0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看技术视频
  • 写文章/发帖/加入社区
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

机器人搬运系统在冲压自动化生产线上的运用

工业机器人 来源:网络整理 作者:工程师陈翠 2018-10-05 09:44 次阅读

机器人直线七轴技术是冲压机器人搬运系统的较新发展成果,通过分析在某汽车公司冲压车间所采用的机器人直线七轴技术,阐述了该技术的特点和优势。

随着我国汽车工业高速发展,金属板材冲压自动化技术取得长足进步,尤其是工业机器人搬运系统在自动化冲压生产线上的广泛应用,为高柔性、高效率的冲压生产线提供了很好的解决方案。

现代汽车工业具有生产规模化、车型批量小、品种变化快、多车型共线生产的特点,这些趋势要求冲压自动化技术不断向高柔性和高效率方向发展。串列式单机联线自动化冲压线是当前我国汽车厂冲压生产线采用的主流方案。采用机器人搬运系统的串列式单机联线自动化冲压生产线,具有低投入、高效率、高柔性等优点,并且随着工业机器人技术不断发展,冲压机器人搬运系统的性能也在不断提高。

机器人搬运系统在冲压自动化生产线上的运用

在采用机器人搬运系统的自动化冲压生产线上,机器人主要完成板料拆垛、各工序压力机之间的冲压工件传送、线尾工件输出等工作。通过PLC控制系统的协调,机器人与压力机之间,上下料机器人之间,机器人与输送设备之间具有准确可靠的运动协调关系,各机器人的功能布局如图1所示。

图1 冲压机器人搬运系统功能布局

机器人直线七轴技术的介绍

用于冲压生产线的工业机器人,从国内已经投产的自动化冲压生产线来看,大部分为标准六轴工业机器人,其优势在于采购成本较低,柔性化程度高,后期维护简便。但六轴工业机器人因为运动姿态的限制,冲压工件在从上一台压力机向下一台压力机传递过程中,冲压工件必须进行180度的水平旋转,这就导致机器人运动轨迹复杂,冲压工件在旋转过程中容易脱落等问题,这就限制了机器人的运行速度,进而限制了生产节拍的提高。冲压工件的水平旋转动作,需要较大的空间,尤其在搬运“车身侧围”等大型冲压件时,这个问题更加明显。这就导致前后工序压力机之间的间距较大,增加了生产线的占地面积,进而增加厂房基建投资。

机器人直线七轴技术正是为了克服标准六轴工业机器人的上述问题而开发来的,其基本原理就是在机器人第六轴的法兰盘上增加外部轴平移装置,该装置配置有独立的伺服电机编码器,通过电缆接入机器人控制电柜内,由机器人的控制系统协调该直线七轴装置与机器人的其他六个轴的协调运作,如图2所示。

图2配置直线七轴装置的工业机器人

通过在机器人第六轴上加装直线七轴装置,实现工件在前后压力机之间的平行移动,大大简化了机器人的搬运轨迹,不仅可以提高生产效率,还可以节省空间,如图3所示。

图3冲压工件在前后压力机之间搬运过程中的平行移动

采用直线七轴技术的机器人冲压生产线规划时的注意事项

在多个冲压自动化生产线建设项目中采用了配置直线七轴技术的工业机器人搬运系统,积累了一些经验,其中规划期间的经验重点总结如下:

①如何选择前后压力机之间的中心间距;

②如果选择压力机滑块行程和模具开口度;

③有效的防碰撞措施。

前后压力机的中心距的选择

采用直线七轴技术的工业机器人对运行空间的要求不高,当首台压力机吨位不小于2000吨,压力机工作台前后宽度设定为2500mm时,前后压力机之间的最小间距可以设定为约5800mm,间距越小,对节拍的提升肯定更好,但在实际规划时,还需要综合考虑以下三个因素。

如果生产线还需要配置“机器人自动更换未端执行器”功能,当压力机中心距过小时,必然会导致前后压力机的立柱之间没有足够的空间,无法实现机器人原地转身到机器人底座后方来更换未端执行器,这就只能配置未端执行器移载小车,会增加土建和设备投资,并降低设备的运行稳定性。

配置未端执行器移载小车,机器人底座也就不得不更换为门型底座,这又会导致前一台压力机的左后立柱和后一台压力机的左前立柱,与机器人的底座距离很近,压力机立柱上的维修门将难于打开。

