寧波金田閥體紅沖自動(dòng)化改造方案13-05-20

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1、寧波金田閥體紅沖自動(dòng)化改造方案技術(shù)文件技術(shù)文件中控科技集團(tuán)浙江國(guó)自機(jī)器人技術(shù)有限公司2013年5月第24頁(yè)共17頁(yè)目錄1系統(tǒng)概要21.1項(xiàng)目描述21.2設(shè)計(jì)依據(jù)22系統(tǒng)設(shè)計(jì)32.1閥體紅沖流程設(shè)計(jì)32.2設(shè)備詳細(xì)設(shè)計(jì)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(guó)自機(jī)器人公司概述17第24頁(yè)共17頁(yè)1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(dòng)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(tái)，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(dòng)化過程。協(xié)助貴公司降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度、改善工作環(huán)境、避免工人生產(chǎn)事故

2、的同時(shí)，提高生產(chǎn)效率、降低運(yùn)營(yíng)成本、保證產(chǎn)品質(zhì)量。針對(duì)貴公司提出的需求，項(xiàng)目基本信息如下表1：表1項(xiàng)目信息表序號(hào)項(xiàng)目信息1項(xiàng)目名稱閥體紅沖自動(dòng)化方案2系統(tǒng)屬性紅沖工序自動(dòng)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(dòng)化系統(tǒng)5人員效益降低工人勞動(dòng)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(jì)依據(jù)最大毛坯尺寸：Φ39mm；毛坯材料：銅；毛坯溫度：800℃；毛坯供貨節(jié)拍：3.6S。第24頁(yè)共17頁(yè)2系統(tǒng)設(shè)計(jì)2.1閥體紅沖流程設(shè)計(jì)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

3、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加熱切斷后，圓形實(shí)心毛坯自動(dòng)掉入滑道，毛坯順著滑道移動(dòng)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(shí)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(dòng)作，進(jìn)行下一毛坯的紅沖。第24頁(yè)共17頁(yè)2.1.2自動(dòng)化改造后工作流程如下：改造后自動(dòng)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(dòng)化紅沖系統(tǒng)整體示意圖毛坯加熱

4、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(cè)到毛坯至預(yù)定位置時(shí)，發(fā)出信號(hào)至PLC。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(cè)到抬升氣缸已升至頂端時(shí)，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(shí)沖壓傳感設(shè)備檢測(cè)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(dòng)至閥體正上方下降，使用氣動(dòng)夾爪固定閥體孔內(nèi)壁，將其抬升一定位置后，平移至第24頁(yè)共17頁(yè)初始位并將閥體丟至滑道。同時(shí)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(dòng)作流程圖

5、如圖所示：圖3動(dòng)作流程示意圖第24頁(yè)共17頁(yè)2.2設(shè)備詳細(xì)設(shè)計(jì)2.2.1加熱切斷機(jī)構(gòu)為了確保鍛造時(shí)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滑軌示意圖第24頁(yè)共17頁(yè)抬升汽缸作用:將毛坯抬升至頂端好讓機(jī)械手抓取第24頁(yè)共17頁(yè)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(jì)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(dòng)，水平方向有兩個(gè)工位，分

6、別對(duì)應(yīng)零件的夾取和放置工序；所有運(yùn)動(dòng)均采用氣缸驅(qū)動(dòng)，以保證整體動(dòng)作的快速性。上料機(jī)械手末端配有氣動(dòng)夾爪，用于夾取毛坯外壁。上料機(jī)械手工作時(shí)，末端夾爪夾取毛坯，在水平運(yùn)動(dòng)下，毛坯被運(yùn)送到模具的正上方，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。第24頁(yè)共17頁(yè)圖6雙臂機(jī)器人側(cè)視圖圖7上料機(jī)械手夾爪第24頁(yè)共17頁(yè)2.2.4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(gè)上升下降的自由度。下料機(jī)械手末端配有氣動(dòng)夾爪，用于固定成型閥體內(nèi)壁。所有運(yùn)動(dòng)均采用氣缸驅(qū)動(dòng)，以保證整體動(dòng)作的快速性，其中水平方向有兩個(gè)工位，分

7、別對(duì)應(yīng)零件的夾取和放置工序；豎直方向也有兩個(gè)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(shí)，通過無(wú)桿氣缸的水平運(yùn)動(dòng)，將夾爪運(yùn)動(dòng)到模具的正上方，然后升降氣缸的垂直向下運(yùn)動(dòng)，將夾爪伸入工件內(nèi)夾取工件。夾取工件后，升降氣缸向上第24頁(yè)共17頁(yè)抬升，使工件脫離模具，并在無(wú)桿氣缸的運(yùn)動(dòng)下移動(dòng)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)械手夾爪示意圖第24頁(yè)共17頁(yè)缸抬升檢測(cè)到毛坯到位下料機(jī)械手初始位整體動(dòng)作流程上料機(jī)械手初始位第24頁(yè)共17頁(yè)無(wú)桿氣缸與抬升汽缸同時(shí)動(dòng)作氣爪夾