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寧波金田閥體紅沖自動化改造方案（25頁）.doc

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寧波金田閥體紅沖自動化改造方案（25頁）.doc

1、寧波金田閥體紅沖自動化改造方案技術(shù)文件技術(shù)文件目錄1 系統(tǒng)概要21.1 項(xiàng)目描述21.2 設(shè)計依據(jù)22 系統(tǒng)設(shè)計32.1 閥體紅沖流程設(shè)計32.2 設(shè)備詳細(xì)設(shè)計62.3 生產(chǎn)節(jié)拍估算143 設(shè)備清單154 使用方支持內(nèi)容165 國自機(jī)器人公司概述171 系統(tǒng)概要1.1 項(xiàng)目描述本方案意在解決貴公司閥體生產(chǎn)線自動化紅沖的過程：在閥體沖壓上料的過程中，將毛坯從供料區(qū)搬至沖壓平臺，給沖壓設(shè)備上料，在沖壓設(shè)備上完成相關(guān)沖壓工序，最后將成型閥體放至指定區(qū)域的自動化過程。協(xié)助貴公司降低工人勞動強(qiáng)度、改善工作環(huán)境、避免工人生產(chǎn)事故的同時，提高生產(chǎn)效率、降低運(yùn)營成本、保證產(chǎn)品質(zhì)量。針對貴公司提出的需求，項(xiàng)目

2、基本信息如下表1：表1 項(xiàng)目信息表序號項(xiàng)目信息1項(xiàng)目名稱閥體紅沖自動化方案2系統(tǒng)屬性紅沖工序自動化改造3供貨地點(diǎn)寧波金田銅業(yè)集團(tuán)4供貨范圍紅沖自動化系統(tǒng)5人員效益降低工人勞動強(qiáng)度、改善工作環(huán)境、避免工人生產(chǎn)事故6生產(chǎn)效益提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本、保證產(chǎn)品質(zhì)量1.2 設(shè)計依據(jù)最大毛坯尺寸：39mm ；毛坯材料：銅；毛坯溫度：800 ；毛坯供貨節(jié)拍：3.6 S 。 2 系統(tǒng)設(shè)計2.1 閥體紅沖流程設(shè)計2.1.1當(dāng)前工位操作內(nèi)容如下：當(dāng)前閥體紅沖流程如圖1所示：毛坯加熱切斷滑送至緩存區(qū) 油布擦拭模具沖壓完成取走成型閥體油布擦試沖壓頭夾取毛坯至模具中圖1. 當(dāng)前閥體紅沖流程示意圖毛坯通過

3、加熱切斷后，圓形實(shí)心毛坯自動掉入滑道，毛坯順著滑道移動到紅沖工位附近的毛坯緩存區(qū)。首先，工人左手夾取油布擦拭模具，然后右手夾取毛坯放入工位的模具中，再用油布擦拭沖壓頭，后控制壓機(jī)沖壓。沖壓成型后，壓頭和模具升起，同時模具張開，工人夾取成型閥體放至指定位置。最后，工人控制模具返回初始位置，重復(fù)以上動作，進(jìn)行下一毛坯的紅沖。2.1.2自動化改造后工作流程如下：改造后自動化紅沖系統(tǒng)整體示意圖如圖所示：傳送帶中轉(zhuǎn)箱上油機(jī)構(gòu)下料機(jī)械手抬升氣缸上料機(jī)械手滑軌圖2 自動化紅沖系統(tǒng)整體示意圖毛坯加熱切斷后，經(jīng)過滑軌將毛坯以豎直姿態(tài)堆積至導(dǎo)軌末端（抬升汽缸正上方），傳感設(shè)備檢測到毛坯至預(yù)定位置時，發(fā)出信號至PL

4、C。PLC判斷上料機(jī)械手是否復(fù)位到初始位，如果已恢復(fù)至初始位，則抬升氣缸將毛坯抬升。當(dāng)氣缸配套磁性開關(guān)檢測到抬升氣缸已升至頂端時，上料機(jī)械手夾緊毛坯外壁并將其平移至模具孔上方放開然后退回。同時沖壓傳感設(shè)備檢測到毛坯到位后，開始沖壓成型。沖壓完成后，下料機(jī)械手運(yùn)動至閥體正上方下降，使用氣動夾爪固定閥體孔內(nèi)壁，將其抬升一定位置后，平移至初始位并將閥體丟至滑道。同時上油機(jī)構(gòu)通過油嘴向沖壓頭及模具噴油。閥體通過滑道滑至傳送帯，傳送帶將其傳送至中轉(zhuǎn)箱動作流程圖如圖所示：圖3 動作流程示意圖2.2 設(shè)備詳細(xì)設(shè)計2.2.1 加熱切斷機(jī)構(gòu)為了確保鍛造時毛坯能滿足鍛造的溫度要求，因此將加熱切斷的開關(guān)機(jī)構(gòu)接入控制

