支架组装机的调试流程
【】本论文介绍了支架组装机（LED Shelf）在投入生产线生产前的调试工作。该机台上安装有ABB的工业机器人，因此有绝大部分的调试工作是针对工业机器人而展开的。简单阐述了支架组装机是用来生产什么样的产品以及是如何替代人类实现生产的，并且叙述了其主要的调试步骤有：机台的水平放置、检查机台有无损坏、调节物料盘与夹爪（gripper）的水平、机器人的点位示教和测试数据的分析等。最后涉及到调试完成后机台在生产过程中出现的一些常见的问题，针对这些问题在维护时维护人员将会采取什么样的措施来解决问题。
目录
引言 1
一、支架组装机的介绍 2
（一）支架组装机的组成 2
（二）产品组装阶段 3
二、调试步骤 3
（一）调节机台水平 4
（二）组装机整机检查 4
（三）机器人校准 5
（四）坐标系的建立 6
（五）点位的示教 7
（六）相机的标定 7
（七）数据测试 8
三、常见问题的处理 8
（一）机器人抓取支架失败 8
（二）顶升电缸报错 8
（三）撕膜时支架掉落 9
总结 10
谢辞 11
参考文献 12
引言
生产力的不断进步同时推动着科技的进步和革新，使得生产关系更加趋于合理化。重复繁杂的人力劳动逐渐被机械所取代，机械生产相对于人工生产来说具有效率高、精度高和能够完成人类无法胜任的工作等诸多优势。
本文中涉及到的支架组装机主要是用来完成笔记本电脑屏幕显示器组装的一个步骤。组装机上安装有ABB的工业机器人，由机械手配合视觉系统代替人们完成将背光源金属支架安装到玻璃上的生产过程。整台支架组装机在流水线生产中负责的仅仅是生产的一小部分，但它保证了产品的质量并减少了人工生产中不良品的产生。
本文主要是论述机台在投入正常生产前对于整个机台的现场调试工作，其中包括有机台定位、整机检查、机器人的校准、坐标系的建立、机器人运行点位的示教、相机标定以及生产数据的测试。对于机械手的操作，要熟悉示教器（FlexPendant）的使用以及机器人本体各个关节轴的位置与运
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动方向等等，当然示教器中机器人的程序也是要有一定的认知，认识所运用指令本身的功能。除此之外，由于涉及到机器人的问题操作员并不能够很好地处理于是就需要现场的指导和提供相应的帮助，因此解决生产过程中常出现的各类问题也是我们维护人员必不可少的工作。
一、支架组装机的介绍
支架组装机又可以叫做LED SHELF，（如图21所示）它是用于组装笔记本电脑屏幕显示器的设备之一，它取代了人们在此生产过程中的角色，实现将金属固定支架组装到显示屏玻璃上的这一功能。当然在整条生产线中支架组装机仅是其中的一小部分，它也只是完成产品组装步骤中的一部分。相较于人工生产而言，通过支架组装机代替人工劳动来进行产品的组装不仅起到提高了生产的效率、保证了产品的一致性的作用而且将工人从繁重单一的劳动中解脱出来，解放了大量的生产力。
图21 支架组装机
（一）支架组装机的组成
支架组装机具有较高的自动化程度，是典型的机电一体化加工设备，它涉及有机、电、气、视觉等方面的知识或技术，因而同时还是具有较高集成度的设备产品。
1.机械部分
由支架组装机整体的金属合金框架、机台脚、万向轮、物料盘以及物料盘所在的直线滑轨和各类机构的金属固定块等组成。
机械部分的构成起到了一种基础性的作用，为整个设备的组成构建了一个可见的框架。因为支架组装机所生产的产品要具有一定的精确性，所以满足这一需求就必须在制造各个工件时要有精确的尺寸从而在设备投入生产后避免在制造生产过程中造成过大的误差。特别是物料盘的制作尤为重要，物料盘上的放料槽的大小一定要与产品的规格相匹配，凹槽的大小用来固定产品的放置位置从而确保机械手抓取材料和相机抓拍不会出现问题。机械方面的精度也从一方面体现了整个组装机的精密性，毕竟用于制造电子产品方面的生产设备也是一种精密机械，同样讲究精度的可靠性。
2.电气部分
