工业机器人下的电机端盖生产线设计docx
工业机器人自动生产线工作站系统设计共44页
41、学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
42、只有在人群中间，才能认识自 己。——德国
43、重复别人所说的话，只需要教育； 而要挑战别人所说的话，则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔
工业机器人自动生产线工作站系统设 计
16、自己选择的路、跪着也要把它走 完。 17、一般情况下)不想三年以后的事， 只想现 在的事 。现在 有成就 ，以后 才能更 辉煌。
18、敢于向黑暗宣战的人，心里必须 充满光 明。 19、学习的关键--重复。
20、懦弱的人只会裹足不前，莽撞的 人只能 引为烧 身，只 有真正 勇敢的 人才能 所向披 靡。
工业机器人自动化产线布局设计及优化
工业机器人自动化产线布局设计及优化工业机器人自动化生产线（下文中以“机器人生产线”来指代“工业机器人自动化生产线”），作为集成了如今众多机械制造自动化领域高新技术——数控机床、工业机器人、智能控制的所在，迎合了如今社会发展对工业界的需求——机器换人、工业4.0以及中国制造2025政策等，由此成为了工业的现代发展趋势和未来的主导力量。
由工业机器人技术、传统流水生产线设计优化、产品工艺方法这些制造业技术的交叉融合所产生的机器人生产线的布局问题，对企业生产效率的影响愈发重要。
上述便引出本文对机器人生产线的布局设计与优化的问题研究。
标签：工业机器人;自动化产线;布局设计及优化1、前言随着新生不足和老龄化的夹击，未来我国劳动力资源优势将逐渐消失。
伴随着制造业需求多品种、小批量、定制化的市场趋势和低端产品利润日益稀薄、高端产品国外技术垄断的情况下，企业面临着巨大的挑战与考验。
随着劳动力成本上升、用工荒越来越普遍的趋势下，机器人換人已成为其最合适的解决办法。
2、机器人生产线布局设计方法概述机器人生产线布局设计，从广义上是指根据企业的生产经营方式和生产纲领等要求，按照从原料的接收、零部件和成品的制造、装配、搬运、仓储的生产全过程，以合理的布局方案将生产线所使用的数控设备、物料运输设备、自动上下料设备＼机器人、缓存站、料仓等设备布局在一个有限空间的车间内，同时对与之相关的物流和信息流进行合理地组织规划，以达到将人员、设备和物料所需要的空间做最适当的分配和最有效的组合，从而获得最大的经济效益的设计目标一一加快物料处理效率，减少在制品的停留时间，显著提高企业的生产效率。
对于任何一种生产线，其布局设计都需要满足一定的设计原则与要求，具体如下所示：（1）生产线布局必须符合产品的工艺要求，产品的生产周期最短，生产流尽量顺畅;（2）.生产线布局的空间利用率最高，使其达到适当的建筑占地系数（建筑物、构筑物占地面积与场地总面积的比率），使建筑物内部设备的占有空间和单位制品的占有空间较小;（3）产品牛产周期内物料搬运费用最少，便于物料的输入和产品、废料等物料运输路线便捷，尽量避免运输的往返和交叉;（4）生产线布局需要考虑生产计划上的柔性，使之适应市场对于产品需求的变化、工艺和设备的更新及扩大生产能力的需要，及柔性生产制造的目标;（5）生产线布局需要适应组织结构的合理化和管理的方便，使有密切关系或性质相近的作业单位布局在一个区域并就近布局，甚至合并在同一个建筑物内;（6）生产线布局需要为职工提供方便、安全、舒适的作业环境，使之合乎生理、心理的要求，为提高生产效率和保证职工身心健康创造条件。
工业机器人在电机外壳加工生产线上的应用
工业机器人在电机外壳加工生产线上的应用本文研究目的为利用机器人替代人工，使电机外壳加工生产线能够更快速便捷地生产产品。
文中将工业机器人使用于生产流水线中的上、下料及分拣环节中，并对机器人设置相关程序，使机器人融入数控加工流程内，既能使生产自动化、科技化的同时，亦可保证产品产量、质量等参数不受影响，与人工生产对比有较大优势。