5、系統(tǒng)，以便于同步控制。2.2.2 滑軌+抬升汽缸滑軌作用:將橫著的毛坯變成豎著的并規(guī)則的排列在導(dǎo)軌末端（抬升汽缸上方）圖4 滑軌示意圖抬升汽缸作用:將毛坯抬升至頂端好讓機(jī)械手抓取2.2.3 上料機(jī)械手上料機(jī)械手負(fù)責(zé)夾取毛坯至紅沖設(shè)備。機(jī)械手夾爪設(shè)計選擇耐高溫材料，滿足高溫夾取環(huán)境。上料機(jī)械手示意圖如圖所示：圖5 雙臂機(jī)器人示意圖上料機(jī)械手采用的是1軸結(jié)構(gòu)，只需進(jìn)行水平方向平動，水平方向有兩個工位，分別對應(yīng)零件的夾取和放置工序；所有運(yùn)動均采用氣缸驅(qū)動，以保證整體動作的快速性。上料機(jī)械手末端配有氣動夾爪，用于夾取毛坯外壁。上料機(jī)械手工作時，末端夾爪夾取毛坯，在水平運(yùn)動下，毛坯被運(yùn)送到模具的正上方，

6、然后氣爪松開，讓毛坯掉入模具內(nèi)，然后退回初始位，完成上料操作。圖6 雙臂機(jī)器人側(cè)視圖圖7 上料機(jī)械手夾爪下料機(jī)械手上料機(jī)械手示意圖如圖所示：圖8 下料機(jī)械手下料機(jī)械手采用的是2軸機(jī)器人，比上料機(jī)械手多了一個上升下降的自由度。下料機(jī)械手末端配有氣動夾爪，用于固定成型閥體內(nèi)壁。所有運(yùn)動均采用氣缸驅(qū)動，以保證整體動作的快速性，其中水平方向有兩個工位，分別對應(yīng)零件的夾取和放置工序；豎直方向也有兩個工位，用于將加工后的工件從模具內(nèi)的取出。下料機(jī)械手工作時，通過無桿氣缸的水平運(yùn)動，將夾爪運(yùn)動到模具的正上方，然后升降氣缸的垂直向下運(yùn)動，將夾爪伸入工件內(nèi)夾取工件。夾取工件后，升降氣缸向上抬升，使工件脫離模具

7、，并在無桿氣缸的運(yùn)動下移動到滑道的上方，松開夾爪，讓工件掉入滑道，完成工件的下料操作。圖8 圖9下料機(jī)械手夾爪示意圖缸抬升檢測到毛坯到位下料機(jī)械手初始位整體動作流程上料機(jī)械手初始位無桿氣缸與抬升汽缸同時動作氣爪夾緊氣爪松開上料機(jī)械手退回當(dāng)沖壓傳感設(shè)備檢測到毛坯到位并且上料機(jī)械手也已退回后，啟動紅沖紅沖完畢，下料機(jī)械手平移至模具上方升降氣缸下降氣爪夾緊下料機(jī)械手退回初始位同時噴油系統(tǒng)對模具與沖頭進(jìn)行噴油（此噴頭只是是一個簡略的示意圖，真實(shí)的噴油系統(tǒng)要復(fù)雜得多就不詳細(xì)畫出來了）氣爪松開，閥體掉落至滑道閥體滑至傳送帶后被傳送至中轉(zhuǎn)箱圖10.1-13體動作流程示意圖2.2.4 上油系統(tǒng)上油機(jī)構(gòu)用于傳

8、感器檢測到成型閥體離開模具后，通過油嘴對沖壓頭及模具進(jìn)行噴油動作，以避免下一次沖壓時工件無法取出。上油機(jī)構(gòu)示意圖如圖所示：圖11上油機(jī)構(gòu)示意圖2.2.6 控制驅(qū)動控制和驅(qū)動是控制系統(tǒng)的組成，該控制系統(tǒng)主要是工控機(jī)、PLC、機(jī)柜等。驅(qū)動系統(tǒng)驅(qū)動毛坯加熱切斷設(shè)備、紅沖設(shè)備、上料機(jī)械手、B和上油機(jī)構(gòu)運(yùn)動，控制系統(tǒng)接收傳感信號，控制毛坯加熱切斷設(shè)備、紅沖設(shè)備、上料機(jī)械手、B和上油機(jī)構(gòu)何時開始動作以及如何進(jìn)行動作；同時每個機(jī)械手都必須有零位檢測裝置。紅沖設(shè)備需進(jìn)行適當(dāng)改造，可使控制系統(tǒng)對紅沖設(shè)備動作進(jìn)行控制。系統(tǒng)整體控制如圖所示：圖10 系統(tǒng)整體控制示意圖2.3 生產(chǎn)節(jié)拍估算本方案閥體的生產(chǎn)節(jié)拍如下表所