支架组装机的电气装配部分与一般的自动化设备并无特别大的差异，在电气柜中主要有总电源开关、断路保护器、变压器、继电器、欧姆龙的PLC和电缸的伺服电动机驱动器等诸多电气元件。此外当然少不了各类气压阀、单双电控电磁阀和诸多的气缸，还有则是各类传感器包括有压力传感器（Load Cell）、光纤传感器和磁性开关等。传感器的存在实现了组装机的自动检测，检测是否达到预期的设定。
电气部分最为重要的则是相关PLC的控制，PLC的存在可以实现设备的电气控制，在支架组装机中，PLC将与机器人实现关联，即PLC的IO信号和机器人信号的关联，从而达到组装机顺畅运作的目的。
3.机器人部分
支架组装机上安装的是ABB的工业机器人，通过安装有工业机器人实现了整个设备自动化程度的提高，而运用机器人主要是实现其搬运的功能。机器人包括有机器人本体、控制柜和示教器（FlexPendant）三部分，机器人本体主要有四轴或六轴类型的，各关节轴处其实安装有一个伺服电动机，IRC5型号的控制柜中主要有控制模块和驱动模块两大类，它是与机器人本体相连接的。另外的示教器则是进行机器人手动操纵、程序编写、参数配置以及监控用的手持装置，也是最常打交道的机器人控制装置。
4.视觉部分
支架组装机上安装有Cognex的相机，用以配合机械手实现装配功能。产品在到达指定位置时相机会拍摄第一张图片用于确定玻璃的位置，紧接下去相机会多次拍摄并引导机械手进行装配，最后在装配完成后相机会再次拍照以确认支架装配位置的准确性。总之相机相当于人的视觉来引导机械手准确地将支架安装至玻璃上。
（二）产品组装阶段
支架组装机组装产品的过程主要可以分为三个阶段，有抓取阶段、撕膜阶段和装配阶段。
1.抓取阶段
将支架和玻璃放入物料盘中并把物料盘移动至指定位置，相机会进行第一次拍照来确认玻璃位置，然后机械手抓取支架并且移动至下一阶段。
2.撕膜阶段
机械手抓取到支架后会移动到撕膜气缸处，撕膜气缸上装有光纤传感器用来检测支架是否到位。如果支架到位后那么撕膜气缸会夹住支架上的离型纸并旋转90度同时机械手向装配点移动从而把支架的离型纸撕下来，接着机械手会携带着支架移至装配工位。
3.装配阶段
机械手将撕完膜的支架移动到玻璃上方，相机会进行连续多次的拍照。每次的拍照其实是相机在引导机械手细微地移动一次，直至达到设定好的标称值后机械手才会把支架下压到玻璃上，那么这样就使得支架粘贴至玻璃上进而完成组装，最后时刻相机再次拍照以确认产品的合格。
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引言 1
一、支架组装机的介绍 2
（一）支架组装机的组成 2
（二）产品组装阶段 3
二、调试步骤 3
（一）调节机台水平 4
（二）组装机整机检查 4
（三）机器人校准 5
（四）坐标系的建立 6
（五）点位的示教 7
（六）相机的标定 7
（七）数据测试 8
三、常见问题的处理 8
（一）机器人抓取支架失败 8
（二）顶升电缸报错 8
（三）撕膜时支架掉落 9
总结 10
谢辞 11
参考文献 12
引言
生产力的不断进步同时推动着科技的进步和革新，使得生产关系更加趋于合理化。重复繁杂的人力劳动逐渐被机械所取代，机械生产相对于人工生产来说具有效率高、精度高和能够完成人类无法胜任的工作等诸多优势。
本文中涉及到的支架组装机主要是用来完成笔记本电脑屏幕显示器组装的一个步骤。组装机上安装有ABB的工业机器人，由机械手配合视觉系统代替人们完成将背光源金属支架安装到玻璃上的生产过程。整台支架组装机在流水线生产中负责的仅仅是生产的一小部分，但它保证了产品的质量并减少了人工生产中不良品的产生。
本文主要是论述机台在投入正常生产前对于整个机台的现场调试工作，其中包括有机台定位、整机检查、机器人的校准、坐标系的建立、机器人运行点位的示教、相机标定以及生产数据的测试。对于机械手的操作，要熟悉示教器（FlexPendant）的使用以及机器人本体各个关节轴的位置与运
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
动方向等等，当然示教器中机器人的程序也是要有一定的认知，认识所运用指令本身的功能。除此之外，由于涉及到机器人的问题操作员并不能够很好地处理于是就需要现场的指导和提供相应的帮助，因此解决生产过程中常出现的各类问题也是我们维护人员必不可少的工作。
