目的：液壓機(jī)沖壓生產(chǎn)中手工送料將逐步由六軸工業(yè)機(jī)器人取代。應(yīng)用三菱Q00UJCPU控制器、遠(yuǎn)程IO、安川六軸工業(yè)機(jī)器人進(jìn)行了單機(jī)聯(lián)線柔性機(jī)器人生產(chǎn)線的開發(fā)。分析了整條機(jī)器人聯(lián)線的系統(tǒng)組成及對(duì)控制系統(tǒng)的要求，確定了控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方案，實(shí)現(xiàn)了對(duì)整線自動(dòng)化的穩(wěn)定控制。
工業(yè)機(jī)器人在液壓機(jī)沖壓自動(dòng)生產(chǎn)線中的應(yīng)用
沖壓生產(chǎn)自動(dòng)化是提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和改善勞動(dòng)條件的有效措施和主要方法。隨著我國汽車、電器等行業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量的不斷提高和生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，我國沖壓生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)化勢(shì)在必行。伴隨汽車工業(yè)的高速發(fā)展，液壓機(jī)等現(xiàn)代化沖壓工藝裝備也得到了快速發(fā)展，其在沖壓加工中所占比重和地位進(jìn)一步增大，與此同時(shí)，沖壓生產(chǎn)中的手工送料已逐步由自動(dòng)送料機(jī)構(gòu)所取代，大大提高了沖壓生產(chǎn)自動(dòng)化水平，大幅提高了生產(chǎn)節(jié)拍和生產(chǎn)質(zhì)量等要求。
工業(yè)機(jī)器人在液壓機(jī)沖壓自動(dòng)生產(chǎn)線中的應(yīng)用
1.1機(jī)器人柔性生產(chǎn)線設(shè)計(jì)
與人工生產(chǎn)方式相比，沖壓工藝中的自動(dòng)化生產(chǎn)方式在產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性、人員勞動(dòng)強(qiáng)度、安全生產(chǎn)、生產(chǎn)效率等諸方面均有較大優(yōu)勢(shì)，自動(dòng)化生產(chǎn)也是沖壓生產(chǎn)的發(fā)展趨勢(shì)。目前，沖壓自動(dòng)化生產(chǎn)線有機(jī)械手自動(dòng)化生產(chǎn)線、機(jī)器人自動(dòng)化生產(chǎn)線和多工位壓力機(jī)生產(chǎn)線等方式。
該柔性沖壓生產(chǎn)線開發(fā)設(shè)計(jì)任務(wù)包括：①數(shù)控伺服液壓機(jī)開發(fā)設(shè)計(jì)；②六軸工業(yè)機(jī)器人程序開發(fā)；③總線控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。所設(shè)計(jì)機(jī)器人柔性自動(dòng)化沖壓生產(chǎn)線通用性好，可以配套多種規(guī)格模具，滿足各種五金類零件和中高檔汽車高質(zhì)量零件的需求。
1.2 數(shù)控伺服液壓機(jī)
傳統(tǒng)的伺服液壓機(jī)或伺服機(jī)械壓力機(jī)，其伺服主要體現(xiàn)在：通過電控系統(tǒng)控制伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，再通過滑塊位置檢測(cè)（高精度磁致伸縮尺）裝置檢測(cè)滑塊位置信號(hào)，輸入控制系統(tǒng)，進(jìn)行比較形成閉環(huán)，從而調(diào)整伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)速來實(shí)現(xiàn)伺服控制。數(shù)控伺服液壓機(jī)在伺服電機(jī)和滑塊位置檢測(cè)裝置的基礎(chǔ)上增加了電液比例伺服閥對(duì)流量進(jìn)行控制，為數(shù)眾多的壓力傳感器對(duì)液壓系統(tǒng)各部位壓力進(jìn)行檢測(cè)，采用高級(jí)微處理器滿足伺服液壓機(jī)的壓力、流量、速度等參數(shù)閉環(huán)程序控制大規(guī)模運(yùn)算需要的專用高級(jí)微處理器控制系統(tǒng)，形成了混合伺服控制，具有更高的控制精度和輸出壓力流量的可控制性。
