第五代美芝活塞自动连线——变革点

1. 变革点（图文结合）

1）脱磁机电流表无输出报警功能，现脱磁机构工作电流小余或大于设定电流时没有报警信号输出，工件品质流出风险，本次变革增加电流检测输出信号，当脱磁电流异常时输出报警提示，防止工件流出。

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电流规格范围4.5-10A 电流检测上下限输出端子

2）去毛刺动力头驱动电机现使用普通电机驱动，电机防水性能低IP55，电机容易进水烧坏引发设备故障，本次变革对驱动电机选型改善，使用防水性能等级高的电机1P67,改善电机因进水烧坏的设备故障。

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2. 工艺路线

2.1.1 方案描述：

1）滚子上料机：上料机人工放料，自动将滚子推向自带输送带后再流到平面磨入料输送带上。

2）滚子双边倒角机: 在无心磨的出口输送带末端上取料，加工滚子工件双边倒角，完成后移到出口位置等待本协议新制的伺服桁架机械手取料搬送。

3）伺服桁架机械手：双边倒角机完成品工件搬送到内圆磨入口的滚道上。

2.1.2 设备/产线整体布局图LAYOUT：红色线框内的自动化连线布局位置。

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2.1.3 整体设备组成

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滚子上料机 滚子双边倒角机 伺服桁架机械手

3. 设备各部分要求

3.1. 设计要求：

3.1 滚子上料机部分

（1）操作盘：固定盒式，材料：铸铝，按钮及指示灯式操作含有带锁急停，自动运行，循环停止。

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（2）上料平台驱动部：三相/单相220V，G3K28N100-CN02TCCTN，品牌:日精。链传动方式带动平台移动

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（3）平皮带：尺寸规格：1000*2000*5（mm）

下载（4）电机：三相/单相220V，5IK60GE-SWTG(60W)+减速机，品牌:东方马达。

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（5）变频器：型号：FR-D740系列，品牌：三菱

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（6）三色信号灯：DC24V三色信号灯；品牌: 含有蜂鸣器（在线尾能够听到或观察到）报警

（7）输送带：平面磨入口输送平皮带，平皮带规格：2300*70*3(mm)与上料机连接，输送平皮带与上料机对接平稳，工件不翻倒，不卡料 。

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3.2 滚子双边倒角机

（1）操作盘：旋转式，触摸屏操作,具有加工参数设定，磨石寿命管理设定，I/O 监控，设备备件清单，伺服动作参数及速度参数设定，节拍显示，各手动及自动界面，前后工序联机信号选择；三菱触摸屏规格：GS2110-WTBD。设备手动操作便利设置副操作盘。

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（2）电箱：Q03UDVPLC，含有以太网接口，CC-LINK远程通信模块，要求采用IEC61131-3标准编程语言，有标准的以太网接口，并具备 Modbus TCP 或 Ethercat通迅协议

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（3）双油石前进装置：伺服前进及进给补偿控制，滚珠丝杆传动，在直线导轨上前后滑动，卧式选三菱伺服：MR-JE-B系列，滚珠丝杆品牌：THK，直线导轨滑块品牌:THK（规格25系列以上）；动力头采下载

用三相/单相220V，FPW690S2-3(90W)，品牌:东方马达

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（4）入口上料装置：气缸式升降及旋转上料；气缸品牌：SMC

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（5）搬送装置：气缸式前后升降机械手；气缸品牌：SMC

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（6）润滑装置：丝杆导轨要有自动油脂润滑

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（7）安全门：非标设计制作；材质:铝型材+PVC透明有机玻璃板，表面要高光。安全防护：安全门上安装锁止保护开关与接近开关，自动中开关扣着安全门不能打开，手动后开关解锁才能开门后，安全门防护要求接近开关加锁止开关由可编程安全控制器与PLC双回路控制，品牌要求：欧姆龙 规格：D4DS-25FS、E2E-X3D1-N，立宏 规格SM-602配通讯线。

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（8）倒角机加工工艺要求：

序号

检查事项

检查规格

检查仪器

1

外径棱部有无倒棱

要有倒棱

目视

2

外径棱部的倒棱半径

R0.10±0.04

②目视

（必要时用轮廓形状测定机）

3.3 伺服桁架机械手

（1）副操作盘：旋转式，触摸屏操作,具有加工参数设定，I/O监控，伺服动作参数及速度参数设定，节拍显示，各手动及自动界面，前后工序联机信号选择；三菱触摸屏规格：GS2110-WTBD

（2）横移升降伺服；伺服控制，AC伺服电机(三菱制造)，2轴，驱动方式：齿轮齿条驱动，适型号选用三菱伺服：MR-JE-B系列，上下料夹爪，气缸型号：MHZ2-40D品牌：SMC

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（3）内圆磨出口：内圆磨出口新增旋转、推料气缸推到输送带，经隔料装置后进行脱磁（其中输送带由铰珩机提供，脱磁器由内圆磨提供，其他都由连线提供（包含铰珩机输送带出图）气缸使用SMC品牌，控制程序内圆磨厂家协助

