系統(tǒng)概述
本系統(tǒng)為更好的服務(wù)于建工檢測機(jī)構(gòu)日益增加的產(chǎn)品檢測量的實(shí)際需求，有效的減少人力、物力成本，系統(tǒng)力求做到高柔性，以確保系統(tǒng)的性價比達(dá)到。
我們以經(jīng)濟(jì)性、安全性、良好的操作性、可靠性作為基本原則準(zhǔn)則，并把優(yōu)質(zhì)的設(shè)備作為我們首要追求的目標(biāo)。
●全自動壓力試驗(yàn)機(jī)機(jī)器人集成系統(tǒng)主要用于100 mm×100 mm立方體試塊、直徑100mm×200mm的圓柱體和50mm×50mm灌漿立方塊的大批量試驗(yàn)。
●系統(tǒng)采用12臺2000kN壓力試驗(yàn)機(jī)、4臺500kN壓力試驗(yàn)機(jī)與4臺10kg ABB機(jī)器人相結(jié)合的方式，配備上料輸送線、下料輸送線、掃碼器、料渣自動清理裝置等裝備，完成用戶所要求試塊工件的自動檢測及廢料回收要求；
●主控制柜是整個機(jī)器人工作站的集控核心，負(fù)責(zé)軟件測試系統(tǒng)、機(jī)器人、試驗(yàn)機(jī)等電氣元件的聯(lián)動控制；
●人工負(fù)責(zé)進(jìn)行試驗(yàn)檢測前的試樣上料，通過測試軟件系統(tǒng)調(diào)取該類試樣的測試程序，啟用程序試驗(yàn)；人工負(fù)責(zé)所有試驗(yàn)完成回收的料渣轉(zhuǎn)運(yùn)；
●機(jī)器人：機(jī)器人設(shè)置混凝土夾爪1套，夾持產(chǎn)品外徑范圍符合上述3種試樣工件的尺寸要求；機(jī)器人夾持過程不可破壞產(chǎn)品結(jié)構(gòu)；機(jī)器人負(fù)責(zé)檢測試樣的抓取、掃碼、上料；末端夾持器采用多組傳感裝置，避免出現(xiàn)誤抓、空抓等不當(dāng)操作，提高試樣的測試效率；
●掃碼器：對試樣上貼的條形碼或二維碼自動掃碼錄入系統(tǒng)，智能化管理；
●自動下料裝置：采用氣體做動力源，對試驗(yàn)后的混凝土料渣自動進(jìn)行清掃，無需人工干預(yù)；
●上料輸送線：上料輸送線能將三種工件送入上料位置，帶有不可讀RFID標(biāo)簽的立方體在進(jìn)料輸送機(jī)開始時拒收，且不得送入機(jī)器人裝置單元。
●下料輸送線：清掃后的混凝土料渣通過下料輸送線自動歸集，輸送至料渣回收貨車或其他設(shè)備，經(jīng)由人工轉(zhuǎn)運(yùn)他處；
●軟件系統(tǒng)：可根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果自動判定試樣材料是否合格，并與機(jī)器人實(shí)現(xiàn)實(shí)時通訊；試驗(yàn)結(jié)果可針對不同權(quán)限設(shè)有錄入、導(dǎo)出、共享等功能；軟件測試系統(tǒng)，擁有自主知識產(chǎn)權(quán)，自主開發(fā)全部的測控系統(tǒng)及軟件，設(shè)計合理高效的自動檢測流程，具有功能完善的數(shù)據(jù)處理與上傳系統(tǒng)。整體管理軟件和試驗(yàn)軟件一體化，實(shí)現(xiàn)檢測線各部分的檢測與綜合協(xié)調(diào)控制。
●安全防護(hù)：試驗(yàn)機(jī)基礎(chǔ)顏色為深藍(lán)灰色，機(jī)械手顏色為機(jī)械手標(biāo)準(zhǔn)著色。各機(jī)臺應(yīng)配備防護(hù)及限位保護(hù)功能，檢測模塊運(yùn)行過程中應(yīng)確保無危害人員及設(shè)備安全的因素存在；
●檢測模塊范圍內(nèi)，作業(yè)人數(shù)不超過1人/班，需兼顧上下料的配送、流轉(zhuǎn)及試驗(yàn)過程狀態(tài)的監(jiān)控；
系統(tǒng)組成
序號 | 名稱 | 數(shù)量(套) | 備注 | |
1 | 機(jī)器人 | 機(jī)器人本體 | 1 | ABB |
機(jī)器人控制器 | 1 | ABB | ||
機(jī)器人示教器 | 1 | ABB | ||
線纜 | 1 | ABB | ||
變壓器 | 1 | |||
機(jī)器人底座 | 1 | 全力測試 | ||
2 | 機(jī)器人搬運(yùn)抓手快換系統(tǒng) | 1 | 全力測試 | |
3 | 上料輸送線 | 1 | 全力測試 | |
4 | 下料輸送線 | 1 | 全力測試 | |
5 | 掃碼器/讀卡器及承重裝置 | 1 | 品牌 | |
6 | 料渣自動清理裝置 | 4 | 全力測試 | |
