117/118轴承座生产线设计方案

一、项目要求

1、生产纲领 600套/天（117/118轴承座）
2、加工线的要求：
1）适合自动生产线的数控加工中心；
2）液压工装夹具；
3）自动上、下料装置及输送装置；
4）整体加工工艺、加工节拍；

生产线布置图

生产线布置图

机器人动作介绍：

1.人工将粗加工摆放好的料筐放置在上料台（1号料台和2号料台）上并按按钮确认；

2.机器人移动至1号上料台托盘处，视觉系统开启、分别抓取件A号、B号零件移动至角向视别工位处等待发出上料指令；

3.角向识别工位发出上料指令，机器人讲1号放入转台定位区域，转台旋转、角向识别系统开启，确定角向位置，转盘停止，1号件角向识别结束；

4.角向识别系统发出下料指令，机器人将1号件抓起，并放入2号件进行识别，转台旋转、角向识别系统开启，确定角向位置，转盘停止，2号件角向识别结束,并发出下料指令；

5.机器人接到1号立车下料指令，移动至1号立车上、下料处进行下料、上料，动作完成，立车单件加工循环开启；

6.机器人将1号立车完工产品下掏放置在工件翻转台1号位；

7.机器人接到2号立车下料指令，移动至2号立车上、下料处进下料、上料，动作完成，立车单件加工循环开启；

8.机器人将2号立车完工产品下掏放置在工件翻转台2号位；

9.机器人等待立加下料指令；

10.立加发出下料指令，机器人移动至立加上、下料处，分别将1号工位和2号工位工件抓起、移动至下料托盘处分别将工件摆放在托盘上；机器人移动至翻转台处分别将1号件和2号件抓起移动至立加上、下料处、将1、2号工件分别放入液压夹具的1号和2号工位定位区域，完成立加上料，机器人移出立加安全距离，单个加工循环开启；

11.机器人移动至1号上料托盘处，准备二次循环程序开启；

说明：

1.机器人在上料托盘上拿取16件（一层），机器人要更换一次吸盘抓手、将隔板放置在暂存筐内；

2.机器人在下料托盘上摆满16件（一层），机器人要更换一次吸盘抓手、将隔板从暂存筐内摆放在零件的隔离面上；

3.根据检验频次确定机器人往人工抽检台上放一个零件；

立式加工中心加工节拍表

1	加工节拍表
2	客户				工件材质	QT450-10-GB/T1348		机床型号		存档号
3	产品名称		117 轴承座		图号	DZ90129320117		制表日期	2020.01.04	制表人
4	工步	刀号	加工内容	刀具名称	切削直径	切削速度	转速	每转进给	机床进给	切削次数	每次加工	加工时间	空程时间	四轴旋转时间	换刀时间
5	No.	No.	Desoriptions	Tools	D mm	n	R pm	mm/Rev	mm/Min	Times	mm	Sec	Sec		Sec
6
7	1	T01	铣安装孔面	40面铣刀	40.00	180	1433	1.00	1433	8	40.0	13.40	8		4
8	1	T01	钻17安装孔	17组合钻	17.00	100	1873	0.25	468	8	32.0	32.80	8		4
9		T03	17孔口反面倒角	反刮倒角刀	16.00	150	2986	0.30	896	8	30.0	16.08	16		4
10	说明:		切削时间:	62	秒	夹具夹紧及上下料:		30.00	秒
11	说明:		辅助时间:	44	秒	加工总工时:		136.27	秒

立式加工中心加工节拍表

1	加工节拍表
2	客户						工件材质	QT450-10-GB/T1348		机床型号			存档号
3	产品名称				118 轴承座		图号	DZ90129320118		制表日期		2020.01.04	制表人
4	工步		刀号		加工内容	刀具名称	切削直径	切削速度	转速	每转进给		机床进给	切削次数	每次加工	加工时间	空程时间	四轴旋转时间	换刀时间
5	No.		No.		Desoriptions	Tools	D mm	n	R pm	mm/Rev		mm/Min	Times	mm	Sec	Sec		Sec
6
7	1	T01		铣安装孔面		40面铣刀	40.00	180	1433		1.00	1433	8	40.0	13.40	8		4
8		T02		钻17孔及倒角		17组合钻	17.00	100	1873		0.25	468	8	32.0	32.80	8		4
9		T03		17孔口反面倒角		反刮倒角刀	16.00	150	2986		0.30	896	8	30.0	16.08	16		4
10	Description:			切削时间:		62	秒	夹具夹紧及上下料:			30.00	秒
11				辅助时间:		44	秒	加工总时间:			136.27	秒
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生产线占地面积

