【非标自动化、工装夹具、机器人自动化知识分享】

香港震雄注塑机2018-07-31 14:09:27

1、工装夹具设计基本准则,绝对干货!




工装夹具设计的基本原则



1、满足使用过程中工件定位的稳定性和可靠性;

2、有足够的承载或夹持力度以保证工件在工装夹具上进行的施工过程;

3、满足装夹过程中的简单与快速操作;

4、易损零件必须是可以快速更换的结构,条件充分时最好不需要使用其它工具进行;



工装夹具设计基本知识



2、工装夹具设计的基本方法与步骤

  • 夹具的标准化和规格化资料,包括国家标准、工厂标准和规格化结构图册等。

(2)设计的步骤

  • 确定夹具结构方案

  • 绘制夹具工作总图阶段

  • 绘制装配焊接夹具零件图阶段

  • 编写装配焊接夹具设计说明书

  • 必要时,还需要编写装配焊接夹具使用说明书,包括机具的性能、使用注意事项等内容。

3、工装夹具制造的精度要求

  • 夹具的制造公差,根据夹具元件的功用及装配要求不同可将夹具元件分为四类:

  • 第一类是直接与工件接触,并严格确定工件的位置和形状的,主要包括接头定位件、V形块、定位销等定位元件。

  • 第二类是各种导向件,此类元件虽不数控与定位工件直接接触,但它确定第一类元件的位置。

  • 第三类属于夹具内部结构零件相互配合的夹具元件,如夹紧装置各组成零件之间的配合尺寸公差。

  • 第四类是不影响工件位置,也不与其它元件相配合,如夹具的主体骨架等。

(3)结构的可调性

经常采用的是依靠螺栓紧固、销钉定位的方式,调整和装配夹具时,可对某一元件尺寸较方便地修磨。还可采用在元件与部件之间设置调整垫圈、调整垫片或调整套等来控制装配尺寸,补偿其它元件的误差,提高夹具精度。

(4)维修工艺性

进行夹具设计时,应考虑到维修方便的问题。

(5)制造工装夹具的材料



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2、非标自动化设备开发的流程集合


一、确定开发项目、了解客户需求

1.产品品质要求;

2.设备生产效率要求;

3.设备工作环境。







七、设计开发



设计开发由工程部安排工程师进行机构设计,作出机器装配图、零件图(零件标注按国家标准)选出执行元器件、电控配件并列出加工零件清单和标准件请购单,动作说明书。



八、机构审核



由工程人员组成审核组,对所设计出的图纸进行审核,审核内容包括:

(1)机器结构配合是否合理:功能性(能力和精度)、稳定性、安全性、人性化(操作的便利性)和外观性。

(2)所设计机器生产效率是否符合客户需求。

(3)机器造价。

(4)各部分机构应简单易于调试、维修。

(5)各部分零件应尽量简单易于加工。

(6)各执行元件选用是否合理。



九、零件加工及标准件采购



1.零件加工部零件图进行机器零件加工(零件加工必须严格按照零件图上所示,零件精度,加工工艺进行加工,保证零件精度及零件加工工艺)。

2.采购人员按照标准件清单,联系供应商进行标准件采购检人员按照零件图及标准件清单,检验加工零件的尺寸精度,加工工艺,标准件的型号、安装尺寸进行检验,合格后交由仓管人员入库



十、机器组装(细节很重要)



1、由装配部安排人员进行机器组装调试,装配人员按照加工零件清单及标准件清单,到仓库领取加工零件及标准件。

2、装配人员严格按照装配图,进行机器组装,各部分零件,执行元件组装是否正确,各活动部件活动顺畅,无干涉所有的紧固件和接头联结,确保紧固到位,联结可靠。

3、工控部安排电气工程师按照动作说明书进行机器配电,机器程序编写及调试



十一、机器调试



装配人员按照客户提供的产品工程图进行机器调试,调试完成后打样,交客户确定其产品品质







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3、最全的配电柜型号解读,进阶专家之路!