标签：工业机器人；加工生产线；应用研究工业机器人的设计初衷为提升生产效率，提高生产质量，因其与人类不同，不会因经多次机械操作后产生疲惫感而导致工作质量降低、速度变慢，且机器人可执行人类较难以执行的任务，如生产材料对人体较有害、生产材料经加热无法触摸等，目前工业机器人的设计与制作已趋于产业化，已广泛应用于汽车、电子电器、零件加工等领域。
行业发展迅速的同时亦受到了国家政策的相关支持，国家已将工业机器人设计与制造作为重点发展的十大领域之一。
本文以FANUC机器人为例，将其应用于电机外壳加工生产线中，分析其应用方式，将工业机器人与数据加工线中相关部分有机结合，将二者优势综合性发挥。
1 加工线系统分析1.1 系统架构目前广泛使用的电机外壳加工生产线已经过各类实践，拥有一套成熟的生产模式。
其主要结构由上料传送带、下料输送带、行走机器人、固定机器人、立式加工中心、数控车床、成品栏、控制系统组成，此系统中主要应用工业机器人的阶段为加工与分拣阶段。
电机外壳零件较为复杂，系统元件较多，零件中以铝合金材料为主，元件中存在钻孔、攻丝、内孔等工序。
使用机器人与数控加工技术结合，立足自动化视角，对元件进行加工，可使元件加工速度更快且精准度更高。
1.2 FANUC机器人生产应用有两类机器人应用于该生产线中，一台为搬运机器人，一台为行走机器人。
两类机器人由FANUC伺服电动机带动，利用aiF12/3000电机控制，经过计算机系统计算后，确定运转速度，保障重复精度，能够良好的适应机床工作。
在工作过程中，搬运机器人对毛坯工件进行抓取，帮助机床上料，使加工工序变得更加紧密，将工件成品搁置到传送带上。
基于工业机器人的自动生产线组建技术研究
基于工业机器人的自动生产线组建技术研究随着科学技术的不断发展，工业机器人的应用范围越来越广泛，并逐步取代了人力生产。
工业机器人能够高效地完成重复性较强的工作，提高了生产效率和品质，减少了生产成本，同时还能保证生产安全。
因此，对于企业来说，将工业机器人应用于生产线自动化是非常必要的，而生产线的组建技术作为工业机器人应用的重要方面，必须得到足够的关注和研究。
1. 生产线组建的目的和意义生产线是指将多台机器设备有机地连接在一起，形成一个整体，自动地完成一系列生产工艺过程的系统化生产方式。
在传统的生产方式下，人工生产成本较高，效率不稳定，并更容易出现品质问题。
而自动化生产线可以大幅度提高生产效率，缩短生产周期，提高生产质量，降低生产成本，有效地提高了企业的竞争力。
生产线的组建是一个复杂的过程，包括设计、装配、调试和运维等环节。
生产线的组建流程具体如下：（1）需求分析：进行需求分析是生产线组建的第一步。
在这一阶段，需要明确生产线组建的目标、范围、需求和技术要求。
（2）方案设计：在需求分析的基础上，制定生产线组建方案。
根据不同的生产需求，设计不同的自动化生产线。
（3）零部件选型和采购：通过对组装自动化生产线所需的各种零部件进行选型、选规格，并进行供应商采购。
（4）自动化装配：按照设计图纸，进行自动化生产线的装配，并进行必要的电气和机械连线，以保证各个工作站之间的协调配合和信息传递。
（5）调试和运行：对整个自动化生产线进行调试和校准，并进行实际运行测试以及数据记录。
（6）运维和维护：根据实际情况，制定并执行相应的维护计划，对自动化生产线进行日常维护和维修。
3. 工业机器人在生产线组建中的应用目前，工业机器人已经成为自动化生产线的重要组成部分。
与传统生产线相比，工业机器人具有多种优点，如精度高、速度快、产能大、质量稳定和成本低等。
因此，工业机器人在自动化生产线中的应用越来越广泛。
在生产线组建中，工业机器人主要承担以下职能：（1）搬运和存储：工业机器人能够承担起重、搬运、分类、存储等任务，对于节约人力工作效率和保证生产质量具有十分重要的作用。
基于工业机器人的智能制造生产线设计
基于工业机器人的智能制造生产线设计摘要：工业改革升级作为推动我国国民经济发展的主要驱动力，如何实现智能制造是当今我国工业改革中重点关注的问题。
