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提高沖床機械手沖壓自動化生產線等效SPM的若干策略

瀏覽次數:143       日期:2022-05-25
1、我們可將整線分為:從料架抓料往皮帶上放的拆垛機器人單元;板料在皮帶上從拆垛端經清洗機到對中臺停住被送料的沖床機械手抓取的傳送單元;若干個帶前、后沖床機械手的壓力機單元;若干個從前模取件向后模送件的沖壓機械手單元;以及從線末皮帶上下載產品經檢查合格裝箱的線尾單元。全線運行的周期T必定大于、等于各單元在最理想狀態下各自無干擾無等待地工作所需的最短時間Ti。“最慢”的單元決定著全線的節拍速度。找出并設法減小“最慢”單元的時間就是自動沖壓線優化的工作內容。
 
2、對于壓力機單元而言,在采取了相應安全聯鎖保護措施的前提下:
在滑塊過了下死點升起到一定高度時下料沖床機械手即可提前進模;
加大真空抽氣效率,下料端拾器皮碗剛一接觸產品就應立即上提外撤;邊走邊檢測真空度以確認產品是否真被抓住了;
在下料沖床機械手抬起開始外撤的同時上料沖床機械手即應同步進模上料,該措施可節約近一秒時間!
上料沖床機械手端拾器到達模腔中心上方時即應邊吹氣、邊下行將板料或產品往模面上放;且不等產品到達模面,上料沖床機械手即應上抬外撤。
上料沖床機械手外撤的同時即可發信號令壓力機起動,讓離合器結合和滑塊起動加速的過程同步進行,使端拾器剛離開模腔區域時滑塊正好下來。
 
沖床機械手
 
3、壓力機間的距離對提速而言是越短越好。但由于壓力機維護、部件拆裝的需要、沖床機械手抓件的運動軌跡,都會對此有所限制。應盡可能小于7米,最好為6米甚至更短。
 
4、為了減小慣性、增加壓力機間的搬運速度,對大件采用壓力機間平移而不是旋轉180°的方式是有效的。
 
5、當SPM增大后如果傳送單元(拆垛-對中臺間的板料輸送和對中的周期)跟不上節拍速度,可將傳輸皮帶速度加快并帶剎車制動;在新線設計時可縮短拆垛-清洗機間的皮帶而加長清洗機至對中臺的皮帶,在板料一出清洗機且距前后兩個板料靜止位等距處增設中間暫停位,這樣步進式的板料輸送距離就縮短了一半,不再成為加快節拍的瓶頸。
 
6、縮短每個沖次的周期(提高壓力機rpm)受到沖壓工藝條件的限制。為了產品的質量,有些零件的拉延需要較慢的速度。在條件許可的情況下可考慮采用DDC(Dynamic Drive Chain)技術對傳統壓機進行半伺服化改造,在利用儲能飛輪以工藝要求的速度拉延作功的同時通過離合器在同步狀態下的切換用伺服電機帶動滑塊快速走過下行前半程和上升空行程,既保證了產品質量又提高了效率,也避免了伺服壓機作功時對電網的巨大沖擊。
 
假設壓力機對全線節拍周期即SPM有影響的是上下模開度小于800mm階段、沖床機械手不能進模腔的時間,其中滑塊下行時上下模開度在300-0mm階段是沖壓作功期;而上下模開度大于800mm階段及滑塊停于上死點的時間屬沖床機械手可進出模腔取放件的正常工作時間。以2000噸多連桿壓機運動曲線為例,全程中沖壓作功段為(75°-180°),如滑塊以10rpm速度運行這段過程需要(60/10)*(180-75)/360=1.75s,而在其前、后(0°-75°)和(180°-280°)兩段,沖床機械手不能工作的行程里若滑塊改以20rpm速度運行則要比用10rpm速度節省【(60/10)-(60/20)】*【(280-180)+75】/360=1.46s。如原來滑塊全程以10rpm運行、SPM為8.0,T=60/8=7.5s,現采用DDC方式、以10rpm速度拉延作功而以20rpm速度完成空行程,T′=7.5-1.46=6.04s,SPM可提高為(60/6.04)=9.9。
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