配电柜是电动机控制中心的统称,配电柜使用在负荷比较分散、回路较少的场合。一般我们看到配电柜都是安装在比较隐蔽的角落。

配电柜型号

配电柜型号有很多,一般不同的厂家都有自己的型号。

国产型号有MLS、GCS、GCK GGD等;

国外厂家ABB有:MD190,MNS,ArTu、Blokset、8PT等等。

一般标准的型号是GB7251.1

配电柜型号标示

第一位:P-开启式低压开关柜,G-封闭式低压开关柜

第二位:G-固定死,C-抽出式,H-固定、抽出混装式。

第三位:L(或D)-动力用,K-控制用,S-森源电气系统

GGD较便宜,GCS、GCK为经济型。

例:GGD/M/J①②③

G-交流低压配电柜

G-电器元件固定安装,固定接线

D-电力用柜

M-面板操作

J-静电电容器

①-设计序号:1.分断能力为15kA;2.分断能力为30kA;3.分断能力为50kA

②-主电路方案代号

③-辅助电路方案代号

配电柜图纸详解

1、我们平时看到多家多户用电的时候,大多是由一个配电柜里面发出来的,简单的接线图就是这个样子。

低压配电柜一次系统图

2、配电板的电路图分为一次原理图和二次原理图:一次原理图即为主电路原理图,二次原理图即为控制电路的原理图。

智能配电柜图纸

配电箱柜的识别

GCK、GCS、MNS是低压抽出式开关柜;

GGD、GDH、PGL是低压固定式开关柜;

XZW综合配电箱;ZBW箱式变电站;

XL、GXL低压配电柜、建筑工地箱;

JXF电器控制箱;

PZ20、PZ30系列终端照明配电箱;

PZ40、XDD(R)电表计量箱

PXT(R)K-□/□-□/□-□/□-□/IP□系列规格型号解释:

(1)PXT明装配电箱,暗装加(R)  

(2)K有如表1的系列配线方式

(3)□/□额定电流/额定短时耐受电流能力:用数字表示,250/10表示:额定电流250A/额定短时耐受电流能力10kA,根据顾客要求可以降低。

(4)□/□进线型式:□/1单相输入;□/3三相输入;1/3表示混合输入

(5)□×□出线回路:单相回路×三相回路,6×3单相6回路,三相3回路

(6)□/ □ 主开关型式/防护等级;1/IP30单相主开关/IP30; 3/IP30三相主开关/IP30

表1:



序号汉语拼音字头 中文解释 装配图号 电气原理图号

1 JL 计量箱 PXT01 PXT01 dq系列    

2 CZ  插座箱 PXT02 PXT02 dq系列

3 ZM  照明箱 PXT03 PXT03 dq系列  

4 DL  动力箱 PXT04 PXT04 dq系列

5 JC  计量插座箱 PXT05 PXT05 dq系列  

6 JZ  计量照明箱 PXT06 PXT06 dq系列

7 JD  计量动力箱 PXT07 PXT07 dq系列  

8 ZC  照明插座箱 PXT08 PXT08 dq系列

9 DC 动力插座箱 PXT09 PXT09 dq系列  

10 DZ  动力照明箱 PXT10 PXT10 dq系列

11 HH 混合功能箱 PXT11 PXT11 dq系列  

12 ZN  智能箱 PXT12 PXT12 dq系列



电气箱柜名称编号  规格型号

高压开关柜              AH

高压计量柜              AM

高压配电柜              AA

高压电容柜              AJ

低压电力配电箱柜    AP

低压照明配电箱柜    AL

应急电力配电箱柜    APE

应急照明配电箱柜    ALE

低压负荷开关箱柜    AF

低压电容补偿柜       ACC或ACP

直流配电箱柜          AD

操作信号箱柜          AS

控制屏台箱柜          AC

继电保护箱柜          AR

计量箱柜                 AW

励磁箱柜                 AE

低压漏电断路器箱柜 ARC

双电源自动切换箱柜 AT  

多种电源配电箱柜    AM

刀开关箱柜              AK

电源插座箱              AX

建筑自动化控制器箱 ABC  

火灾报警控制器箱    AFC

设备监控器箱          ABC

住户配线箱             ADD

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4、机器人自动化规划涉及哪些方面?