随着智能技术不断发展和普及，我国工业生产线也发生了很大的变化，传统硬性生产线存在生产精度低、人工投入量大、能耗高等缺点，为了能够解决这一问题，需要不断朝FMS、FMS柔性制造生产线方向发展，以工业机器人为主要操作主体，通过智能终端统一控制生产线，从而实现智能制造模式。
关键词：工业机器人；智能制造；柔性生产线；设计中国智能制造技术已经进入高速发展期，工业机器人是生产过程的关键设备，可用于制造、装配、检测、物流等生产环节，并广泛应用于汽车及汽车零部件、电气电子、化工等工业领域。
“机器人+数控机床”组成的柔性制造单元，则是机器人在智能制造领域的典型应用。
在智能制造柔性生产线中，还配置了自动上料系统和自动换夹具系统，并安装了视觉系统。
当更换加工产品时，机器人做出有限调整，就可以很快进行不同产品的加工，具有较高的柔性特征。
一、概述工业机器人是面向工业领域的一种多关节机械手、多自由度的机械装置，它可以根据软件编程实现相应的动作，依靠自身的控制力、动力实现工业生产的一种机器设备。
工业机器人控制技术的核心任务就是在工作领域中的运行位置、操作流程、运行姿态与轨迹、动作时间等。
机器人具有软件操作、人机交互界面、在线操作提示等功能。
柔性生产线是将多个可以自动调整的机床联接起来，并配合上自动运送装置组成的生产线。
整个生产线依靠计算机统一管理，将多个生产模式相结合，这样可提高生产效率、降低生产成本、提升生产效益，做到物尽其用。
二、柔性生产线运行原理1、确定零件加工工艺。
结合不同工件生产要求，要在软件编程中制定出加工工序。
比如盘套类零件，加工工艺主要包括：①应用数控机床，使用机械手上料、固定零部毛坯内孔，进行车削。
②将工件翻转，用内机械手抓住毛坯内孔上料，进行车削。
③使用工装装夹工件外圆，在数控加工中心上加工各个孔。
基于工业机器人的智能制造生产线设计方法
基于工业机器人的智能制造生产线设计方法基于工业机器人的智能制造生产线设计方法可以分为以下几个步骤：1.需求分析：首先需要对生产线的需求进行分析，包括生产线的产品类型、生产能力、生产周期等。
同时还需考虑生产线的自适应性和灵活性，以满足不同生产需求。
2.工艺设计：根据产品的工艺要求，设计生产线的工艺流程。
确定产品在生产线上的加工、装配、测试等工序，并确定每个工序的时间、空间和工具设备要求。
3.机器人选择：根据工艺设计的结果，选择适合的工业机器人来执行各个工序。
考虑机器人的灵活性、精确度、负载能力等因素，选择适合的机器人类型和品牌。
4.工作站和传送系统设计：根据机器人的任务和工艺流程，设计合适的工作站和传送系统。
工作站需要满足机器人的工作空间和操作要求，传送系统需要保证工序之间的顺序和产品的流动。
5.人机交互设计：考虑机器人与人的交互方式，设计人机界面和控制系统。
人机界面可以通过触摸屏、语音识别等方式与机器人进行交互，控制系统需要实时监控机器人的状态和任务执行情况。
6.安全设计：确保生产线的安全性，包括机器人与人的安全交流、安全防护装置的设置等。
7.仿真与优化：利用仿真软件对生产线进行模拟和优化，分析生产效率、资源利用率等关键指标，以找到最优的生产线设计方案。
8.系统集成和调试：将各个部件进行系统集成，进行调试和测试，保证各个部件之间的协同工作和正常运行。
9.运行和维护：生产线投入正式运行后，需要进行运行和维护。
定期检查机器人和设备的状态，进行维护和维修，保持生产线的稳定运行。
以上是基于工业机器人的智能制造生产线设计方法的基本步骤，具体实践中还需根据实际情况进行调整和完善。
工业机器人自动化生产线的设计与优化
工业机器人自动化生产线的设计与优化随着科技的不断发展，工业机器人在生产线中的应用越来越广泛，已成为现代工业生产的重要组成部分。
工业机器人的自动化生产线设计与优化是当前工业发展的重点研究领域。
本文将从工业机器人的应用背景、生产线设计、自动化控制和优化等方面进行探讨，以期为相关领域的研究和实践提供参考。
一、工业机器人的应用背景工业机器人是一种能够代替人类进行重复、繁琐、危险的工作任务的自动化设备。
工业机器人应用的广泛性不仅提高了生产效率，降低了生产成本，还大大减少了工人的劳动强度和生产事故的发生率。
