术设计方案
1、设计依据
设计依据为项目工艺设计方案,设备名称为剪板自动上下料系统。
2、承担任务
(略)
3、技术特点和难点
力达现有剪板机为自动剪板,可编程,灵活性高,可实现一次设定,批量生产。
但剪板机上下料全为人工搬运,工作强度大,剪板效率低,无法适应现有的生产工艺要求。
现有剪板工位处于车间中部,适当调整后可满足自动上下料系统安装空间要求,具备布置自动上下料系统的条件。
在设计自动上下料系统时,应注意以下关键技术和难点:
3.1自动上料应考虑两侧上料,为不同宽幅的板料交错上料提供条件;
3.2自动上料夹具应灵活可调,并满足不同规格垛料要求;
3.3上料垛料台应灵活可调,并便于人工或自动垛料;
3.4自动下料采用机械人拣板,并根据工艺要求分类垛料;
3.5电控系统应与原剪板机系统整合,集中控制,便于工艺更改和生产操作;
3.6各垛料台高度应与原剪板机相适应,上料机构应满足原剪板机的自动进料要求。
4、技术要求
4.1概述
由于新增系统应与原剪板机相适应,在研制过程中,应充分了解原剪板机的电控系统;新增设备应在制造商厂内调试成功后,再运入工位总调。
4.1.1组成
新增系统主要由上料系统、下料系统、电气控系统及附属装置组成。
4.1.1.1上料系统
上料系统主要由左右垛料台、上料机架、上料台、气动系统组成。
左右垛料台主要由基础调节板、基础架、升降组件、垛料板、挡板、调节机构、电机座、电机(含减速机)、锁紧机构、附件等组成;
上料机架主要由基础调节板、基架、轨道组件、齿条组件、磁栅尺、行程调节机构、拖链、锁紧机构、附件等组成;
上料台主要由调节板、机架、伺服电机、传动组件、位移传感器、高程调节机构、气动取料头、锁紧机构、附件等组成;
气动系统主要由三联件、电磁方向阀、真空发生器、吸盘等组成。
4.1.1.2下料系统
下料系统主要由左右垛料台、机器人、气动系统组成。
左右垛料台主要由基础调节板、基础架、升降组件、垛料板、挡板、调节机构、电机座、电机(含减速机)、锁紧机构、附件等组成;
机器人选用350N负载力、腕矩147N·m的产品;
气动系统主要由三联件、电磁方向阀、真空发生器、吸盘等组成。
4.1.1.3电控系统
电控系统由控制柜、操作台及软件等组成;
4.1.1.4附属装置
附属装置主要包括电缆及桥架、气管等。
4.1.2功能及技术指标
4.1.2.1主要功能
(1)、整垛原料人工上料后,自动分张上料到剪板机的进料台,并进行定位;
(2)、对上料进行检测、计数;
(3)、对成品料进行堆垛、并分类;
(4)、总体集成控制,并与原剪板机的控制系统进行通信,构成系统;
4.1.2.2技术指标
(1)、最大上料尺寸:
1.2米×2.4米×1.5毫米;
(2)、最大外形尺寸:
7米×6米×3米(高);
(3)、原料垛高:
≤0.4米;
(4)、成品垛高:
≤0.5米;
(5)、垛台高:
0.5米;
(6)、垛料上料时间:
≤50秒;
(7)、下料垛料速度:
≮8次/分钟;
(8)、抓取速度:
≮5次/分钟
4.1.3接口
●供电电源:
380V,三相电,单台变压器供电;
●系统接口:
ethercat总线
4.1.4图纸
技术设计图纸是根据现有条件和可研报告绘制的,主要体现总体结构形式,设备布置,针对主要难点,设计要点,系统原理,同时描述总体功能的实施方法,为后期详细设计提供依据。
技术方案设计图主要包括:
总布置图(附图)、上料系统图、下料系统图、控制系统程序图。
4.2特性
4.2.1物理特性
最大外形尺寸:
7米×6米×3米(高)
重量:
单次抓取上料不大于40Kg,单次抓取下料不大于15Kg;
供电:
三相五线制,380V;
寿命:
10年
检修间隔:
日常维护,3个月;检修,一年;大修,5年
4.2.2可靠性
连续工作12小时或累计工作72小时内无故障;电机及一般电器元件2000小时内无故障;轴承寿命不小于6000小时。
4.2.3可维修性
主要部件采用模块化设计,更换部件时间不大于3小时;
外购件除有特殊要求的部件,一般应采用通用产品,缩短采购周期。
结构制造应符合互换性要求,同一结构件在多台设备中可互换。
电控柜采用前开门,上出线方式。
重要部位应设识别标识,危险部位应设明显标识和安全防护设施。
4.2.4环境条件
正常工作温度:
0~40℃,电控间-6~50℃;
湿度:
65%;
接地:
不大于3Ω;
运输:
重量不大于20吨;
贮存:
清洁、干燥、无腐蚀性气体。
4.2.5噪声
设备自身噪声不大于90分贝。
4.3设计与制造
4.3.1设计要求
技术设计只提供解决设计中的重点和难点问题的方案,后续设计包括详细设计和施工设计。
详细设计应进行具体计算,对结构尺寸进行确认,对外购器件进行选型。
施工设计为具体施工提供施工图,施工设计应充分考虑国内制造能力和工艺水平,并结合现场条件,确定合理的安装方案。
4.3.2制造条件
