
?1 紅沖機(jī)械手概述
工藝 中頻爐或燃?xì)鉅t加熱—模具上料---壓力機(jī)鍛壓—下料
項目要求 通過自動階梯上料機(jī)實現(xiàn)加熱爐均勻出料,采用熱鍛上下料機(jī)械手配合一臺壓力機(jī),實現(xiàn)熱鍛工序的自動上下料,分自動、手動兩種控制方式。
壓力機(jī)、加熱設(shè)備、模具工藝、產(chǎn)品質(zhì)量等不包含在該方案中。要求配合設(shè)備穩(wěn)定;加熱爐出料均勻穩(wěn)定,不粘連,不一次出多個坯料,加熱爐和壓力機(jī)提供足夠的正確信號輸入輸出接口。
生產(chǎn)概況 全年工作330 天,3 班制,每班8 小時
產(chǎn)品信息 產(chǎn)品重量小于0.5Kg;
節(jié)拍時間:
生產(chǎn)線小于等于3秒/件
2 供貨內(nèi)容與范圍
設(shè)備名稱 組裝部件 規(guī)格型號 數(shù)量 單位 備注
熱鍛上下料機(jī)械手系統(tǒng) 熱鍛上料機(jī)械手 ZKKC.H.00-06 1 套
送料機(jī)(含輸送線,末端定位機(jī)構(gòu)及下料槽) ZKKC.H.07 1 套 含溫控系統(tǒng)(客戶選擇)
檢測控制系統(tǒng) 1 套旋轉(zhuǎn)下料裝置 1 套噴油系統(tǒng) 1 套安全保護(hù)系統(tǒng) 1 套
注:主要部件:氣缸選用亞德客,絲桿選TBI,X軸伺服電機(jī)及 PLC均用三菱,品牌。
3 方案概述
3.1 方案布局
熱鍛上下料機(jī)械手系統(tǒng)主要由高速沖床一臺(可使用客戶原沖床)、熱鍛上料機(jī)械手一套,加熱爐一套、送料機(jī)一套(含滑道)、噴油系統(tǒng)、檢測控制系統(tǒng)及安全保護(hù)系統(tǒng)。圖一為熱鍛上下料機(jī)械手系統(tǒng)整體布局。
圖一 整體布局圖
采用送料機(jī)(末端定位機(jī)構(gòu))將棒料送至機(jī)械手下方,并豎起準(zhǔn)確定位后,采用熱鍛上料機(jī)械手,將工件提起,并送至壓力機(jī)的下模進(jìn)料處進(jìn)行送料。沖床完成沖壓后由旋轉(zhuǎn)下料裝置將已完成沖壓的工件送至下料槽。
送料前
送料后
3.2 工作流程
1)加熱爐加熱棒料,棒料加熱到合適溫度后經(jīng)滑道滑落至輸送線,工件通過送料機(jī)運動到末端定位機(jī)構(gòu)后,并給出加熱爐料到位信號同時進(jìn)行溫度檢測。
2)機(jī)械手接收到料到位信號后,同時溫度檢測合格后,沖床作業(yè)完畢后,熱鍛上料機(jī)械手抓取送料機(jī)上的棒料,給出取料完畢信號于送料機(jī),同時棒料送入壓力機(jī)下模進(jìn)料孔,并給出送料完成信號,并退回取料位置。
3)壓力機(jī)接收送料完成信號后進(jìn)行鍛壓,鍛壓完成后,回到頂部安全位置,同時旋轉(zhuǎn)下料進(jìn)行下料,將沖壓完畢的料送至下料槽,給出打擊完成信號。
4)打擊完成后,并給出下料完畢信號,重復(fù)以上動作。
4 關(guān)鍵部件功能描述
4.1熱鍛上料機(jī)械手
熱鍛上料機(jī)械手如圖二所示,為二自由度機(jī)器人,利用伺服電機(jī)驅(qū)動,絲杠傳動,可實現(xiàn)前后移動,上下移動,再根據(jù)工件尺寸要求,安裝有氣動抓手,從而同時實現(xiàn)工件的平穩(wěn)抓取上、下料。
圖二 熱鍛上料機(jī)械手
4.2送料機(jī)
如圖三所示,為送料機(jī),可將加熱爐出來的銅棒通過滑槽有序輸送至輸送線,并且裝有剃料裝置及溫度檢測剔料裝置,通過紅外溫度檢測裝置獲取末端定位機(jī)構(gòu)上銅棒的溫度,當(dāng)溫度達(dá)到要求時,進(jìn)行送料。
圖三 送料機(jī)
4.3旋轉(zhuǎn)下料裝置
如圖四所示,為旋轉(zhuǎn)下料裝置,可將加工好的工件送至下料槽,并帶有下料檢測裝置。
圖四 旋轉(zhuǎn)下料裝置
5 控制系統(tǒng)設(shè)計
系統(tǒng)采用主從式控制,采用總控PLC對機(jī)械手、加熱爐,送料機(jī)裝置、壓力機(jī)進(jìn)行控制與狀態(tài)交互,整個過程按照總控PLC程序自動完成全部作業(yè)??刂葡到y(tǒng)可在自動與手動兩種控制模式之間靈活切換。
控制系統(tǒng)在人工作業(yè)模式下,自動模式失效,機(jī)械手、壓力機(jī)均可單獨采用人工操作;自動作業(yè)模式下,人工作業(yè)模式失效,設(shè)備之間按照流程自動操作。
控制系統(tǒng)總圖如圖五所示:
圖五控制系統(tǒng)框圖
故障處理與安全系統(tǒng)至關(guān)重要,防范措施如下:
(1)生產(chǎn)線故障處理系統(tǒng)實時監(jiān)測壓力機(jī)、機(jī)械手等設(shè)備的工作狀態(tài),發(fā)現(xiàn)故障及時做出響應(yīng),發(fā)出報警信號,使出現(xiàn)故障的設(shè)備及前面正在運行工序都停止,以供工程師查詢,后續(xù)工位完成本次操作后,停止等待下次啟動;
(2)生產(chǎn)線設(shè)有安全等檢測、保護(hù)措施,以避免操作人員誤操作,造成傷害;
(3)故障處理系統(tǒng)同樣對機(jī)械手抓料是否到位及掉料進(jìn)行檢測,若未到位或掉料則發(fā)出報警信號;
(4)機(jī)械手與壓力機(jī)之間動作互鎖以保證設(shè)備安全運行。
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6 節(jié)拍計算
本工作站動作流程為:
(1) 將料從輸送線搬運至壓力機(jī)。
(2) 上料機(jī)械手放料完畢后,壓力機(jī)打擊。
(3) 鍛壓完成后,旋轉(zhuǎn)下料裝置進(jìn)行下料,上料機(jī)械手將重復(fù)以上流程,進(jìn)行壓機(jī)上料。
此工作流程的工作節(jié)拍為:
T=T(機(jī)械手將料從上料定位裝置送入壓力機(jī)并松開手爪,移置安全位置,即取料位)+T(壓力機(jī)鍛壓)
對于壓力機(jī),壓力機(jī)的**打擊時間為1.2秒,機(jī)械手將料從上料定位裝置送入壓力機(jī)并松開手爪,移置安全位置的時間為1.4-1.8秒則:
壓力機(jī)機(jī)械手工作站的工作節(jié)拍為:T=1.2+(1.5-1.8)=2.6-3秒
?以上內(nèi)容為真實標(biāo)準(zhǔn)參數(shù),嚴(yán)禁復(fù)制抄襲 違者必究
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