液位控制繼電器，有提示報(bào)警功能，防止系統(tǒng)缺油和超限，同時(shí)油箱上配置液位-液溫計(jì)。液壓系統(tǒng)回路設(shè)計(jì)有高精度油液過濾裝置，能確保系統(tǒng)的油液清潔度，從而保證系統(tǒng)的正常可靠運(yùn)行。
1.3 安川MH165六軸工業(yè)機(jī)器人
安川MH165工業(yè)機(jī)器人是高生產(chǎn)效率多功能工業(yè)用機(jī)器人。搭載豐富的功能選項(xiàng)，可承受高負(fù)載，動(dòng)作節(jié)拍快，是一種高速機(jī)器人。搭配新型控制柜DX200。同級(jí)別性能最高：通過應(yīng)用高速小慣量伺服電機(jī)和最新控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)世界最快速。在腕部容許慣量增加的同時(shí)，保證了機(jī)器人本體的小型化。應(yīng)對(duì)惡劣環(huán)境作業(yè)：手腕部采用防水、防塵結(jié)構(gòu)（標(biāo)準(zhǔn)防爆等級(jí)IP67），在水滴、灰塵多的環(huán)境下，即使沒有防護(hù)服也可以使用。
與人工生產(chǎn)方式相比，沖壓工藝中的自動(dòng)化生產(chǎn)方式在產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性、人員勞動(dòng)強(qiáng)度、安全生產(chǎn)、生產(chǎn)效率等諸方面均有較大優(yōu)勢(shì)，自動(dòng)化生產(chǎn)也是沖壓生產(chǎn)的發(fā)展趨勢(shì)。目前，沖壓自動(dòng)化生產(chǎn)線有機(jī)械手自動(dòng)化生產(chǎn)線、機(jī)器人自動(dòng)化生產(chǎn)線和多工位壓力機(jī)生產(chǎn)線等方式。
該柔性沖壓生產(chǎn)線開發(fā)設(shè)計(jì)任務(wù)包括：①數(shù)控伺服液壓機(jī)開發(fā)設(shè)計(jì)；②六軸工業(yè)機(jī)器人程序開發(fā)；③總線控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。所設(shè)計(jì)機(jī)器人柔性自動(dòng)化沖壓生產(chǎn)線通用性好，可以配套多種規(guī)格模具，滿足各種五金類零件和中高檔汽車高質(zhì)量零件的需求。
1.2 數(shù)控伺服液壓機(jī)
傳統(tǒng)的伺服液壓機(jī)或伺服機(jī)械壓力機(jī)，其伺服主要體現(xiàn)在：通過電控系統(tǒng)控制伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，再通過滑塊位置檢測(cè)（高精度磁致伸縮尺）裝置檢測(cè)滑塊位置信號(hào)，輸入控制系統(tǒng)，進(jìn)行比較形成閉環(huán)，從而調(diào)整伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)速來實(shí)現(xiàn)伺服控制。數(shù)控伺服液壓機(jī)在伺服電機(jī)和滑塊位置檢測(cè)裝置的基礎(chǔ)上增加了電液比例伺服閥對(duì)流量進(jìn)行控制，為數(shù)眾多的壓力傳感器對(duì)液壓系統(tǒng)各部位壓力進(jìn)行檢測(cè)，采用高級(jí)微處理器滿足伺服液壓機(jī)的壓力、流量、速度等參數(shù)閉環(huán)程序控制大規(guī)模運(yùn)算需要的專用高級(jí)微處理器控制系統(tǒng)，形成了混合伺服控制，具有更高的控制精度和輸出壓力流量的可控制性。
液位控制繼電器，有提示報(bào)警功能，防止系統(tǒng)缺油和超限，同時(shí)油箱上配置液位-液溫計(jì)。液壓系統(tǒng)回路設(shè)計(jì)有高精度油液過濾裝置，能確保系統(tǒng)的油液清潔度，從而保證系統(tǒng)的正常可靠運(yùn)行。