目前，工业机器人已经广泛应用于汽车制造、电子设备、医药工业、食品制造等各个领域，为企业提供了巨大的竞争优势。
二、生产线设计1. 生产线布局设计生产线的布局设计是工业机器人自动化生产线设计的重要环节。
合理的布局设计能够优化生产流程，提高生产效率。
在进行布局设计时，需要考虑原材料的运输路径、产品的加工流程和设备的工作效率。
通过合理的布局设计，可以实现工作环境的最优化，减少设备之间的冲突，并提高生产线的整体效益。
2. 产品工艺设计产品工艺设计是指工业机器人自动化生产线上产品的加工工艺和工序的设计。
在进行产品工艺设计时，需要考虑产品的材料性能、加工方式和加工工艺等因素。
通过合理的工艺设计，可以实现产品生产流程的优化，提高产品的质量和生产效率。
三、自动化控制1. 传感器与执行器的选择和应用传感器是实现工业机器人自动化控制的关键技术之一。
在进行传感器选择时，需要考虑传感器的测量范围、精度、响应时间等因素。
通过合理的传感器应用，可以实现对工业机器人运动状态和工作环境的监测和控制。
执行器是实现工业机器人动作控制的重要设备。
在进行执行器选择时，需要考虑执行器的力矩、速度和精度等性能指标。
通过合理的执行器应用，可以实现工业机器人动作的精确控制，提高工作效率和运动精度。
2. 控制系统的设计与优化工业机器人控制系统的设计与优化是实现自动化生产线运行的重要环节。
基于工业机器人的自动装配生产线设计
第10期2021年5月No.10May，20210 引言近年来，随着“中国制造2025”发展战略的逐步推进，生产制造行业逐渐使用工业机器人代替人类进行产品的加工和装配，有效解决人工分拣装配效率低、生产强度大、装配效率低等缺点[1-2]。
同时，机器人分拣和装配可以灵活的根据生产要求进行调整以满足生产工艺要求，对柔性化生产具有重要的意义。
在装备制造行业中，装配零部件多元化，目标零件颜色、形状、角度多样化，导致生产线智能化和柔性化程度较低。
随着机器视觉技术的发展，工业机器人结合机器视觉技术，可有效提高工件的检测率、识别的准确度，从而提高产品装配的合格率[3-6]。
现有关于工业机器人装配的生产线，仅用机器人作为货物的码放、搬运等功能，工业机器人的利用率低。
本文针对电机关节部件装配技术，设计了一套集立体仓库、视觉识别、RFID 读写、工件装配于一体的工业机器人自动装配生产线。
通过实际生产测试，该系统能够满足生产工艺要求。
1 装配生产线结构设计机器人装配生产线可实现关节底座和法兰的上料、输送、检测、装配和入库过程，主要由一台六自由度ABB 工业机器人、快换装置、视觉模块、立体仓库、上料输送单元、安装模块及PLC 主控系统等组成，如图1所示。
一个关节部件的装配主要包括仓库取放料、上料单元推料输送、相机拍照识别颜色及形状、RFID 读取与写入、变位机旋转及零件装配等环节。
2 PLC控制系统设计该装配生产线的主控系统选用西门子S7-1200。
PLC 控制程序包括复位程序、视觉通信程序、变位机控制程序、机器人通信程序、RFID 数据读写程序等功能模块程序。
程序运行前进行复位，复位完成后，主程序调用运行程序，机器人依次从抓取关节底座和输出法兰，分别通过相机识别检测，将符合条件的关节底座与法兰在装配模块进行安装，安装完成后返回立体仓库。
PLC 控制系统通过以太网与立体仓库、工业相机、装配模块及HMI 触摸屏实现网络连接，变位机模块及RFID 检测模块分别通过RS485接口、RS232接口与PLC 主控系统相连。
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工业机器人下的电机端盖生产线设计引言
随着智能制造的提出，传统制造业的竞争压力日渐沉重，因此, 制造业的智能化改造是企业发展、提升竞争力的必然趋势。
为了节约劳动力成木和提高生产效率，往往在制造业智能化改造中采用工业机器人组建工作站的形式来代替人工操作，使制造的生产效率得到了提高，并且能够稳定产品的生产质量。
而冲压生产线的生产环境尤为恶劣，属于劳动密集型行业，因此对其进行智能化改造及设计更为迫切, 而且成效更为明显。