压力机中心距过小,压力机底座前后就没有足够的空间用于配置维修平台,给布置在压力机底座下的工作台夹紧顶起油缸的维修带来困难,降低压力机以后的维修方便性。

压力机滑块行程和模具开口度的的选择

当生产线采用直线七轴技术,在进行压力机和模具设计时,滑块行程和模具开口度可以按照以下原则进行设定。

图4模具开口度的设定示意

如图4所示:G = A + B + C + D

A 零件厚度 (单位 mm)

B 下模安全距离:50mm

C 直线七轴装置 +端拾器 厚度 :250mm

D 上模安全距离:50mm

模具的有效开口高度必须要大于G,机器人才可以顺利的将冲压件从模具内送入或取出。

当模具的有效开口高度小于G时,则需要对模具和冲压件进行具体分析,才能确认该冲压件是否能在该冲压线上生产。

有效的防碰撞措施

直线七轴工业机器人,在进行冲压生产过程中,直线七轴装置要伸入到模具型腔内进行上下料,所以在软硬件系统上必须采用以下有效措施来减少发生碰撞的风险。

①在压力机控制系统中,设置合理的保护角度,并留出足够的滑块制动距离;

②当压力机滑块运行的行程次数发生变化时,自动取消“下料机器人的提前进入取料”和“压力机滑块提前下行”的优化动作 ;

③当下料机器人的速度设定低于100%时,自动取消“上料机器人的提前进入上料”的优化动作;

④当上料机器人的速度设定低于100%时,自动取消“压力机滑块提前下行”的优化动作;

⑤当压力机滑块在上行过程中突然停止时,立即自动停止“下料机器人的运行”;

⑥当下料机器人在模腔内取料过程时,如果因故障突然停止,应立即停止上料机器人的运行。并且故障排除后,必须手动将下料机器人移出模腔后,再启动生产循环。

⑦全线自动换模时,第一个流程必须是全部机器人先回HOME位,然后才允许压机工作台开动。

⑧全线自动换模时,必须是在压力机的换摸流程全部完成后。由人工确认后,按下“生产线循环启动按钮”,才允许机器人运行到“等待下料位置”。

⑨在压力机上增设一个检测滑块位置的绝对值编码器,并与压力机自身的滑块角度编码器信号进行实时对比,如果出现偏差,立即停止滑块和机器人的运行;

⑩在直线七轴装置的两端配置橡胶防撞块,当发生轻微碰撞时,保证七轴本体不会损坏 。

通过机器人直线七轴技术在多个项目中的实际应用,对该技术的优点总结如下:

(1)工件在生产过程中始终保持平行移动,无须旋转。这有益于提高工件在上下工序压力机之间的传送速度,进而提高生产线的效率,尤其是在生产“车身侧围”等大型覆盖件时,优势更明显。

(2)工件在上下工序压力机之间传递时保持平行移动方式,可以使大型工件在较小的空间内传递,减小压力机之间的间距,也就减少整条冲压线在厂房内的占地面积,进而降低厂房的建设成本。

(3)采用直线七轴技术的机器人搬运系统适应性强,柔性化高,小至轮罩,大至“车身整体侧围”等冲压件均可以全自动高效生产。

(4)配合大型机器人,直线七轴装置的有效负载能力强。例如配置直线七轴技术的机器人选用的是ABB IRB7600 325/3.1型机器人,直线七轴装置端部的负载能力可以达到90Kg。减去未端执行器和“未端执行器快换夹具”的质量,还可以提供至少60Kg的负载能力给冲压工件,这已经远远超过了一般轿车和SUV的整体侧围冲压件的质量。

机器人直线七轴技术存在的局限性

(1)基于承载能力的考虑,直线七轴装置的长度是有限制的,这就对前后压力机的最大中心距存在限制。一般情况下,前后压力机中轴线之间的间距不能大于8.5m。如果是老式手动冲压生产线改造,前后压力机中心距大于上述数值,将无法采用机器人直线七轴技术。

(2)冲压生产过程中,直线七轴装置是需要伸入到压力机模腔内的,如果发生机器人与机器人、机器人与模具的碰撞,可能造成七轴装置的损坏,直线七轴装置的修复难度较大。

随着我国汽车市场竞争的不断加剧,汽车的制造成本和品质成为各汽车制造厂家角逐市场的先决条件,因此,采用机器人搬运系统进行冲压生产是降低汽车制造成本,提高车身制造品质的重要手段。机器人直线七轴技术更是充分发挥了冲压机器人搬运系统的优势,将高柔性,高效率,低投入的特点更推进了一步。