生产线主要功能部件介绍

下料系统介绍

本方案自动生产线储料设备为：

叠方式料盘（每料盘放置数量需要与客户协商），工件在托盘中的定位提供工件毛坯3D 图纸或实物后确定。

1.工人将粗家加工好的零件摆入料盘（如图），由叉车叉到指定位置；

2.叉车更换料盘后、人工按按钮确认；

3. 机器人抓取工件进行上料工作；

机器人行走轴介绍

该结构采用关节机器人、伺服电机驱动、齿轮齿条传动等组成，使得机器人来回做直线运动；实现一台机器人服务多台机床、多工位抓取工件的功能，可以增加关节机器人工作覆盖范围；行走轨道，采用钢管焊接底座，伺服电机、齿轮齿条驱动方式，增加关节机器人的工作覆盖范围，有效提高机器人利用率；行走轨道采用地面安装方式；

Kuka robot: KR-50-R2100-2C

基本参数 Basic data
机器人型号 Type	KR 50 R2100-2 C
轴数 Number of axes	6
工作半径 Maximum coverage	2101mm
重复定位精度Pose repeatability (ISO 9283)	±0.05mm
机器人本体重量 Weight	553kg
机器人本体防护等级Protection classificationof the robot	Protection rating,IP65 / IP67in-line wrist (IEC 60529)
安装方式 Mounting position	倒装（倾斜不能超过0°）Ceiling, permissible angle of inclination ≤ 0º
机器人本体颜色Surface finish, paintwork	本体底座：黑色（RAL9005）活动件KUKA橙 Base frame: black (RAL 9005); moving parts: KUKA orange 2567
环境温度要求 Ambient temperature
运行时 Operation	283 K to 328 K (0 °C to +55 °C)
储存和运输时Storage and transportation	233 K to 333 K (-40 °C to +60 °C)

具有包含机器人背部和下方的广阔的动作领域, 能够使用顶吊安装的机型。因为将机器人的横向宽度减小到了极限,所以可以贴近邻接的机器人、夹具或者工件进行安装。从待机位置到工作位置的高速移动,以及短距离移动时的快速定位的

智能机器人上、下料抓手机构

机器人隔板抓手机构

说明：

1.针对该零件的特点我们采用三爪外撑方式上下料，可在机床内快速实现零件掉头；

2.该机构配有位置检测传感器，压力传感器，用来检测零件夹持状态和压力是否正常；

3.该机构配有保压装置，在断电、主气路断气的情况下,短时间内工件不会脱落；

4.采用换手装置，通过更换抓手机构，可以快速完成不同物料的抓取。

换手装置介绍

精确换手装置用于快速更换机械手抓手、工具端和其它执行机构。减少生产闲置时间提高机器人的灵活性，

其特点：

1.气压解锁、加紧；

2.可使用各种电源、液体、气体模块；

3.标配可快速对接气源；

4.特殊保险机构防止意外断气风险；

5.没有弹簧反作用力；

6.适用于自动化领域；

视觉系统-工业相机介绍

1.相机采用高品质的CCD和CMDS芯片，具有高分辨率、高灵敏度、高信频比、宽动态范围，优秀的成像质量和一流的色彩还原能力等特点；

2.面阵相机拥有两种数据传输方式：千兆网（GigE)接口和USB3.0接口；

3.该相机具有结构紧凑、外形小巧、轻便已安装。传输速度高、抗干扰能力强，可以稳定的输出高质量的图像；适用于读码、缺陷检测、DCR及图形识别；彩色相机色彩还原能力强，适合应用于对颜色识别要求高的场景；