所谓的“机器人自动化”是指以多关节工业机器人为中心实现工业自动化生产的模式。它与传统的非标自动化生产设备相比有其独特的特点,了解这些特点,发挥机器人的优势是非标自动化工程师的一直想了解的。

非标自动化设备的开发更多的依赖于设备的设计工程师的经验:

对客户需求的分析和理解,对产品生产工艺的分析,对自动化动作的分解以及工程师设计经验的积累。经验的积累不是一日之功,这也就决定了非标设备设计投入的人力成本的高昂性。

但这也给非标自动化企业带来了难以替代的竞争优势。

机器人自动化带来的是非标设计工作量的大量减少,只需要合理设计手爪、dress、一些相对标准的周边设备,就能完成复杂的自动化功能。这使得企业能以同样的人力成本完成更多的生产线的设计安装和调试,实现企业的规模扩张。

有着非标设计经验的工程师要了解机器人自动化的特点,了解机器人本体的应用特点,就能更好更快的过渡到机器人自动化的应用思维中。

一、机器人自动化规划的一般过程

需求分析>>生产工艺分析>>明确机器人功能模块(机器人完成哪些动作)>>明确标准周边配置>>方案布局>>手爪构想>>方案仿真>>标准周边构想>>节拍仿真>>详细设计。

上面是机器人自动化的一般设计过程,可以看出它比非标设计多出了仿真的环节,因为机器人是一个可以动的标准设备,动作范围(可达性),负载和动作能力(节拍)是其核心能力,机器人的选型也正是依赖于此。

很好的把握仿真环节,能极大的减少设计构思工作的复杂性,减少对非标设计经验的依赖。

机器人自动化把设计工作的焦点集中到了机器人手爪的设计,而手爪设计中更多依赖于选择合适的手指气动和电动元器件,设计工程师只要合理设计联接结构,工程师原来需花大量精力设计机械结构,校核强度刚性,现在却只需选用合理的动作元器件实现功能,其他的动作都交个仿真工程师来完成了。

节拍的规划也交给机器人仿真工程师,甚至可达性布局也可以由机器人工程师提出参考值。帮助设计工程师确定最优化的布局。

机器人自动化工作站的设计图纸的量仅仅只有非标设计图纸量10%到20%,光是从这一点就可以评估两者最大的区别。

二、以机器人为中心规划自动化

机器人本身是一个标准设备,稳定性是它最大的优点,就像气缸和减速电机一样无需了解其内部构造也能成功应融入自动化设计中。

缺点是机器人的造价比非标设备贵。但是通过合理分配动作节拍,一台机器人可能完成2台、3台甚至多台非标设计专用设备的功能。

用一台机器人替代多台专机的造价,不仅项目总体成本不会贵太多,而且在安装、调试阶段非标设计会花费更多的调试人工,试运行阶段也会有更多的调整优化任务人工。据统计一个非标自动化为主的项目设计、安装、调试的人工成本能占到项目成本的25%,而机器人自动化为主的项目花费的人工成本能减少1/2甚至2/3。

而机器人的稳定性大大优于要依赖于具体设计工程师经验的非标设备,项目后期(调试优化、改造阶段)需要企业“铺”在现场的人员大大减少,节省下来的有经验的工程师能有更多时间投入新项目的设计。

三、从非标自动化设计过渡到机器人自动化专家

机器人自动化需要深刻理解机器人能做什么和擅长做什么专家。有经验的非标设计工程师想成为这样的专家并不难。但是需要打破对实现自动化方案的习惯性思维,了解机器人,理解和分析机器人应用实例。

(一)、从熟悉和了解机器人能做什么?擅长做什么开始,优先分析和思考用机器人完成更多的动作和功能;

(二)、打破什么都想用机械结构来实现的思维定势;

机器人的每一个关节动作都可以利用,而不仅仅是末端法兰才能用。

(三)、设想下在机器人手臂上装个吸盘也能完成工件和附件的搬运吧;

(四)、吸、夹、卡、怼都能设计到手爪中,熟悉和了解专门为机器人自动化设计的手指标准件;

(五)、参观尽可能多的机器人应用实例。

了解机器人和工业视觉系统的结合应用,了解视觉跟踪,直线跟踪,三维视觉等柔性化应用。设计中减少工夹具定位,减少随行工装夹具,让传送装置结构简单化,都是优化项目成本的有效手段。

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