冲压自动化生产线中工业机器人的应用研究岳小兵

冲压自动化生产线中工业机器人的应用研究岳小兵

安徽江淮汽车集团股份有限公司安徽省230061

摘要:“自动化制造”的概念在传统制造行业已经提出多年,但是经过多年的发展,单机的自动化得到了快速发展,能实现重复、连续性的批量生产,但是怎样在单机的基础上,通过整合、智能、集成使多个单机联动实现自动化生产是我们面临的问题。机器人具有生产效率高、动作灵活、重复性好、精度高等特点,是作为各个单机、各个单元之间联动的首选。

关键词:自动化生产线;工业机器人;组成;控制

1工业机器人的特点

工业机器人的运用在很大程度上能够有效取代人工操作,所以节省了大量的人工成本。另外工业机器人还能够具备人类的操作功能通过各种柔性编程可以帮助工业机器人具备人类大脑的功能,让工业机器人可以针对实际的操作进行具体判断,针对各种问题进行恰当的调整。工业机器人具有非常强的灵活性特点,其安全系数非常高,所以在工业行业中被广泛的认可并运用冲压自动化生产系统,能够利用工业机器人来保证整个工业制造的生产效率,提高产品的质量,符合未来工业技术的发展要求,也能够为工业制造提供更多的经济效益,促进工业制造企业长远发展。冲压自动化生产线,能够有效提高我国电气行业汽车行业产品的生产质量,而且也能够进一步扩大生产规模,转变工人的劳动环境,提高劳动生产效率。

2工业机器人冲压自动化生产线

2.1系统的组成

典型工业机器人冲压自动化生产线的工作流程如图1所示,主要包括:拆垛系统—板料清洗涂油(根据需要)—对中台—机器人—压力机冲压—机器人—压机力冲压—(根据工序确定循环此数)—线尾取料—码垛系统。

拆垛系统采用拆垛机器人加拆垛小车的组合,其工作原理为将料板放在可移动的拆垛小车上,小车上安装有磁力分张器,可将料垛自动分配为单张,机器人使用真空吸盘组拾取料板,并在机器人拾取器端部安装双料传感器以确保料板为单张。拾取料板单张后,拆垛机器人将料板放置在磁性传送带上,磁性传送带可分为导入式和导出式,导出式可直接将料板传送到对中台上,而导入式则是将料板传输至清洗机涂油机,依据内置的程序自动清洗、涂油(或不涂油)再传送到对中台。

料板的涂油必须在拉延环节进行,因此时的料板存在较大的拉延率,涂油可有效的消除冷轧料板上的滑移线,不但使加工面满足要求,还可提高冲压料板的防锈性能。

为了使料板能够被精准的放置在磨具中,需对料板进行对中。常见的对中台有三种,分别为:光学对中、重力对中和机械对中,光学对中台是随着数字图像处理技术而发展起来的新技术,通过获取料板图形自动调节机器人的轨迹,可将料板精确、灵活的置入模具中。光学对中台较机械对中台结构简单、成本低廉,因而近年来得到广泛青睐。上料机器人根据对中台上料板的位置,适当调整运行轨迹,以确保料板能够准确地防置在压力机内。最后通过线尾码垛系统将料板输送到生产线的尾端,由叉车将料运送走。为满足高效生产的需求,在标准六轴机器人的基础上增加外部轴,提高了机器人的搬运速度、扩大了机器人的传送范围,冲压产能从8件/分提高到12件/分,从而在节约投资的前提下达到了专用机械手的效率。

2.2控制系统

控制系统所具备的作用至关重要、不可磨灭,其与冲压机器人的应用效率以及应用质量具有不可分割的紧密联系,鉴于此,我们应该重视控制系统,并且采取有效措施来促使控制系统趋于可靠化、高效化、以及先进化。显而易见的是,要想做到以上条件,就必须重视控制系统的数据层、物理层、以及人机交互平台。

2.2冲压生产线的保护措施

为了能够加强冲压生产线的运行效果,必须要针对冲压生产线制定一系列的安全防护措施,避免工业机器人发生故障。尽管冲压生产线被分为不同的区域,而且各自设备的运行也都在一定的区域内,但是很多的设备会出现有部分重叠的情况,如果没有针对重叠区域进行合理的控制和调配则很容易导致工业机器人在运行过程中发生碰撞,造成安全隐患。由于控制系统非常复杂,所以必须要加强对于控制系统的日常调配,通过各种参数以及设计及时调整工业机器人的工作方法,如果汽车设备系统的设置出现问题,则很容易导致汽车故障。对于冲压生产线的保护可以通过硬件保护与软件保护两种策略共同运行,全面提高冲压生产线的保护效果,例如通过硬件监控能够针对各项数据进行传输为此必须要加强总线的抗干扰能力,另外监控系统也应该保证数据传输的过程中附带屏蔽层,提高安全防护的系数。在冲压自动化生产线拆垛系统中包括一道垂直的升降门,通过剁料台与升降门相互配合转化能够保证运料安全,当某一个剁料台无料时,另外的调剁料台就会进入升降门,保证垛料台顺利运行,而无料的剁料台在离开之后升降门又会自动下落,通过对于升降门的合理控制能够保证生产安全,而且也可以实现自动冲压。如果系统运行出现故障,还能够通过PLC系统发出自动报警信号,并且对断料台进行互锁控制。

结束语:工业机器人在冲压自动化生产线中的应用,不但减轻了操作人员的劳动强度、提高了冲压产品的质量,还极大的提升了生产效率和经济效益。随着新型工业机器人的开发和自动控制精准度的不断提高,工业机器人自动化冲压生产线将会获得更多厂商的青睐,成为汽车制造厂中不可或缺的生产线。

参考文献:

[1]霍兵,郁汉琪.工业机器人在MPS自动生产线中的应用[J].南京工程学院学报(自然科学版),2015,13(01):49-52.

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