1电机端盖冲压生产线工况分析
电机端盖主要由轴承室和定子安装室组成，在工艺上由冲压拉伸和冲压裁剪两个阶段来完成，冲压拉伸在制造过程中主要起到成型的作用，在毛坯成型后由冲床进行冲压裁剪完成电机端盖的制造。
一般这两个工艺阶段由1 0个以内的冲压工位来完成，本次设计以第二阶段的冲压裁剪阶段为代表详细说明电机端盖冲压自动生产线的设计流程。
在第二阶段的冲压裁剪过程中，主要完成下料、裁边、轴承孔、侧舌、腰型孔的冲压裁剪等工序。
由于考虑到电机端盖需要冲凸缘和裁剪边缘，同时为了使废料能够顺利地排出，因此第二阶段的冲压裁剪至少需要两台冲压机床完成上述工序。
在电机端盖冲压生产线中, 冲压板料的上料、下料、翻转等工序都需要工位与冲压机床进行衔接。
2冲压自动化生产线设计
电机端盖冲压自动生产线应紧紧围绕冲压机床来进行分析设计, 在
保证电机端盖生产质量的前提下尽量提高冲床的生产效率和工作节拍，而其他辅助设备应满足电机端盖的生产工艺和冲床的生产节拍要求。
根据电机端盖冲压生产线的工位，在木次设计中由IIS R-II C 4 1 0机器人完成板料的上料、下料等搬运工作，在机器人的末端设计专用的末端执行器作为电机端盖板料的拾取夹具，设计一料仓用来储存上一拉伸工艺处理过的板料，使用翻转机实现电机端盖板料在冲床放置位置上的改变，冲压好的电机端盖通过传送线输送到货架, 总的工作过程由总控室来监督操控。
2. 1IISR-IIC4 1 0型华数机器人
II S R - II C 4 1 0型华数机器人能够搬运的板料质量为1 0 k
g、工作半径为1 4 0 0 mm,从而实现不同冲床间板料的上下料搬运。
2 . 2机器人末端执行器
工件的拾取放置通过端拾器真空吸盘吸取和打开。
端拾器配套有真空吸盘、真空发生器等设备。
端拾器主杆长2 0 0 mm左右，吸盘位置可根据工件实际情况进行调整，适合电机端盖板料的拾取。
同时, 端拾器的吸盘位置可调，增加了冲压生产线的通用性和柔性。
2 . 3上料仓
上料仓采用非标设计，用于放置、输送电机端盖毛坯。
在电机端盖的上料过程中采用磁性分离器上料，利用磁性原理将料垛中顶板料边缘抬起，防止拆垛过程中板料粘在一起形成双料装置，然后由机器人从最上而开始取料。
2 . 4翻转机
自动翻转机可承载最大片料尺寸为2 5 0 mmx 2 0 0 mm,完全适合电机端盖的使用，其翻转角度1 8 0。
或无翻转，翻转机定位板的上升下降由5 0气缸加双导柱提供动力，翻转功能通过旋转气缸+夹爪完成，整个翻转机采用气动动力实现翻转功能。
2 . 5下料输送线
本输送线为皮带输送线，输送线总长为1 5 0 0 mm，宽度4 0 0 mm,高度7 5 0 mm；传送速度可调，在输出工件的一端设置机械挡板（其上端而比皮带上平而高1 0 mm）,防止工件掉出皮带线，并在皮带线首和线尾分别增加一组传感器以检测工件。
2. 6电气控制为确保系统通讯的可靠性，P L C系统具有工业以太网的RJ 4 5 硬件接口；由电气总控协调机器人和单机设备的通讯、数据交互、逻辑协调、产品生产型号选择、电机端盖检测、生产监控；电气安全采用光栅和安全继电器保护；空压气体由单独的空气过滤阀体来处理压缩空气质量。
综上所述，电机端盖冲压自动化生产线工艺流程如下: 整条线将主控制系统柜和自动上料机置于线首，工件的工序流向为: 由机器人在上料机处进行自动上料，机器人1抓取工件至冲床1 ,然后冲床1开始冲压，完成后由机器人2下料、夹取物料至翻转机并等待，翻转完成后由机器人2抓取至冲床2,冲压完成后由机器人3下料至皮带线上，由机器人在传送带末端将冲压好的电机端盖搬取并放置于产品货架上。
电机端盖冲压自动化生产线工作流程和整体布局分别如图1、图2所示。
3结论
通过对电机端盖冲压生产线的自动化设计，在电机端盖整条冲压生
产线中实现了无人化生产，即目前较为前端的“黑灯工厂〃，大大节省了人工投入和培养，使其在行业中的竞争和影响力得到有效提升, 产品质量、生产效率更为稳定并得到明显提高，使电机端盖冲压生产线由原来的劳动密集型向技术密集型转变，这也是未来冲压制造行业的发展趋势。