1.3 安川MH165六軸工業(yè)機(jī)器人
安川MH165工業(yè)機(jī)器人是高生產(chǎn)效率多功能工業(yè)用機(jī)器人。搭載豐富的功能選項(xiàng)，可承受高負(fù)載，動(dòng)作節(jié)拍快，是一種高速機(jī)器人。搭配新型控制柜DX200。同級(jí)別性能最高：通過應(yīng)用高速小慣量伺服電機(jī)和最新控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)世界最快速。在腕部容許慣量增加的同時(shí)，保證了機(jī)器人本體的小型化。應(yīng)對(duì)惡劣環(huán)境作業(yè)：手腕部采用防水、防塵結(jié)構(gòu)（標(biāo)準(zhǔn)防爆等級(jí)IP67），在水滴、灰塵多的環(huán)境下，即使沒有防護(hù)服也可以使用。
工業(yè)機(jī)器人在液壓機(jī)沖壓自動(dòng)生產(chǎn)線中的應(yīng)用
1.4 三合一送料機(jī)
三合一料架整平送料機(jī)集料架、整平、送料于一體，占地空間小、工人操作安全簡單、工作效率高，是沖壓自動(dòng)化送料的科技先進(jìn)設(shè)備，具備充分體現(xiàn)沖壓生產(chǎn)設(shè)備現(xiàn)代化的特點(diǎn)。
1.5 控制系統(tǒng)三菱Q00UJCPU
主控單元PLC與觸摸屏通信采用串口通信；主控單元PLC與遠(yuǎn)程IO模塊的通信是通過三菱CC-link總線實(shí)現(xiàn)。將卷料裝入三合一送料機(jī)料架，三合一送料機(jī)根據(jù)機(jī)床沖壓次數(shù)將整平后的料片送入液壓機(jī)，通過關(guān)節(jié)型機(jī)器人的傳送，直至產(chǎn)品移出完成整個(gè)沖壓自動(dòng)化。
工業(yè)機(jī)器人在液壓機(jī)沖壓自動(dòng)生產(chǎn)線中的應(yīng)用
3 結(jié)束語
本文設(shè)計(jì)開發(fā)了一條柔性機(jī)器人全自動(dòng)生產(chǎn)線，以1臺(tái)YGM-500K+4臺(tái)YGM-315K數(shù)控液壓機(jī)為工作主機(jī)，5臺(tái)安川MH165機(jī)器人取料放料，配套三合一送料機(jī)、快速換模系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)料件沖壓自動(dòng)化，大大提高生產(chǎn)率，為客戶創(chuàng)造效益。通過該生產(chǎn)線的實(shí)際交付使用，先后解決了控制系統(tǒng)故障報(bào)警、機(jī)器人治具掉料報(bào)警、聯(lián)線動(dòng)作的穩(wěn)定性和機(jī)器人線尾碼垛等一系列技術(shù)難題，為今后繼續(xù)實(shí)施機(jī)器人項(xiàng)目提供了依據(jù)。公司掌握了金屬板材沖壓成形設(shè)備機(jī)器人聯(lián)線的核心技術(shù)。
本文設(shè)計(jì)開發(fā)了一條柔性機(jī)器人全自動(dòng)生產(chǎn)線，以1臺(tái)YGM-500K+4臺(tái)YGM-315K數(shù)控液壓機(jī)為工作主機(jī)，5臺(tái)安川MH165機(jī)器人取料放料，配套三合一送料機(jī)、快速換模系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)料件沖壓自動(dòng)化，大大提高生產(chǎn)率，為客戶創(chuàng)造效益。通過該生產(chǎn)線的實(shí)際交付使用，先后解決了控制系統(tǒng)故障報(bào)警、機(jī)器人治具掉料報(bào)警、聯(lián)線動(dòng)作的穩(wěn)定性和機(jī)器人線尾碼垛等一系列技術(shù)難題，為今后繼續(xù)實(shí)施機(jī)器人項(xiàng)目提供了依據(jù)。公司掌握了金屬板材沖壓成形設(shè)備機(jī)器人聯(lián)線的核心技術(shù)。
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