冲压生产线机器人的工作应用

2019/12/20 12:51:42admin10

汽车车身钣金件的生产质量会对汽车生产质量和生产效率造成一定的影响车身钣金件的冲压线,是汽车生产过程中的重要工序。友仪机电工程师知道,随着国内汽车行业的发展,产品质量要求不断提高、企业生产规模不断扩大,国内的金属冲压行业逐渐实行自动化生产。在冲压生产中采用自动化工作模式,能够充分地提高劳动生产效率,改善劳动条件,提高生产质量,提升企业经济效益。

一、工业机器人的安装方式和工作特点

工业机器人的运用能够有效地代替在冲压工艺中的人工操作,为企业节省更多的人工成本。工业发那科机器人具有非常强的灵活性,而且安全系数也比人工操作更高。工业机器人的操作功能可以通过柔性编程来实现人类大脑的功能,在针对各类生产问题时,能够进行及时、恰当的调整,从而提高工业制造的生产效率以及产品的质量。在现阶段的冲压自动化生产线中,通常采用自动化机械手、自动化机器人以及多工位压力机来实现。

二、安装方式

需要先将机器人安装在安全位置上,同时要注意机器人和整体压力机之间没有直接连接,机械手应该安装在两根立柱之间的空隙位置,从而进行固定及相应工作,并完成计划的任务量。

1使用特点

机器人冲压工艺的特点就是机器人可以通过对端拾器的切换以及自身动作轨道的调整,从而增加工作线的柔化性。 

2生产节拍

机器人在生产线上的生产节拍不可以太快或者太慢,应该保持在一个匀速、稳定的生产节拍上。例如,机器人的工作效率应当保持在零件生产效率为8~10个/min,生产节拍是一个综合的指标,并不能通过一件设备决定整体设备的工作效率,而是取决于工厂自动化设备以及压力机这三者之间的协调匹配关系,如果达到10件/min以上,那么对压力机以及模具的要求也要有所提高,这就意味着相应的投资需要增加。综上所述,通过综合方面的考虑,发现使用机器人自动化进行生产更加经济适用,机械手的自动化相对来说更加适合采用大间距压力机的生产线,同时也更加适用于已经拥有生产线的企业进行相关自动化的改造。

3机器人的冲压自动化相关生产线设计

机器人自动化冲压生产线的主要循环运行方式为:

1机器人进行拆垛以及板料的传输;

2对板料进行涂油,将板料对中,并用上料机器人和下料机器人进行上料和取料;

3线尾的机器人取料完成后通过皮带机进行运输,形成人工码垛。

三、系统的组成

系统主要包括拆垛系统、涂油机、压力机、上下料系统和线尾输送系统。拆垛系统采用可以循环的双垛台以及轨道布置相互平行的压力机。冲压板料通过使用叉车进行放置,将其放置在垛料台上,然后再通过有效的工作信号确定上料的完成。为了能够让系统在一台拆垛机完成工作后,将垛料自动转换至垛料台,可以在垛料车上配置磁力分张器,从而保证连续生产。通过垛料机的力量,保证垛料都是单张进入工具槽内。在拆垛机器人中应该配置双料检测和双料处理的装置,从而确保每次送料时都是单张送料。拆垛机器人可以将板料放置在长度可以调节的有关磁性传送带上方,将传递的板料送到涂油机上,板料能否进行涂油和涂油位置是否准确都可以通 过编程进行相关的主动设定,在板料涂油以后,在将板料传送到对中台的位置。在对中台的选取上应该和机械对中台保持一致,这样可以更加方便地进行对中台的固定和移动,并且在移动的同时,可以运用重力对中或视觉对中,从而保证板料在工作中的重复定位更加快捷、精准和牢固。上料的机器人根据每个不同零件的对中位置,从而对机械的运行轨迹进行改变,将板料更加准确地搬运到相应压力机内。在尾线的运输中可以采用皮带运输机,将其放置在生产线的末端,来保证参与最后一台压力机工作的机器人可以直接将零件轻松地放置在皮带上,从而达到制作效果。对于不同种类的冲压制件机器人进行模拟示教,以及相对的离线编程,用于适应多种制件的一同共线生产。

1控制系统

需要设计总体机器的相应控制方案,系统中主要包括的拆垛机器、板料填涂的涂油机、将材料对中的对中台、进行 材料管理的上下料系统以及最后的线尾输送系统。各个分系统之间的电器类控制都按照集中监控和分散控制两种方式进行监控。在每个控制部分的系统之中,通过采用与设备层有关的控制层和经典控制模式,使得每个层次之中使用不同的网络结构以及软件和硬件进行配置,从而实现各自的功能。

2控制层

各个部分的控制系统,主要是采用以现场为总线形式的PLC控制方式,从而具有单独控制以及通过连线形成的自动控制功能。为了保证工作系统能够更加稳定可靠地运行,友仪工程师选择品牌PLC加入工作体系,从而通过总线以及工业的以太网对工作整体的自动化进行网络监控,使每个控制部分相应PLC之间和上位机能够进行数据交换。压力机控制系统需要配置不同的中心卡,从而使机器人控制系统具有良好的接口,使控制系统与被控制的机器人通过与现场总线的连接实现信息的连锁交换对接。

3设备层面

设备层面在整个系统之中长期处于最下面一层,也是整个控制系统中最为关键的环节,主要包括现场操作站、现场设备检测的位置、现场的输入设备和现场的执行机构等。在进行信号传输时可以通过之前布置的现场总线以及控制层中的PLC 进行相互联系,从而将输入信号发给PLC,再通过PLC输出相应指令到设备当中,每个传感器都和总阀的接线盒子进行连接,实现不同控制单元之间的相互通信。

4人机界面

不同系统采用的控制机器不同,导致解除屏幕的按键也有所不同。在每个控制单元都会配有一个能够对机器进行操作的触摸屏,通过对不同的系统进行总线通信连接,可以观察到触摸屏信息的变化以及设备指示灯的闪烁情况,从而发现有关操作错误的报警和相关错误报告以及系统和总线的通讯信息。

机器人冲压加工自动化的应用,不仅降低了人工劳动的强度,而且保障了生产的安全,减少了生产所需要能源和原材料的消耗,实现了成本的降低,并且缩短了制作周期。

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