工业机器人技术应用平台方案
平台(工业机器人PCB异形插件工作站)功能
1 产品介绍
工业机器人PCB异形插件工作站,如图 1所示,以桌面式关节型六轴串联工业机器人为核心,在操作平台的四周合理分布有4种不同工艺应用的机器人工具以及涂胶单元、搬运码垛单元、异形芯片原料单元、异形芯片装配单元、视觉检测及光源单元、螺丝供料单元、总控系统及操作面板等组件。工作站深度集成了离线编程技术,软件中不仅包含了与硬件平台的相符三维模型资源,还大大简化了涂胶及搬运码垛工艺实现的编程应用过程、提高轨迹复现精度、避免发生碰撞干涉。工作站包含了涂胶工艺、搬运码垛工艺、分拣工艺、装配工艺等工业机器典型应用,不仅满足了职业院校不同专业学生针对工业机器人的操作和编程的教学需求,完全来源于工业应用现场的特征也使该工作站更加适合于作为职业技能竞赛平台。
工业机器人PCB异形插件工作站融合了工业机器人维护及操作、系统安装及调试、现场示教编程及调试、离线编程及应用等技能要求,以3C行业典型的异形芯片插件工艺过程为任务主线,产品分为异形芯片零件、PCB电路板和盖板代表不同产品,采用模拟化设计提高装配产品的复用率,如图 2所示。
图 2 电子产品PCB异形芯片插片产品
.2 技术参数
输入电源:交流单相220V,频率50Hz
额定功率:5kW
安全保护:急停开关、漏电保护、短路保护、过载保护
整体尺寸:2200mm×1350mm×1500mm
.3主要配置
工业机器人:ABB IRB 120、STEP SD500
PLC:SIEMENS
模拟工艺:码垛、涂胶、分拣、装配
机械快换:EINS
视觉检测:OMRON
气动组件:AirTAC、SMC
电气组件:OMRON、Schneider、Rittal
.4 核心功能
工业机器人PCB异形插件工作站以3C典型产品的生产装配过程为主线,包含了涂胶、搬运码垛、视觉分拣、装配、锁螺丝、检测等工艺过程,所有涉及设备均合理布置在工作站台面上,方便查看设备状态和操作编程,布局方式如图 3所示。
图 3 工业机器人PCB异形插件工作站布局
工作站选用桌面型工业机器人用来将所有加工工序串联起来,可根据学校需求更换不同品牌近似规格型号的产品,为确保设备使用一贯性和稳定性,建议采用瑞士ABB品牌的IRB 120型、中国新时达品牌的SD 500型,如图 4所示,两款工业机器人的额定负载、工作范围和重复定位精度基本相同,小巧灵活特性使其广泛应用于3C、电子、食品等行业,同时较小的工作半径和额定负载,在保证功能实现效果的前提下,确保教学和竞赛安全,防止发生人员意外,满足工作站使用要求。
图 4 可选工业机器人型号
工业机器人工具种类直接决定了工业机器人的应用功能,如图 5所示,4种不同功能的工具覆盖了活塞发动机生产的完整过程,多个工具都采用复合设计,以实现不同的工艺功能。所有工具均采用工业级工具快换系统,实现了无需人为干预,工业机器人可在不同工具间自由切换,同时确保气路、电路信号通信正常,大大扩展了工业机器人的应用能力。涂胶工具采用仿形设计,内部安装可轴向移动的颜色笔可以在涂胶模块上按轨迹要求涂绘;夹爪工具利用气缸驱动,采用平行二指形式,可以稳定夹取码垛物料;吸盘工具采用双功能设计,即可稳定吸取异形芯片,又可吸取盖板;锁螺丝工具可以将供螺丝组件提供的螺丝按照指定锁紧力矩将盖板和PCB电路板锁固。
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