7 | PLC集控系統(tǒng) | 1 | 全力測試 | |
8 | 2000kN壓力試驗(yàn)機(jī) | 12 | 全力測試 | |
9 | 500kN壓力試驗(yàn)機(jī) | 4 | 全力測試 | |
系統(tǒng)占地面積及規(guī)劃
系統(tǒng)整體為獨(dú)立運(yùn)行，通過軟件系統(tǒng)進(jìn)行協(xié)調(diào)控制，保證設(shè)備和人員配置的滿負(fù)荷工作狀態(tài)。整體的占地面積約為90平方米（L15m×W6m）。
自動檢測線的工作流程
4個區(qū)域?yàn)橄嗤渲脼?臺機(jī)器人為4臺壓力機(jī)上下料。單區(qū)域整個工作時間流程主要為：①人工將試樣按要求擺放到上料輸送線區(qū)域à②人工啟動系統(tǒng)運(yùn)行à③機(jī)器人抓取試樣進(jìn)行掃碼à④機(jī)器人為試驗(yàn)機(jī)上料à⑤試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行壓縮試驗(yàn)，同時機(jī)器人抓取試樣掃碼，為另三臺試驗(yàn)機(jī)上料à⑥試驗(yàn)完成后，料渣自動清理裝置將壓盤上的試塊料渣清掃干凈，料渣落入下料輸送線，下料輸送線將料渣送入回收裝置à⑦機(jī)器人抓取下一件試樣進(jìn)行試驗(yàn) à⑧重復(fù)上述③④⑤⑥⑦過程至全部試樣試驗(yàn)完畢à⑨人工將回收后的料渣轉(zhuǎn)運(yùn)他處。
機(jī)器人系統(tǒng)
ABB IRB-1600機(jī)器人：優(yōu)選ABB公司自主研發(fā)的IRB-1600工業(yè)機(jī)器人。
IRB-1600型機(jī)器人參數(shù)
自由度 | 6 | 環(huán)境條件 | 環(huán)境溫度 | 5-45° | |||
負(fù)荷 | 10kg | 相對濕度 | 恒溫下為95% | ||||
到達(dá)范圍 | 1450mm | 振動 | ≤0.49g | ||||
重復(fù)定位精度 | ±0.05mm | 其他 | 遠(yuǎn)離易燃或腐蝕液體 | ||||
驅(qū)動方式 | 交流伺服電機(jī) | 功耗 | 0.58KW | ||||
安裝方式 | 地面/側(cè)掛或吊裝 | 本體重量 | 20.5kg | ||||
防護(hù)等級 | IP54 | ||||||
動作范圍 | S軸 | ±180。 | 速度 | S軸 | 180。/s | ||
L軸 | +150。～-90。 | L軸 | 180。/s | ||||
U軸 | +65。～-245。 | U軸 | 185。/s | ||||
R軸 | ±190。 | R軸 | 385。/s | ||||
B軸 | ±115。 | B軸 | 400。/s | ||||
T軸 | ±400。 | T軸 | 460。/s | ||||
機(jī)器人與各工位之間的配合
當(dāng)系統(tǒng)軟件控制試驗(yàn)機(jī)完成壓縮試驗(yàn)后，會給機(jī)器人和下料裝置信號反饋，系統(tǒng)根據(jù)接收信號的先后順序執(zhí)行調(diào)取相對應(yīng)的下料、抓取、掃碼、上料動作。
上料輸送線和下料輸送線
試樣上料輸送線和下料輸送線，上料輸送線能將100mm×100mm立方體、100mm直徑×200 mm圓柱體立方體和50mm×50mm立方體送入機(jī)器人單元。帶有不可讀RFID標(biāo)簽的立方體在上料輸送線開始時拒收，且不得送入機(jī)器人裝置單元。下料輸送線采用高耐磨復(fù)合帶制成，以承受來自破碎立方體的碎屑的惡劣條件，并以一定角度向上傾斜，將粉碎的立方體輸送到大約2.5 m高度的碎屑容器中。
掃碼器
本系統(tǒng)掃碼器固定于立式平臺上，優(yōu)選品牌，采用線性激光技術(shù)，對條碼進(jìn)行高密度激光掃描，并具有USB、鍵盤PS2、串口等多接口支持技術(shù)，滿足所有設(shè)備接口要求。即插即用，設(shè)置簡單，固定方便。
料渣自動清理裝置
料渣自動清理裝置自主設(shè)計，選用國際品牌標(biāo)準(zhǔn)氣缸，將試驗(yàn)后的試塊碎料灰塵清理干凈并送入下料輸送線。全力機(jī)器人系統(tǒng)安全防護(hù)圍欄
防護(hù)圍欄根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際測繪圖紙進(jìn)行合理配置。在保證安全的前提下，做到不妨礙工作人員對所有需要人工干預(yù)的設(shè)備進(jìn)行的可能型操作。
