机器人工作站
Robot Workstation

以上图片为我司机器人工作站的多种格局。

一、高西机器人工作站简介：

高西自动化的机器人工作站分为：上下料机器人工作站、搬运和码垛机器人工作站、注塑机器人、焊接机器人工作站、装配线机器人工作站和喷涂工作站以及各类非标工作站。

高西自动化前身为苏州机床厂机电研究所，并由该研究所原班人马和技术转制而成，我们从数控机床、加工中心和非标设备开始，进一步研发与之配套的机器人单元，我们为企业定制机器人工作站，欢迎合作！

机器人我们一般采用6轴机器人，另外我们还有专门设计的工业机器人比如桁架式机器人，桁架式一般有3-5轴。

工业机器人由主体、驱动系统和控制系统三个基本部分组成。主体即基座和执行机构，包括臂部、腕部和手部，有的机器人还有地轨，我们根据客户实际需要定制地轨。

二、高西的机器人工作站组成部分：
 
1、机器人：

通过机器人在特定工位上准确、快速完成部件的装配，能使生产线达到较高的自动化程度；机器人可遵照一定的原则相互调整，满足工艺点的节拍要求；备有与上层管理系统的通信接口。

2、夹具和变位机

是固定作业对象并改变其相对于机器人的位置和姿态的设备，它可在机器人规定的工作空间和相灵活度条件获得高质量的作业

3、料仓等送料机构：

自动规划和调度装配原料，并将原料及时向装配生产线输送，同时能够实时对库存原料进行统计和监控。

4、皮带线等流水线：

将产品自动输送，并将产品工装板在各装配工位精确定位，装配完成后能使工装板自动循环；设有电机过载保护，驱动链与输送链直接啮合，传递平稳，运行可靠。

5、控制系统：

采用基于现场总线—Profibus DP 的控制系统。

5、动力源：

在机器人的周边设备中多采用气、液作为动力，因此。常需配置气、液压站以及相应的管线、阀门等装置。

6、工作对象的储运设备：

    作业对象常需在工作站中暂存、供料、移动或翻转，所以工作站也常配置暂置台、供料器、移动小车或翻转台架等设备。

7、配套及安全装置：

是机器人及其辅助设备的外围设备及配件。它们各自相对独立，又比较分散，但每一部分都是不可缺少的。它包括配套设备、电气控制柜、操作箱、安全保护装置和走线槽管保护装置等内容。

8、数据采集系统：

1）条码采集：可选择自动打标贴标或手动打标贴标，快速采集和管理现场的生产数据。
2）通过采集卡等方式进行采集，详见SCADA部分介绍

9、产品测试系统：

测试最终产品性能指标，将不合格产品转入返修

10、生产线监控/调度/管理系统：

采用管理层、监控层和设备层三级网络对整个生产线进行综合监控调度、管理，能够接受车间生产计划，自动分配务，完成自动化生产。

三、我司定制非标机器人工作站的步骤和考虑因素：

1. 定义需求和目标：首先，需要明确定制自动化机器人工作站的需求和目标。这包括确定要解决的问题，需要实现的功能，以及预期的性能指标。

2. 确定机器人规格：根据需求和目标，选择适合的机器人规格。这包括机器人的类型、尺寸、负载能力、运动轴数等。

3. 设计机器人工作站：设计机器人工作站时，需要考虑机器人的布局、工件输送系统、夹具、控制器等。此外，还需考虑安全防护措施，以及人机交互。

4. 选择合适的控制系统：控制系统是机器人工作站的核心，需要选择适合的控制系统，包括控制器、驱动器、传感器等。

5. 集成和测试：在完成机器人工作站的设计和制造后，需要进行集成和测试。这包括在安全条件下进行试运行，以及性能测试和调试。

总之，定制非标自动化机器人工作站需要充分考虑需求、机器人规格、工作站设计、控制系统和集成测试等多个因素。在实现预期功能的同时，还需要确保安全性和可靠性。

四、机器人工作站节拍计算

1. 工艺时间：即完成每个工件所需的时间，包括机器人运动时间、工具更换时间、加工时间等。

2. 设备效率：设备效率低下将导致节拍时间延长。因此，需要考虑设备的性能、磨损、维护等因素，以提高设备效率。

3. 生产批量：生产批量越大，批量节拍时间越短。

4. 设备数量：设备数量越多，节拍时间越短。

综合考虑以上因素，可以通过以下公式计算机器人工作站的节拍：

节拍时间 = 工艺时间 / (设备数量 x 生产批量)

例如，如果一个机器人工作站的工艺时间为2分钟，设备数量为3台，生产批量为50件，则该工作站的节拍时间为4分钟：

2分钟 / (3台 x 50件) = 4分钟

因此，为了提高生产效率，可以通过增加设备数量、提高设备效率、优化工艺流程等方式来缩短节拍时间。

五、机器人综合生产线的设计原则

    对于机器人生产线设计来说，除了满足机器人工作站的设计原则外，还应遵循以下10项原则：

1、各工作站必须具有相同或相近的生产周期；

2、工作站间应有缓冲存储区，

3、物流系统必须顺畅，避免交叉或回流；

4、生产线要具有混流生产的能力，

5、生产线要留有再改造的余地；

6、夹具体要有一致的精度要求；

7、各工作站的控制系统必须兼容

8、生产线布局合理占地面积力求最小，

9、安全监控系统合理可靠；

10、对于最关键的工作站或生产设备应有必要的替代储备。

六、打造整厂数字化柔性生产线

1、在生产和装配的过程中，能够通过传感器、数控系统或RFID自动进行生产、质量、能耗、设备绩效（OEE）等数据采集，并通过电子看板显示实时的生产状态，能够防呆防错； 

2、通过安灯系统实现工序之间的协作； 

3、生产线能够实现快速换模，实现柔性自动化；能够支持多种相似产品的混线生产和装配，灵活调整工艺，适应小批量、多品种的生产模式； 

4、具有一定冗余，如果出现设备故障，能够调整到其他设备生产； 

5、针对人工操作的工位，能够给予智能的提示，并充分利用人机协作。 设计智能产线需要考虑如何节约空间，如何减少人员的移动，如何进行自动检测，从而提高生产效率和生产质量。 制造执行系统MES MES是智能工厂规划落地的着力点，上接ERP系统，下接现场的PLC程控器、数据采集器、条形码、检测仪器等设备。MES旨在加强MRP计划的执行功能，贯彻落实生产策划，执行生产调度，实时反馈生产进展： 

6、面向生产一线工人：指令做什么、怎么做、满足什么标准，什么时候开工，什么时候完工，使用什么工具等；记录“人、机、料、法、环、测”等生产数据，建立可用于产品追溯的数据链；反馈进展、反馈问题、申请支援、拉动配合等； 

7、面向班组：发挥基层班组长的管理效能，班组任务管理和派工； 

8、面向一线生产保障人员：确保生产现场的各项需求，如料、工装刀量具的配送，工件的周转等等。 为提高产品准时交付率、提升设备效能、减少等待时间，MES系统需导入生产作业排程功能，为生产计划安排和生产调度提供辅助工具，提升计划的准确性。