9、示，預(yù)估每個閥體的生產(chǎn)節(jié)拍為4.41秒3 設(shè)備清單序號設(shè)備單位數(shù)量備注1上料滑軌套12抬升機(jī)構(gòu)套13上料機(jī)械手套14下料機(jī)械手套15控制系統(tǒng)低壓電器，傳感器套26上料機(jī)械手用夾桿個27下機(jī)械手用夾桿(左右對稱)對18自動沖床噴油系統(tǒng)套19下料滑道套110傳送帶套111控制柜套112支架型材米13控制系統(tǒng)軟硬件米14氣管米15電纜米16氣管及電纜護(hù)套17設(shè)備安裝及調(diào)試注：1.空壓機(jī)、儲氣罐需由用戶提供壓力大小0.6MPa2.在機(jī)器人使用現(xiàn)場提供NPT1/4的氣源接口，220V20A的交流電插座。4 使用方支持內(nèi)容由于是系統(tǒng)項(xiàng)目，為了保證項(xiàng)目能順利實(shí)施。希望使用方能積極與以支持。幫助相關(guān)資料的提供

10、和確認(rèn)：項(xiàng)目開始后，使用方必須指定一個該項(xiàng)目的技術(shù)負(fù)責(zé)人，及時協(xié)調(diào)該項(xiàng)目實(shí)施過程中出現(xiàn)的各種技術(shù)問題。項(xiàng)目開始后，使用方須及時提供與改造設(shè)備相關(guān)技術(shù)資料，以利設(shè)計人員有時間消化、吸收和理解。由于提供資料的不及時，將會導(dǎo)致系統(tǒng)的交貨后延。在進(jìn)行項(xiàng)目實(shí)際設(shè)計時，使用方的該項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人要將可能想到的或可能出現(xiàn)的問題盡可能的與設(shè)計人員進(jìn)行交流和解釋，使設(shè)計人員能充分認(rèn)識到這些問題的重要性。以減少項(xiàng)目安裝調(diào)試時的修改和返工現(xiàn)象。協(xié)調(diào)相關(guān)的技術(shù)要求和實(shí)際可行性。保證項(xiàng)目能按時完成。當(dāng)上述相關(guān)的交流完成后，實(shí)際的設(shè)計確認(rèn)圖紙出來后，必須有相關(guān)方的技術(shù)人員及使用方的技術(shù)人員進(jìn)行方案圖紙確認(rèn)才能進(jìn)行

11、下一步的設(shè)計工作。當(dāng)設(shè)計完成后，相關(guān)的設(shè)計總圖必須在使用方的技術(shù)人員簽字后，才能投入制造。由于簽字時間的不及時將會導(dǎo)致系統(tǒng)的交貨后延。為保證該項(xiàng)目最終使用的可靠性，在工廠的預(yù)調(diào)試期間必須有貴公司的相關(guān)技術(shù)人員配合和參加，以期達(dá)到最理想的結(jié)果。當(dāng)該系統(tǒng)在使用工廠安裝調(diào)試時，該項(xiàng)目的技術(shù)負(fù)責(zé)人能及時協(xié)調(diào)安裝中出現(xiàn)的各種問題。保證該系統(tǒng)能保質(zhì)、保量、按時完成任務(wù)。5 國自機(jī)器人公司概述浙江國自機(jī)器人技術(shù)有限公司依托中控科技集團(tuán)及浙江大學(xué)工業(yè)控制技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室雄厚技術(shù)力量，專注于提供工廠生產(chǎn)自動化解決方案，將工業(yè)機(jī)器人技術(shù)與生產(chǎn)流水線完美結(jié)合，幫助客戶提高生產(chǎn)效率、降低運(yùn)營成本、保證產(chǎn)品質(zhì)量。國自機(jī)器人公司作為國內(nèi)領(lǐng)先的工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)行業(yè)解決方案供應(yīng)商，已成功的將產(chǎn)品應(yīng)用于機(jī)械制造、家電、飲料、制藥、電力、電池、汽配、物流、電子電器、煙草等行業(yè)。國自機(jī)器人致力于為客戶提供放心的產(chǎn)品、優(yōu)質(zhì)的服務(wù)、高性價比的工業(yè)機(jī)器人及其應(yīng)用。

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