一、支架组装机的介绍
支架组装机又可以叫做LED SHELF，（如图21所示）它是用于组装笔记本电脑屏幕显示器的设备之一，它取代了人们在此生产过程中的角色，实现将金属固定支架组装到显示屏玻璃上的这一功能。当然在整条生产线中支架组装机仅是其中的一小部分，它也只是完成产品组装步骤中的一部分。相较于人工生产而言，通过支架组装机代替人工劳动来进行产品的组装不仅起到提高了生产的效率、保证了产品的一致性的作用而且将工人从繁重单一的劳动中解脱出来，解放了大量的生产力。
图21 支架组装机
（一）支架组装机的组成
支架组装机具有较高的自动化程度，是典型的机电一体化加工设备，它涉及有机、电、气、视觉等方面的知识或技术，因而同时还是具有较高集成度的设备产品。
1.机械部分
由支架组装机整体的金属合金框架、机台脚、万向轮、物料盘以及物料盘所在的直线滑轨和各类机构的金属固定块等组成。
机械部分的构成起到了一种基础性的作用，为整个设备的组成构建了一个可见的框架。因为支架组装机所生产的产品要具有一定的精确性，所以满足这一需求就必须在制造各个工件时要有精确的尺寸从而在设备投入生产后避免在制造生产过程中造成过大的误差。特别是物料盘的制作尤为重要，物料盘上的放料槽的大小一定要与产品的规格相匹配，凹槽的大小用来固定产品的放置位置从而确保机械手抓取材料和相机抓拍不会出现问题。机械方面的精度也从一方面体现了整个组装机的精密性，毕竟用于制造电子产品方面的生产设备也是一种精密机械，同样讲究精度的可靠性。
2.电气部分
支架组装机的电气装配部分与一般的自动化设备并无特别大的差异，在电气柜中主要有总电源开关、断路保护器、变压器、继电器、欧姆龙的PLC和电缸的伺服电动机驱动器等诸多电气元件。此外当然少不了各类气压阀、单双电控电磁阀和诸多的气缸，还有则是各类传感器包括有压力传感器（Load Cell）、光纤传感器和磁性开关等。传感器的存在实现了组装机的自动检测，检测是否达到预期的设定。
电气部分最为重要的则是相关PLC的控制，PLC的存在可以实现设备的电气控制，在支架组装机中，PLC将与机器人实现关联，即PLC的IO信号和机器人信号的关联，从而达到组装机顺畅运作的目的。
3.机器人部分
支架组装机上安装的是ABB的工业机器人，通过安装有工业机器人实现了整个设备自动化程度的提高，而运用机器人主要是实现其搬运的功能。机器人包括有机器人本体、控制柜和示教器（FlexPendant）三部分，机器人本体主要有四轴或六轴类型的，各关节轴处其实安装有一个伺服电动机，IRC5型号的控制柜中主要有控制模块和驱动模块两大类，它是与机器人本体相连接的。另外的示教器则是进行机器人手动操纵、程序编写、参数配置以及监控用的手持装置，也是最常打交道的机器人控制装置。
4.视觉部分
支架组装机上安装有Cognex的相机，用以配合机械手实现装配功能。产品在到达指定位置时相机会拍摄第一张图片用于确定玻璃的位置，紧接下去相机会多次拍摄并引导机械手进行装配，最后在装配完成后相机会再次拍照以确认支架装配位置的准确性。总之相机相当于人的视觉来引导机械手准确地将支架安装至玻璃上。
（二）产品组装阶段
支架组装机组装产品的过程主要可以分为三个阶段，有抓取阶段、撕膜阶段和装配阶段。
1.抓取阶段
将支架和玻璃放入物料盘中并把物料盘移动至指定位置，相机会进行第一次拍照来确认玻璃位置，然后机械手抓取支架并且移动至下一阶段。
2.撕膜阶段
机械手抓取到支架后会移动到撕膜气缸处，撕膜气缸上装有光纤传感器用来检测支架是否到位。如果支架到位后那么撕膜气缸会夹住支架上的离型纸并旋转90度同时机械手向装配点移动从而把支架的离型纸撕下来，接着机械手会携带着支架移至装配工位。
3.装配阶段
机械手将撕完膜的支架移动到玻璃上方，相机会进行连续多次的拍照。每次的拍照其实是相机在引导机械手细微地移动一次，直至达到设定好的标称值后机械手才会把支架下压到玻璃上，那么这样就使得支架粘贴至玻璃上进而完成组装，最后时刻相机再次拍照以确认产品的合格。
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