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • 机器人
    +关注

    关注

    206

    文章

    26831

    浏览量

    201033
  • 自动化
    +关注

    关注

    28

    文章

    5000

    浏览量

    77649

原文标题:七轴工业机器人搬运系统在冲压生产线上的应用

文章出处:【微信号:indRobot,微信公众号:工业机器人】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。

收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    六轴智能搬运机器人的优劣势分别是什么

    机器人厂家 智能搬运机器人 仓库搬运机器人 自动搬运
    发表于 08-14 09:37

    再牛的自动化车间都不能缺少搬运机器人

    自动化搬运设备 智能物流搬运装置 自动搬运系统 工业搬运
    发表于 08-20 11:21

    机加工自动化生产线百科

    山东康道资讯:机加工自动化生产线百科,机加工自动化生产线机器人自动上下料的统一称呼。1.自动上下料机器
    发表于 10-08 11:36

    机加工自动化生产线的设计要根据实际情况

    ,才能提高产品的竞争力,于是机械自动化生产成为必然趋势;因此很多不同用处的机器人应运而生。机加工自动化生产线作为一种小型的机器人,运动灵活
    发表于 11-21 11:55

    机器人冲压自动化生产线剖析设计要点

    、人员劳动强度、安全生产生产效率各方面进行比较, 自动化生产方式有较大优势, 也是冲压生产方式的发展趋势。
    发表于 11-26 11:59

    智能AGV无线搬运机器人解决方案

    `方案概述现代化生产制造中,要求原材料、半成品、在制品、成品等各个生产环节高效流转,智能搬运机器人
    发表于 06-28 11:03

    桁架机器人的概念与特点都有哪些?

    `力泰科技资讯:现代化生产线中,越来越讲究的是柔性化生产。机械设备自动化是这个世纪制造业发展的大趋势,机器人产业将是一个阳光产业,未来的世
    发表于 11-30 09:44

    四元数数控:工业机器人使用机器视觉系统的原因

    和提高工作效率,就必须引入机器视觉技术来实现对目标的识别和定位。目前,装备了机器视觉系统的工业机器人已经被应用于许多领域。许多
    发表于 04-29 09:42

    一种工业机器人柔性自动化生产线实训系统

    ZNRX-J2型 工业机器人柔性自动化生产线实训系统一、设备概述工业机器人柔性自动化生产线实训包含多台六自由度工业
    发表于 07-01 13:07

    模块式柔性环形自动生产线及工业机器人应用实验

    ZNJS-3型 模块式柔性环形自动生产线及工业机器人应用实验系统一、概述ZNJS-3型 模块式柔性环形自动生产线及工业机器人应用实验
    发表于 07-02 08:05

    ZNRX-J2型工业机器人柔性自动化生产线实训系统有哪些功能

    什么是ZNRX-J2型工业机器人柔性自动化生产线实训系统?ZNRX-J2型工业机器人柔性自动化生产线实训
    发表于 08-10 07:56

    ZN-MPS05型模块式工业机器人柔性自动化生产线实训系统是什么

    ZN-MPS05型模块式工业机器人柔性自动化生产线实训系统是什么?ZN-MPS05型模块式工业机器人柔性自动化生产线实训
    发表于 09-27 06:55

    ZN-MPS03型柔性自动化生产线及工业机器人应用实训系统是什么

    ZN-MPS03型柔性自动化生产线及工业机器人应用实训系统是什么?ZN-MPS03型柔性自动化生产线及工业机器人应用实训
    发表于 09-27 07:12

    检验非标自动化生产线通过哪几方面入手?

    保护非标自动化生产线有助于延伸非标自动化生产线的寿数,并使非标自动化生产线运用愈加精确。旭日东自动化与咱们一块儿来看看非标
    发表于 08-30 16:07

    ABB机器人冲压生产线上的应用

    柳州柳新汽车冲压件有限公司PV2大型冲压生产线上共使用6台ABB机器人,包括3台IRB 6660六轴机器人,分别用于拆垛,线首上料和线尾下料
    的头像 发表于 01-04 15:04 5058次阅读