（4）安全护栏：安全防护栏、方钢为黄色，防护网为黑色。

防护网间隔：长×宽=100mm×20mm，主体结构为网加方钢，线径为3mm以上。护栏应安装牢固可靠，不得与机械设备相连接，护栏的最低处与地面（或平台）的距离不应超过200mm。方钢选用国标50*50mm。

（5）润滑装置：齿轮齿条导轨要有自动油脂润滑

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4 设备专机要求：（尽可能详细的描述设备各动作及要实现的目标）

4.1 本设备是：上料机人工放料，自动将滚子推向自带输送带后再流到平面磨入料输送带上，倒角机在无心磨的出口输送带末端上取料，加工滚子工件双边倒角，完成后由伺服桁架机械手把工件搬送到内圆磨入口的滚道上。附设备工艺动作流程图：

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上料机

4.2 工件装夹、进出为自动，工件流动方向为： 左进右出/右进左出

4.3 设备加工机种（见工艺要求）

4.4 加工对象及加工要求

加工对象：活塞

加工要求：

线别

加工机种

验收机种

兼容机种

4.5 材质：MoNiCr合金铸铁，硬度： HRC50±3

4.6 设备精度要求（如有相关的静态和动态要求需详细描述）

4.7 设备段取要求

4.7.1 系列内更换机种时间≤ 15 min。

4.7.2 系列外更换机种时间≤ 30 min。

4.8 设备节拍要求

4.8.1 加工节拍：CT≤10秒（不含砂轮修整时间）。指加工一个工件的周期。

4.8.2 加工余量：倒角R0.2

4.8.3 加工时间（MT）：从按启动按钮到加工休止的时间。

4.8.4 辅助时间（HT）:从设备加工休止到按钮（加工下一个工件）的时间（包括工件的装卸时间）

CT=MT+HT ≤10秒

4.9 设备制造性及稳定性要求：

4.9.1 故障停机率：≤5%，无重大故障连续运行时间：＞360H

4.9.2 连续生产要求：稼动率≥95%（注：一天工作 24H，330 天/年）

4.10 品质不良时，设备具备的报警、防呆及异常解除要求

设备具有品质防呆功能，发生异常，需及时报警并统计数量

4.11 设备附件及备品备件

4.11.1 一般附件及备品备件：

序号

名称

规格

使用部位

备注

1

2

3

4.12.2 需乙方专供的附件及备品备件

序号

名称

规格

使用部位

备注

1

2

3

对于需乙方专供的附件及备品备件，乙方在交货时需提供必要的数量供甲方使用，后续甲方采购时的采购价以招标时合同定价为准。

5 设备通用要求

5.1 甲方提供外部参数

5.1.1 动力电压参数：

电源电压：三相380±10%，50Hz（5线制）。

单相电压：220±10%，50Hz（3线制）。

5.1.2 空气源：0.35～0.45Mpa。

5.1.3 环境温度条件：

5.1.4 冷却水： 水温：≤24℃。

水压：0.1~0.2MPa。

5.1.5 其他：乙方提供：设备电能计量表；品牌: 珠海派诺（Pilot SPM93, 可选Modbus协议、DL/T645-2007。） 需将用电量、电压、电流参数采集至PLC并在触摸屏

5.2 设备设计要求：

分类

项目

内容

电气安全

主电源

须安装自动过载保护器，开关操作部位（如手柄）设置在控制柜外面。

强电回路

须安装短路保护装置。

控制回路

电源DC24V或以下，PLC输出须通过继电器或接触器等间接控制负载。对于抗干扰能力弱的电气元件，需要做必要的防干扰设计，并且要经过甲方项目经理确认、同意。

执行元件

电机、发热管等过流过载时会发生损坏失效的执行元件，须安装过流、过载保护装置。

安全保护互锁

各机械原点未完全复归时，不能超越执行下一个动作。

安全防护装置

危险部位须安装安全光栅、安全门、防护罩、防护栏等防护装置之一，同时安装急停按钮。

接地要求

接地良好，电箱内设有接地母排，每支路单独与母排连接（禁止2条以上支路共用1个母排接线端子），电箱门与箱体间有地线连接。

操作按钮颜色

红色：停止、关闭危险情况下的行动。黄色：采取措施。绿色：起动、接通。

信号（指示）灯颜色

红色：警戒、危险报警、禁止、停止、不安全（需立即采取干预措施）。黄色：小心（条件改变或即将发生变化）。绿色：安全（安全运行或运行继续运行）。

三色灯（信号塔）选用西门子APT警示灯TL-50系列LED灯，红灯（上）：设备异常或故障；黄灯（中）：设备休止或其它；绿灯（下）：设备正常运转中。

监控和故障诊断

设备需具备故障自诊断功能，将报警内容（如空压异常、急停等）显示在触摸屏上（无触摸屏情况，则设定相对应报警灯）。

控制柜及操作盘

密封

密封良好，内部空气须与外部空气完全隔离。如内部需进行冷却，则采用空调或隔离式热交换方式。

布局

电气控制元件全部集中安装在主控制柜内（特殊时须经甲方项目经理确认、同意），高压和低压区域明显界分，安装布局整齐、美观，高压部分须有醒目安全标识及安全防护（如防护板）。