角向自动识别系统介绍

功能介绍

1.机器人将工件从上料筐抓至转盘定位区域；

2.转台在伺服电机的驱动下旋转；

3.视觉系统（工业相机）工作识别角向位置，转台停止，确定所需的角向位置；

4.机器人将工件取出，放入另一零件进行角向识别；

工件翻转台介绍

翻转工位：

1.机器人将工件下掏装入翻转台定位区域（如图左工位）；

2.机器人从上面抓取工件实现工件的方面；

机器人抓手放置台

功能介绍

1.每层零件上料完毕，分层隔板需要放至至隔板暂存筐内；

2.机器人可通过换手装置快速的更换为隔吸盘抓手，将隔板取走；

3.隔板放至好取下吸盘抓手换上气动抓手继续上下料；

隔板暂存筐

功能介绍

1.因上料隔板先取出而下料的隔板后使用而设计规划的隔板暂存筐；

2.上料隔板是人工放置一致性较差，隔板放入暂存筐后，机器人取出可整齐放置；

人工抽检台

说明：

1.根据不同的生产阶段制定不同的人工抽检频次，可有效的监督在线测量的有效性；

2.使用说明：机械手会根据人工设置的频次将工件放至抽检台上的设定位置，并亮红灯提示，检验员按下按钮将工件运至防护外安全区域，将工件取出进行测量，测量后单独存放

防护组件

由轻量化铝型材（40x40）+网片（50x50）组成，触摸屏及急停按钮等可集成到防护组件中，集安全与美观于一体。

OP20液压夹具介绍

加工说明：

1.以φ165内孔为基孔，以D基准为基面，以两安装孔凸台外侧圆弧为角向限位；

2.通过机床M指令控制压板松开、压紧动作，来完成安装孔凸台上平面、8-φ17安装孔及孔两端倒角加工；

3.夹具具备定位、自动夹紧、气密性检测、自动松开、自动顶出、自动冲屑、自动清洁定位基准面功能；

生产线对设备要求

1.生产线设备夹具具有自动夹紧、松开功能，在机械手系统信号的控制下实现自动夹紧、松开功能以配合上下料动作；

2.生产线设备钣金预留天窗位置或者自动门模块，配合我司对应电控信号与机械手通信；

3. 生产线设备具备通信通过重载接插件（或航空插头）的连接方式与机械手通信；

4. 生产线设备具备大于机械手手爪动作安全范围的内部（干涉）空间；

5. 生产线设备保证夹具定位面无残留铁屑，必要时增加气吹清理（清理时卡盘需转动）；

6. 生产线设备断屑良好，必要时增加我司辅助高压断屑装置；

7. 生产线设备需要机床主轴准停时，增加此功能并提供对应的电气信号；

立式车床VTC-W9035介绍

VTC-W9035数控立式车床适宜加工如齿坯、法兰、异型壳体类回转零件，尤其适宜于法盘类、轮毂、刹车盘、泵体、阀体、壳体类零件的精密、省力、高效的车削加工。机床具有整体刚性好、精度高、单位时间金属去除率大、精度保持性好、可靠性高、易维护维修等优势，适用范围广。流水化，高效率化，低成本化。

机型	VTC-W9035
床身上最大回转直径	Φ900 mm
滑板上最大回转直径	Φ590 mm
最大工件车削直径	Φ850 mm
最大工件车削长度	700 mm
主轴转速范围	20-900 r/min
系统	FANUC 0i - TF
X/Z轴最大行程	600/800 mm
X/Z快速移动速度	20/20 m/min
机床长宽高	355022003950 mm

项目		单位	参数
加工范围	X轴行程	mm	1100
	X轴行程	mm	610
	X轴行程	mm	610
	主轴鼻端至工作台面距离	mm	150～760
工作台	工作台尺寸	mm	1200×600
	工作台最大载重	kg	1000
	T型槽（尺寸数量距离）	mm	18×5×100
进给	X/Y/Z轴快速进给速度	m/min	36/36/24
主轴	驱动方式		皮带式
	主轴维度		BT40
	最高工作转速	r/min	8000
	功率（额定/最大）	KW	11/18.5
	扭矩（额定/最大）	N·m	52.5/118
精度	X/Y/Z轴定位精度（半闭环）	mm	0.008（total length）
精度	X/Y/Z轴重复精度（半闭环）	mm	0.005（total length）
刀库	形式		圆盘
	刀库容量		24
	最大刀具尺寸（满刀直径/空邻刀直径/长度）	mm	Φ78/Φ150/ 300
	最大刀具重量	kg	8
其他	气源压力	MPa	0.65
	电源容量	KVA	25
	机床外形尺寸（长宽高）	mm	2900×2800×3200
	机床重量	kg	7000