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卓林机器人在冲压自动化生产线应用分析与效

发布时间:2022/11/26 9:27:41   
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-02-:36   在冲压过程中,工业机器人自动化冲压生产线运行的循环方式是,机器人拆剁一板料传输一板料涂油一板料对中一上料机器人送货一首台压机冲压一下料机器人取货、送货一压机冲压一根据工序数量循环一下料机器人取货、送货一末端压机冲压一线尾机器人取货、放货一皮带机输送一人工码垛。

 二、冲压生产方式的比较

  冲压生产方式主要有传统的人工生产方式与自动化生产方式。就产品质量的稳定性、劳动力强度、安全生产和生产效率等各方面的比较分析,自动化生产方式具有独特优势,同时其也是冲压生产方式未来发展的主要趋势。冲压自动化生产线有机械手自动化生产线和机器人自动化生产线。而机械手自动化生产线和机器人自动化生产线的区别主要在于安装方式、使用特点、生产节拍和投资成本上。通过综合考虑分析,使用机器人自动化生产方式更加经济、实用。机械手自动化生产线则比较适合在大间距压力机生产线和已有生产线的自动化改造上使用。而机器人自动化生产线通过更换端拾器,更适合多种车型的生产,具有较高的柔性。

三、结语

  综上所述,冲压生产线工业机器人的应用越来越广泛,其在一定程度上将工作人员从乏味的工作中解放了出来。而且工业机器人的成本相对较低,但投入生产线中不仅能够有效提高生产效率和生产质量,还能够为企业带来更多的经济效益和社会效益。在实际生产过程中工业机器人逐渐趋向自动化,对设备运行过程的安全隐患提高了防护意识,在确保工作人员人身安全的基础上,保障了机械和工业机器人的安全。

为了进一步攻克冲压作业中节拍效率要求高的问题,更全面地把人从危险低附加值的工作中解放出来,从各环节提高工业机器人的作业效率,显得异常重要。

1冲压应用中工业机器人的种类选择对作业效率的影响

在整条冲压自动化线中,冲压各环节所使用的工业机器人,应该有针对性地做出选择,因为这将直接影响冲压作业的效率,下面就几种典型结构的工业机器人在冲压上的应用作简单的介绍。在冲压上应用,可以使用在物料的分拣等来料上料环节。冲压中一般有多工序组成,不同工序间压力机紧密配合。在移载环节,可选择的工业机器人包括6轴关节式搬运机器人,4轴关节式搬运机器人。假如对自由度要求高,例如工序中有对工件作翻转再进行作业的要求,或者当工件因为翻转,相对地面需要倾,应选择6轴关节式搬运机器人;目前在移载工序中,由于兼具高刚性、高速度以及关节又不失灵活的特点,应用最多的是4轴关节式搬运机器人。在冲压自动线的末端,下料堆垛等可选择使用码垛机器人,效率高,成本又比多自由度的机器人较低。

下面就冲压应用中使用最广的4轴关节式机器人作较细化的介绍。机构上,4轴关节式机器人有与码垛机器人相通之处,有两副平行四杆机构,用以保证机器人末端与地面水平,节省传统机器人的两个轴联动才实现末端水平。这种机器人在设计之初,就为了大概率适应冲压应用,故其1轴旋转速度与4轴旋转速度很高;同时,由于关节采用了RV结构减速机,保证了高刚性及易于装配。在冲压自动化生产线的各环节,选择正确合适的工业机器人种类,将大大节省成本,提高冲压作业效率。

2冲压应用中工业机器人的方案布局对作业效率的影响

影响冲压作业的效率的又一大因素,是工业机器人的方案布局。下图为典型的工业机器人冲压应用方案布局示意图,方案中机器人作业区域有安全围栏,使用多台工业机器人协作完成冲压自动化。在选择正确的工业机器人种类后,接下来重要的就是如何布置工业机器人之间的相对位置。应按以下原则来安排。

首先,在安装固定机器人到地面时,设置机器人与地面的高度,应结合工业机器人的工作范围、臂展等考虑,在满足工况的前提下,让机器人在“舒服”的位置工作,减少不必要的考验机器人串联结构刚性的机会,这也将大大地节能及增长机器人的使用寿命。其次,整个冲压方案中,尽可能在各环节中,让单台工业机器人应付多台压力机或多个工序操作。这样的好处是,可以提高工业机器人的在线使用率,同时减少了不必要的机器人等待时间。然后,在多台工业机器人协作的方案中,应充分考虑合理布置机器人与机器人之间的间隙,或者机器人与压力机之间的距离,以免增加机器人多余的避让动作轨迹,以提高冲压作业效率。最后,工业机器人的方案布局,针对压力机要常更换模具的应用场合,应留够更换操作空间或设置相应的机器人移动机构,减少更换模具时间以提高作业效率。

3冲压应用中工业机器人的工装夹具对作业效率的影响

和人类的手操作不同的是,联系工业机器人与工件的桥梁,就是工装夹具。在上料、移载、下料等环节,合理设计工装夹具,将大大提高工业机器人的作业效率。没有与工业机器人直连的有上料料盘、分拣输运、工件翻转、工件检测等工装。安装在机器人末端的是夹具,在常用的冲压应用中,有吸盘类夹具以及抓手类夹具。由于两者使用大量气动元器件如真空发生器、气缸等,工厂应保证气源供应的稳定。同时,应根据工件及工序的特点设计合适的工装,以避免发生低效率的机器人取放工件,导致节拍时间变长。再者,实现同样功能的工装夹具,应优化其机构的设计,用优化的机械结构来达到减少执行器气缸个数,或气缸动作的次数,这将节省时间和能源,提高冲压的作业效率。对于不同工序间,有工件翻转要求的场合,应仿真衡量设置单独的翻转工装,还是直接选用多轴机器人直接实现翻转。以较经济的方式做设计,并以提高效率为目标

4冲压应用中工业机器人的电气控制对作业效率的影响

工业机器人的控制系统在整个冲压应用中尤为重要,它主导着工业机器人的任务分配和程序执行,同时接收各环节各种传感器反馈信号。关于电气控制中需注意的事项有以下几点。第一,选择兼容的通讯方式,根据各类信号,设计以安全为前提的动作逻辑,尽量让机器人不作多余的等待,可以显著提高效率节拍。第二,根据工业机器人的工位以及取放点,应设计优化的工业机器人动作轨迹路线,避免多余的避障点或路线增加机器人的动作时间。第三,应尽量选用有内置PLC功能的工业机器人供应商,内置PLC功能将允许机器人多线程同步处理各类信号,无需增加与外置PLC通讯的时间,大大提高程序执行效率。第四,应选用有友好人机界面的工业机器人供应商,由于冲压工人需经过培训才能顺利使用工业机器人进行示教应用,所以越简洁易操作的人机界面,设计出来的程序越能反映出冲压工人优化的工艺思想。第五,整个方案应设置安全栅栏及应急预案,以便在发生工业机器人故障时,维修人员操作的时间不影响正常的冲压生产。



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