一、OP10-OP30自动线要求
（一）生产纲领：
整线64秒/件（含上下料），128秒/单台/单支。
（二）上下料方式：
1、机床配置、产线布局按照自动线设计。
2、主控CPU和机床、机器人、自动线设备之间通过profinet通讯。
3、预留人工上下料区域，自动/手动上下料随时切换。
（三）本线以卡特3500LS连杆为代表产品策划，兼容12.8L、OM457、 OM460、潍柴WP13等连杆。
（四）生产线组成：
1、粗铣、粗镗、锯床、数控车。
粗铣、粗镗工序配置高压冲水箱，用于夹具排屑。
2、机床夹具由甲方提供，夹具尺寸参考CR04自动线10.7L生产线夹具。
3、乙方负责整线自动化设计，实现各工序自动上下料、工件自动流转、以及工件的自动送检。
二、工序节拍及产能分析：
根据动作分析及仿真校验（仿真由FANUC制作），机器人加工生产线综合生产节拍59s/件，按日22小时/天，年300天，85%产能计算，年产约：32万件。
各机器人加工单元动作节拍分析如下：
1、OP10机床（4台）动作节拍分析
：
机器人1服务四台机床，单机一次两件加工工序工时198s（数据来自工厂实际测时）；机器人服务单循环完整动作时间约56s/2件，加工时间与机器人有重叠，综合工序节拍约58s/件。
OP10自动线动作流程（机器人1，行程10m）
序号 | 动作方式（循环） |
1 | 机器人至上料线 |
2 | 机器人抓毛坯（1件） |
3 | 机器人移至机床10-1 |
4 | 10-1机床开门 |
5 | 机器人进取工位A完成件放毛坯退出 |
6 | 夹工位A完成件至翻面并返回机床 |
7 | 机器人取工位B完成件放翻面件退出 |
8 | 机器人夹B工位完成件至下料线放置 |
9 | 10-1机床关门加工 |
10 | 机器人移至上料线 |
11 | 机器人抓毛坯（1件） |
12 | 机器人移至机床10-2 |
13 | 10-2机床开门 |
14 | 机器人进取工位A完成件放毛坯退出 |
15 | 夹工位A完成件至翻面并返回机床 |
16 | 机器人取工位B完成件放翻面件退出 |
17 | 机器人夹B工位完成件至下料线放置 |
18 | 10-2机床关门加工 |
19 | 机器人移至上料线 |
20 | 机器人抓毛坯（1件） |
21 | 机器人移至机床10-3 |
22 | 10-3机床开门 |
23 | 机器人进取工位A完成件放毛坯退出 |
24 | 夹工位A完成件至翻面并返回机床 |
25 | 机器人取工位B完成件放翻面件退出 |
26 | 机器人夹B工位完成件至下料线放置 |
27 | 10-3机床关门加工 |
28 | 机器人移至上料线 |
29 | 机器人抓毛坯（1件） |
30 | 机器人移至机床10-4 |
31 | 10-4机床开门 |
32 | 机器人进取工位A完成件放毛坯退出 |
33 | 夹工位A完成件至翻面并返回机床 |
34 | 机器人取工位B完成件放翻面件退出 |
35 | 机器人夹B工位完成件至下料线放置 |
36 | 10-4机床关门加工 |
37 | 循环 |
2、OP20锯床（1台）动作节拍分析：
人工服务1台锯床，单机一次一件加工工序工时OP20锯床173s（数据来自工厂实际测时），综合工序节拍约54s/件。
OP20自动线动作流程（人工）
序号 | 动作方式（循环） |
1 | 工人取出下料道（前）工件，将工件放入锯床 |
2 | 锯床加工 |
3 | 工人将完成件（壳、体）放入桁架自动线料道 |
4 | 循环 |
3、OP30车床（4台）动作节拍分析：
桁架机器人2台服务四台机床，单机一次一件加工工序工时OP30-1A粗车盖217s，OP30-2A粗车体225s，OP30-1精车盖217s，OP30-2精车体225s（数据来自工厂实际测时），机器人服务单循环完整动作时间约65s/2件，加工时间与机器人有重叠，综合工序节拍约58s/件。
OP30自动线动作流程（桁架机器人2台）
序号 | 动作方式（循环） |
| 桁架机器人移至料道（前） |
1 | 桁架机器人抓件（1件） |
