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自動(dòng)上下料裝置改造案例
時(shí)間:2016-11-24 02:09:56來源:本站

  如今人工上下料的落料生產(chǎn)方式越來越不適應(yīng)生產(chǎn)需求,將六軸機(jī)器人應(yīng)用于落料壓力機(jī)自動(dòng)上下料改造,不但提升了產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率,還大幅度降低了設(shè)備投資成本。

自動(dòng)上下料

  車身沖壓件如側(cè)位、車門等的生產(chǎn)一般都需經(jīng)過落料工序。隨著上汽通用五菱車型更新和產(chǎn)能的提升,特別是如整體側(cè)位等大尺寸零件的逐漸增多和兩條自動(dòng)化沖壓整線的相繼投產(chǎn),人工上下料的落料生產(chǎn)方式越來越不適應(yīng)生產(chǎn)的需求。因此我們對(duì)落料壓力機(jī)的上下料方式進(jìn)行了自動(dòng)化改造。改造后,自動(dòng)上下料系統(tǒng)使用兩臺(tái)FANUC六軸機(jī)器人分別完成拆垛、上料和下料、碼垛的工序,使落料件生產(chǎn)邁向了自動(dòng)化,提升了產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。

  一、系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架

  沿用原落料壓力機(jī)控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架,即工業(yè)以太網(wǎng)EtherNet/TP和現(xiàn)場(chǎng)總線DeviceNet組成的分散式兩層網(wǎng)絡(luò)。通過工業(yè)以太網(wǎng)進(jìn)行PLC、人機(jī)界面(HMI)、機(jī)器人之間的數(shù)據(jù)交換。通過現(xiàn)場(chǎng)總線進(jìn)行設(shè)備層信號(hào)的傳輸,這些信號(hào)包括現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備產(chǎn)生的所有開關(guān)量信號(hào)、安全I(xiàn)/O信號(hào)等。

  自動(dòng)上下料系統(tǒng)與壓力機(jī)共用PLC(AB1756-L62S安全PLC),原壓力機(jī)PLC只需增加1個(gè)總線模塊而不需增加I/O模塊?,F(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)中涉及到的安全信號(hào)如急停、限位、電機(jī)起停等(如圖1中第10槽下掛的11個(gè)安全I(xiàn)/O模塊)由安全I(xiàn)/O收集,遵循總線安全協(xié)議與PLC進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。安全信號(hào)與常規(guī)設(shè)備信號(hào)的傳輸共用一條總線電纜,使網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架的架設(shè)成本降低,系統(tǒng)簡(jiǎn)潔,便于維護(hù)。

  二、機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控制和程序結(jié)構(gòu)

  我們對(duì)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控制的簡(jiǎn)單定義:把機(jī)器人一個(gè)完整工作循環(huán)的空間運(yùn)動(dòng)軌跡拆分成若干軌跡段,對(duì)每一個(gè)軌跡段的終點(diǎn)進(jìn)行命名和編號(hào),這些與機(jī)器人運(yùn)動(dòng)位置相對(duì)應(yīng)的編號(hào)通過機(jī)器人輸出信號(hào)中的一組數(shù)組發(fā)給PLC,PLC通過當(dāng)前機(jī)器人發(fā)來的這組編號(hào)來確定機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)位置。我們所需要做的,就是通過正確的邏輯關(guān)系來控制機(jī)器人每個(gè)軌跡段的啟動(dòng)、停止、跳轉(zhuǎn)和銜接,這就是機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控制。下面主要對(duì)拆垛與上料機(jī)器人的程序進(jìn)行說明。

  三、安全連鎖

  落料的每一個(gè)工作循環(huán),兩臺(tái)機(jī)器人之間以及機(jī)器人與壓力機(jī)之間都有相互干涉的區(qū)域,因而對(duì)安全連鎖的要求高,連鎖關(guān)系繁多。拆垛與上料機(jī)器人要設(shè)定的連鎖條件主要包括:與上料小車不相干涉,與壓力機(jī)不相干涉,與下料碼垛機(jī)器人不相干涉。

  四、總結(jié)和推廣價(jià)值

  自動(dòng)落料生產(chǎn)單元目前進(jìn)行大中型落料件的生產(chǎn),與手工上下料相比,生產(chǎn)中型落料件的速度由原來的5件/min提高至7.8件/min,生產(chǎn)大型落料件的速度由原來的3件/min提高至6.5件/min。

  落料件產(chǎn)品碼垛整齊,且不需要任何定位裝置,零件表面污染小,滿足自動(dòng)化沖壓整線對(duì)于自動(dòng)上下料垛料的質(zhì)量要求。并且與其他的自動(dòng)落料設(shè)備相比能大幅度地降低設(shè)備投資成本。


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