电缆颜色

交流电路：A相为黄色，B相为绿色、C相为红色，蓝色或淡蓝色为中性线。

直流电路：红色为正极，黑色为负极。

接地线：黄绿色。市电火线：红色。

电缆预留

主控制柜内，电缆适当预留一定长度，以防后续裁剪接驳时长度不够。如有地下埋线情况，需预留1组备用电缆。

照明

电源DC24V或以下。

操作盘

安装非常停止开关，急停开关有保护罩。

标识

操作部位

开关、按/旋钮、阀门等操作部位，须标识出其具体功能名称。其中管道阀门，还应悬挂其常闭、常开、半开/调整等状态标志牌。

参数/信号显示装置

温度表、压力表、液位表、流量表、电流表、电压表、指示灯等参数/信号反馈显示的装置，须标识出其具体功能名称、正常工作值范围。

传感器

光电感应器、接近开关、行程开关、测温计、计数器等信号采集输入装置，须标识出其功能名称、编号（与设备电气说明书上一致）。

执行机构

气缸、电磁阀、电机等执行机构/装置，须标识出其功能名称、编号（与设备电气说明书上一致）。

危险部位

容易发生挤压、扯拽、烫伤、跌落、碰撞等危险部位，须设置安全防护装置且在其显目处标识出警示标志（安全图形符号按国标）。

转动方向

电机、链条、转盘等转动部位须标识出其转向箭头。

管道

标识出管道内部流体名称及流向箭头，热处理炉还需对管道涂刷颜色加以区分（颜色按国标）。特殊，如设备上已能清楚区分出流体名称和流向的管道，可以不做标识（但须经甲方项目经理确认、同意）。

电缆

电缆接线端须标有线码标志(白色整体线码，字体黑色打印)。

控制柜内

各独立的电器元器件/组件须标有编号（与设备电气说明书上一致），贴在上方线槽盖相应位置。

文字

设备所有标识均采用中文、宋体。

外观

本体完好

各部位目视均无刮伤、残缺、破损、变形、错位等不良，边角部位打磨平滑过渡（避免伤害人体）。

油漆

烤漆，颜色按甲方提供色板，油漆选用立邦品牌，耐油性/耐酸碱型号。

管线布置

涉及电缆、管道，走向横齐竖直，整齐美观，不贴紧地面布线（离地7cm—10cm）。

电缆、软质气管除末端需引出连接的少许部分外，其余部分均应装入线槽或托链中（电箱内部采用非金属材质，电箱外部采用金属材质）。引出部分较长时，中间位需加线码/管码固定；另，控制柜之外的引出电缆需用波纹管做防护。线槽、托链和波纹管必须按照其设计容量合理布线。

对于需要经常运动的部分，需采用耐疲劳电缆；对于使用环境恶劣的电气元件及电缆（如长期泡水、日晒、冲击等），其选型和相应的保护设计需经甲方项目经理确认、同意。

除备用管线以外，不允许有其他多余线路，因安装调试或其他原因产生的多余线路需及时拆除。

强电线路与控制线路(弱电线路)须分开布置。严禁电缆中间接驳，所有连接点均应在主电箱或中继箱内接线柱上连接。

5S

设备内部、外部（含顶部、底部、地面）清洁、干爽，无漏水、漏油、漏气等现象。内部特殊情况，如清洗、磨削、抛光、焊接等存在污染源的设备，需对其污染源增加防范装置，将污染控制在局部小范围内，减少污染扩大。

其它

放置方式

室内放置型，设备摆放位置按甲方提供的设备布置方案图。重量3吨以下的设备，底部安装轮子，松开固定地脚时能通过轮子移动位置。

主体结构

设备的主体结构设计寿命应在10年以上。

刚度要求

主体、地脚、支架等选材厚度合理，保证设备运行中不发生异常摇晃、变形。

门窗/盖板

强制实施透明化、目视化设计，（见附件二），内部增加雷士照明T5/6500K、白光LED灯管长亮（注:设备主体内部视加工环境跟换为防爆LED）以便观察内部运行工况。金属材料厚度至少2.5mm以上，非金属材料至少5mm以上（由甲方项目经理明确具体尺寸）。需拆卸操作的部位，应设有手柄等抓手，且考虑快速及便捷拆装。

动作/运转

动作平稳顺畅，无异振、异音、异热、异味等不良，无松动、干涉，润滑良好。

拆装便捷性

考虑维修拆装及换型拆装的便捷性，在满足功能设计要求的前提下，尽量考虑选取快速连接/紧固的安装方式。

冷冻/高温部位

冷冻水管、蒸汽管道、加热部位等需有保温/隔热等防护层。

操作/维护空间

设备各部件安装布置及整机现场安装布置，均须充分考虑预留设备的操作、清洁、点检、保养、润滑、维修等作业操作空间位置。

备注：标识按国标，无国标的按技术协议附件一：《设备管理现场可视化标准》。