2 | 机器人移至车床30-1 |
3 | 30-1机床开门 |
4 | 桁架机器人进取完成件放毛坯退出 |
5 | 机器人夹工件至30-2 |
6 | 30-1机床关门，粗车加工 |
7 | 30-2机床开门 |
8 | 机器人进取完成件放粗车件退出 |
9 | 机器人移至料道 |
10 | 完成件放入料道放料 |
11 | 30-2机床关门加工 |
12 | 循环 |
三、机器人生产线物流和电控技术方案描述
（一）关节机器人物流技术方案描述
1、本自动线用一台地轨六轴机器人负责4台机床，机器人采用机床侧门上下料，真正可以实现人机分离，一是机器人工作不影响人工干预机床，二是当某台机床出现故障需要维修时，在总线不停的情况下，切断该机床并对其进行维修。
2、该项目服务于卡特3500连杆零件，要求立式加工中心及自动线系统组成，采用地面行走机器人方式实现自动上下料，配备合适的零件料道，自动完成卡特3500连杆零件OP10、OP30工序加工。工作区域地面不允许有油污和铁屑。运行过程中具有安全保护措施，确保操作人员和维修人员的人身安全。整线采用地面行走机器人的形式，分别服务4台立式加工中心，完成整线的工件搬运加工。考虑机器人臂展，整线的产能多样性和后期此线加工工件的扩展性，选用FANUC抓取重量为165kg型号R2000iC/165F六轴关节机器人。R2000iC/165F具备过载保护功能，当机器人发生碰撞后会进行自我保护，不会出现损害。
整线规划如设计总图所示，占地面积为长：90000mm，宽21000mm。满足现场的场地布局要求。
3、方案说明：
1）自动线加工卡特3500连杆工件，分OP10、OP20、OP30工序加工完成，采用一个手臂加长型行走机器人和两个桁架机器人完成设备的上下料；
2） 机器人头部携带二个手爪，上料手爪和卸料手爪，快速完成机床的上下料动作；
3）机器人手爪采用抓取工件内孔的方式抓取工件；
4）上下料物流采用一条步进输送线，各存料至少240件，共计存料至少480件；
5）整线采用一台长臂和两台桁架机器人.一台长臂机器人从上料道抓取工件分别为4台立式加工中心（8套OP10序粗铣、粗镗面夹具）上下料。两台桁架机器人为4台数控车床（2套OP30-1序车盖内孔夹具和2套OP30-2序车体外圆夹具）上下料；
6）地面设计防滑踏板接油盘，保证地面整洁干净；
7）整线考虑外围防护，机器人可以到达的地方都会有防护，保证操作人员的安全；
4、为了配合机床上线机床具备以下功能
(1) 机床右侧门防护加大，改为上下整体门结构，并改为自动门向后开形式，尽可能满足机器人在机床内部实现自动上下料，大大缩短机器人交换工件时间。
(2) 前改防护门为自动门，并增加开门断电开关。在自动线正常运行时，可以实现人员对机床干预（如观察机床内部加工情况、对镗孔机床内的堆积铁屑进行人工干预）。
(3) 增加后排刮板式提升式排屑器，适合连线，有利于切削液及铁屑的集中管理；
(4) 主轴中心出水：OP10采用30Bar。
(5) 机床预留标准8入8出I/O通讯接口。
(6) 每台机床增加第四轴功能（320规格、减速比1:120）：通讯电缆线、液压锁紧管路准备、伺服放大器添加。
(7) 每台机床数控系统增加刀具寿命管理功能。
(8) 每台机床增加日本FANUC PROFINTE通讯协议选项。
(9) 每台机床增加机床油雾收集器。
(10)每台机床增加大流量冲刷系统（流量：260L/min;泵功率：0.9kw）。
(11) 每台机床增加喷淋冷却系统(泵功率：1.1kw)。
四、行走机器人和固定机器人物流生产线设计总图
五、机器人物流组件技术参数
1、OP10六关节地轨机器人技术参数
1）机器人技术参数
机器人型号 | R2000iC/125L(加长型) |
负载重量（kg） | 120 |
控制轴数 | 6 |
最大动作范围(mm) | R3100 |
本体质量（kg） | 1115 |
重复定位精度（mm） | ±0.05 |
动力电源容量（kva） | 12.0 |
地轨长度（M） | 12M |
机器人最大运行速度 | 90M/min |