制造商根据施工图制定制造工艺、质量大纲和安装工艺,并根据质量管理要求和合同验收要求进行生产。
4.4软件
4.4.1功能要求
整套系统由一台PC工控机通过总线控制,完成设备工作流程。
(1)由工控机与多轴控制器通讯,控制伺服电机的动作,完成上下料工作;
(2)位置传感器和编码器进行位移控制;
(3)具有人机对话功能;
(4)有主要故障的诊断显示功能。
4.4.2性能要求
CAT总线:
40轴(每轴6字节输入/输出数据)
50I/O站,总共560个EtherCAT总线端子
2000数字量+200模拟量I/O,总线长度500m
循环时间230µsat33%总线负载,报文长度77µs
传输速率:
2x100Mbaud(全双工)
刷新时间:
256开关量I/O:
11µs
1000开关量I/O分布于100节点:
30µs
200模拟量I/O(16位):
50µs,20kHz采样频率
100伺服轴(每8字节IN+OUT):
100µs
12000开关量I/O:
350µs
4.4.3程序模块
设备配有与剪板功能相匹配的软件包,包括上料控制软件、剪板软件、下料控制软件及调试软件等。
4.4.4运行环境
计算机操作系统采用Windows98/2000/NT/XP,所有程序均采用VC或VB编程语言进行二次开发。
4.5主要设备清单
序号
项目名称
生产国别
单位
数量
单价
总价
一
上料系统
国产
套
1
21.5
(1)
左右垛料台
套
1
4
(2)
上料机架
套
1
5
(3)
上料台
套
1
9
(4)
气动系统
套
1
3.5
二
下料系统
国产
套
1
35.5
(1)
左右垛料台
套
1
4
(2)
机器人
套
1
30
(3)
气动系统
套
1
1.5
三
电气控系统
国产
套
1
24
`
(1)
控制柜
套
1
16
(2)
操作台
套
1
3
(3)
软件
套
1
5
四
附属装置
套
1
3.5
(1)
电缆
套
1
2.5
(2)
气管
套
1
1
合计
84.5
4.6维护保障
4.6.1完工图纸资料内容
主要包括:
施工图、设计说明书、使用及维修手册及合同要求的技术文件。
4.6.2备品备件
易损件及采购周期较长的元器件,在经济上许可时,应考虑留有备品件。
4.6.3维修服务要求
一般情况在12小时内响应,48小时内到现场。
5、质量保证
5.1制造过程检查要求
制造前制定质量大纲,对关重件应有专项检验记录,对于首件进行三检,对于成套部件应进行厂内试测。
5.2安装试验与验收要求
5.2.1安装试验项目
5.2.1.1重要部件检验
重要部件检验应包括平面度、铰接的垂直度等。
5.2.1.2试验与验收
设计和制造方根据施工图要求,制定质量大纲,对关重件提出检验标准,并明确检验方法。
由使用、设计和制造方组成验收专家组,进行厂内验收,并形成厂内完工报告。
5.2.2整机性能试验
5.2.2.1出厂前试验要求
出厂前应对系统进行负载试验,检查元器件的完好性,检测功率,验证系统功能。
5.2.2.2验收试验要求
验收时,根据验收大纲和调试大纲,对整个系统进行性能检查,检测设计指标。
5.2.2.3整机试验条件
原剪板机功能完好。
5.2.3安装试验方法
5.2.3.1安装试验条件
机械及电器设备安装完成并经过通电检测,达到设计要求。
5.2.3.2安装地点
力达生产车间内。
5.2.3.3安装试验内容
安装试验内容包括:
系统通电检测试验、系统软件检测、剪板试验等。
5.2.4试验验收地点
重要部件、单机验收地点:
制造方生产厂内;
整机验收地点:
力达生产车间内。
5.3交货验收
5.3.1验收条件
现场安装完成,并且通过现场调试后,由制造方通知使用和设计方,同时准备好验收文件资料。
5.3.2验收方式
按照设计和详细要求制定验收大纲,由使用、设计和制造方组成验收专家组,进行验收。
6、交货
6.1装箱文件要求
包括装箱清单、备件清单、附件清单、工具清单及图纸资料等。
6.2包装要求
全部货物须采用相应标准的保护措施进行包装,包装应适于长途海运或空运和内陆运输,并有良好的防潮、防震和防野蛮装卸等保护措施,以确保货物安全运抵现场。
凡重达两吨或两吨以上的包装,应在每件包装的两侧用中文,以国内贸易相宜的运输标志标明“重心”和“吊装点”,并根据货物的特点和运输的不同要求,以清晰字样在包装上注明“小心轻放”、“防潮”等适当的标志,以方便装卸和搬运。
7、投资概算
设备直接费(84.5万元)+安装调试费(10万元)+运输费(1万元)+管理费(5万元)+税金(8.5万元)=109万元
8、承制方式
略
9、研制周期
10个月。
10、其他需要说明的内容。
本技术设计方案为初步设计方案,主要侧重于概念设计,详细设计时应综合考虑各项技术细节,根据技术计算行进行详细设计。
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