剪板自動上下料系統技術設計方案
1、設計依據
設計依據為專案工藝設計方案，裝置名稱為剪板自動上下料系統。
2、承擔任務
（略）3、技術特點和難點
力達現有剪板機為自動剪板，可程式設計，靈活性高，可實現一次設定，批量生產。但剪板機上下料全為人工搬運，工作強度大，剪板效率低，無法適應現有的生產工藝要求。
現有剪板工位處於車間中部，適當調整後可滿足自動上下料系統安裝空間要求，具備布置自動上下料系統的條件。
在設計自動上下料系統時，應注意以下關鍵技術和難點：
3.1自動上料應考慮兩側上料，為不同寬幅的板料交錯上料提供條件；
3.2自動上料夾具應靈活可調，並滿足不同規格垛料要求；
3.3上料垛料台應靈活可調，並便於人工或自動垛料；
3.4自動下料採用機械人揀板，並根據工藝要求分類垛料；
3.5電控系統應與原剪板機系統整合，集中控制，便於工藝更改和生產操作；
3.6各垛料臺高度應與原剪板機相適應，上料機構應滿足原剪板機的自動進料要求。
4、技術要求
4.1 概述
由於新增系統應與原剪板機相適應，在研製過程中，應充分了解原剪板機的電控系統；新增裝置應在製造商廠內除錯成功後，再運入工位總調。
4.1.1 組成
新增系統主要由上料系統、下料系統、電氣控系統及附屬裝置組成。
4.1.1.1 上料系統
上料系統主要由左右垛料臺、上料機架、上料臺、氣動系統組成。
左右垛料臺主要由基礎調節板、基礎架、公升降元件、垛料板、擋板、調節機構、電機座、電機（含減速機）、鎖緊機構、附件等組成；
上料機架主要由基礎調節板、基架、軌道元件、齒條元件、磁柵尺、行程調節機構、拖鏈、鎖緊機構、附件等組成；
上料臺主要由調節板、機架、伺服電機、傳動元件、位移感測器、高程調節機構、氣動取料頭、鎖緊機構、附件等組成；
氣動系統主要由三聯件、電磁方向閥、真空發生器、吸盤等組成。
4.1.1.2 下料系統
下料系統主要由左右垛料臺、機械人、氣動系統組成。
左右垛料臺主要由基礎調節板、基礎架、公升降元件、垛料板、擋板、調節機構、電機座、電機（含減速機）、鎖緊機構、附件等組成；
機械人選用350n負載力、腕矩147n·m的產品；
氣動系統主要由三聯件、電磁方向閥、真空發生器、吸盤等組成。
4.1.1.3 電控系統
電控系統由控制櫃、操作台及軟體等組成；
4.1.1.4 附屬裝置
附屬裝置主要包括電纜及橋架、氣管等。
4.1.2 功能及技術指標
4.1.2.1主要功能
(1)、整垛原料人工上料後，自動分張上料到剪板機的進料臺，並進行定位；
(2)、對上料進行檢測、計數；
(3)、對成品料進行堆垛、並分類；
(4)、總體整合控制，並與原剪板機的控制系統進行通訊，構成系統；
4.1.2.2技術指標
(1)、最大上料尺寸：1.2公尺×2.4公尺×1.5公釐；
(2)、最大外形尺寸：7公尺×6公尺×3公尺(高)；
(3)、原料垛高：≤0.4公尺；
(4)、成品垛高：≤0.5公尺；
(5)、垛臺高：0.5公尺；
(6)、垛料上料時間：≤50秒；
(7)、下料垛料速度：≮8次/分鐘；
(8)、抓取速度：≮5次/分鐘
4.1.3 介面
● 供電電源：380v，三相電，單台變壓器供電；
● 系統介面：ethercat匯流排
4.1.4 圖紙
技術設計圖紙是根據現有條件和可研報告繪製的，主要體現總體結構形式，裝置布置，針對主要難點，設計要點，系統原理，同時描述總體功能的實施方法，為後期詳細設計提供依據。
技術方案設計圖主要包括：總布置圖（附圖）、上料系統圖、下料系統圖、控制系統程式圖。
4.2 特性
4.2.1物理特性
最大外形尺寸：7公尺×6公尺×3公尺(高)
重量：單次抓取上料不大於40kg，單次抓取下料不大於15kg；
供電：三相五線制，380v；
壽命：10年
檢修間隔：日常維護，3個月；檢修，一年；大修，5年
4.2.2可靠性
連續工作12小時或累計工作72小時內無故障；電機及一般電器元件2000小時內無故障；軸承壽命不小於6000小時。
4.2.3 可維修性
主要部件採用模組化設計，更換部件時間不大於3小時；
外購件除有特殊要求的部件，一般應採用通用產品，縮短採購週期。
結構製造應符合互換性要求，同一結構件在多台裝置中可互換。
電控櫃採用前開門，上出線方式。
重要部位應設識別標識，危險部位應設明顯標識和安全防護設施。
4.2.4 環境條件
正常工作溫度：0～40℃，電控間-6～50℃；
濕度： 65%；
接地：不大於3ω；
運輸：重量不大於20噸；
貯存：清潔、乾燥、無腐蝕性氣體。
4.2.5 雜訊
裝置自身雜訊不大於90分貝。
4.3 設計與製造
4.3.1 設計要求
技術設計只提供解決設計中的重點和難點問題的方案，後續設計包括詳細設計和施工設計。
詳細設計應進行具體計算，對結構尺寸進行確認，對外購器件進行選型。
施工設計為具體施工提供施工圖，施工設計應充分考慮國內製造能力和工藝水平，並結合現場條件，確定合理的安裝方案。
4.3.2 製造條件
製造商根據施工圖制定製造工藝、質量大綱和安裝工藝，並根據質量管理要求和合同驗收要求進行生產。
4.4 軟體
4.4.1 功能要求
整套系統由一台pc工控機通過匯流排控制，完成裝置工作流程。
（1）由工控機與多軸控制器通訊，控制伺服電機的動作，完成上下料工作；
（2）位置感測器和編碼器進行位移控制；
（3）具有人機對話功能；
（4）有主要故障的診斷顯示功能。
4.4.2 效能要求
cat匯流排：
40 軸 (每軸6位元組輸入/ 輸出資料)
50 i/o 站，總共560個 ethercat 匯流排端子
2000 數字量 + 200 模擬量i/o, 匯流排長度 500 m
迴圈時間 230s at 33% 匯流排負載, 報文長度 77s
傳輸速率: 2 x 100 mbaud (全雙工)
重新整理時間:
256 開關量 i/o ：11 s
1000 開關量 i/o 分布於 100 節點 ：30 s
200 模擬量 i/o (16 位) ：50 s, 20 khz 取樣頻率
100 伺服軸 (每 8 位元組 in+out) ： 100 s
12000 開關量 i/o ： 350 s
4.4.3 程式模組
裝置配有與剪板功能相匹配的軟體包，包括上料控制軟體、剪板軟體、下料控制軟體及除錯軟體等。
4.4.4 執行環境
計算機作業系統採用windows98/2000/nt/xp，所有程式均採用vc或vb程式語言進行二次開發。
4.5 主要裝置清單
4.6 維護保障
4.6.1 完工圖紙資料內容
主要包括：施工圖、設計說明書、使用及維修手冊及合同要求的技術檔案。
4.6.2 備品備件
易損件及採購週期較長的元器件，在經濟上許可時，應考慮留有備品件。
4.6.3 維修服務要求
一般情況在12小時內響應，48小時內到現場。
5、質量保證
5.1 製造過程檢查要求
製造前制定質量大綱，對關重件應有專項檢驗記錄，對於首件進行三檢，對於成套部件應進行廠內試測。
5.2 安裝試驗與驗收要求
5.2.1 安裝試驗專案
5.2.1.1 重要部件檢驗
重要部件檢驗應包括平面度、鉸接的垂直度等。
5.2.1.2試驗與驗收
設計和製造方根據施工圖要求，制定質量大綱，對關重件提出檢驗標準，並明確檢驗方法。由使用、設計和製造方組成驗收專家組，進行廠內驗收，並形成廠內完工報告。
5.2.2 整機效能試驗
5.2.2.1 出廠前試驗要求
出廠前應對系統進行負載試驗，檢查元器件的完好性，檢測功率，驗證系統功能。
5.2.2.2 驗收試驗要求
驗收時，根據驗收大綱和除錯大綱，對整個系統進行效能檢查，檢測設計指標。
5.2.2.3 整機試驗條件
原剪板機功能完好。
5.2.3 安裝試驗方法
5.2.3.1 安裝試驗條件
機械及電器裝置安裝完成並經過通電檢測，達到設計要求。
5.2.3.2 安裝地點
力達生產車間內。
5.2.3.3 安裝試驗內容
安裝試驗內容包括：系統通電檢測試驗、系統軟體檢測、剪板試驗等。
5.2.4 試驗驗收地點
重要部件、單機驗收地點：製造方生產廠內；
整機驗收地點：力達生產車間內。
5.3 交貨驗收
5.3.1 驗收條件
現場安裝完成，並且通過現場除錯後，由製造方通知使用和設計方，同時準備好驗收檔案資料。
5.3.2 驗收方式
按照設計和詳細要求制定驗收大綱，由使用、設計和製造方組成驗收專家組，進行驗收。
6、交貨
6.1 裝箱檔案要求
包括裝箱清單、備件清單、附件清單、工具清單及圖紙資料等。
6.2 包裝要求
全部貨物須採用相應標準的保護措施進行包裝，包裝應適於長途海運或空運和內陸運輸，並有良好的防潮、防震和防野蠻裝卸等保護措施,以確保貨物安全運抵現場。
凡重達兩噸或兩噸以上的包裝，應在每件包裝的兩側用中文，以國內**相宜的運輸標誌標明「重心」和「吊裝點」，並根據貨物的特點和運輸的不同要求，以清晰字樣在包裝上註明「小心輕放」、「防潮」等適當的標誌，以方便裝卸和搬運。
自動上料技術方案
1 工藝設計 2 技術指標和功能要求 3 可行性論證報告 4 技術設計方案 5 詳細設計 6 施工設計 7 製造 8 專案驗收 一 概述 描述現有工藝及裝置狀況 二 必要性 根據現有生產要求 質量要求等論述必要性 三 功能要求 1 整垛原料人工上料後，自動分張上料到剪板機的進料臺，並進行定位 2 對...
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