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冲压机械手与压机的运动协调方案

文章出处:责任编辑:康道科技查看手机网址
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人气:-发表时间:2016-04-06 09:01【

  在当代机械制造与加工过程中,冲压生产是一种重要的产品成型技术。随着机器人技术、自动化技术的快速发展,机器人自动化冲压技术已成为现代冲压生产技术的重要发展方向。生产线中冲压机器人与压机的动作协调不仅是生产线整线控制的基础,而且是开展机器人工作空间分析和轨迹规划等工作的前提。


  目前,我国的机器人生产线冲压机器人中,冲压机械手与压机的运动协调关系多为静态配合方式。该配合方式具有简单有效、安全性和可靠性高的优点。但是,在此配合方式下,压机滑块必须在上死点静止时,机器人才能进行上下料操作,导致生产效率低;压机必须等待机器人,因而压机的运行时断时续,增加了压机的离合器、抱闸的动作频率,降低了使用寿命。


  统计数据显示,在冲压生产中,仅有不足10%的时间用于对工件进行冲压加工,其余时间均用于工件搬运与等待搬运中。 依据同步运动控制算法自动调整机器人空载行程段负载行程段速度来增加压机-机器人动作协调性,实现压机与机器人同步功能,最大化机器人上下料运动与压机运动之间的重合度,达到平稳切换机器人速度来提高生产节拍和提高正线生产效率的目的。


  为克服静态配合的局限性,可以利用一种简便、快捷的新方法——“时间等分一动作匹配”法来解决,该方法充分利用了压机滑块在上下料干涉高度(简称“干涉高度”)以上的运行时间,消除了压机的等待时间,提高了生产效率。


  所谓“时间等分一动作匹配”法,即首先按划分原则将压机和机器人的动作分成相等的份数,然后按匹配原则将机器人动作与压机动作相匹配,以协调生产线中机器人与压机的动作。


  1、划分原则


  虽然每台压机的循环周期和每台机器人的循环周期都是越小越好,但是决定冲压线生产节拍的关键设备是“最慢压机”和“最慢机器人”。将两者中最慢的周期作为整线压机与机器人的共同周期。该周期为生产线所能达到的最快周期。


  另外,将压机滑块在干涉高度以上的运行时间作为压机动作划分的基准。该方法中的动作匹配是基于整份动作而言的,按时间均分压机动作时,压机滑块在干涉高度以上的运行时间(t)必须为一份时间(t=Tn,n为总份数)的整数倍(t.=kt,k为正整数)。如果k不能恰好取整数,需将干涉高度上方附近某一高度作为划分的界限。并且需要将冲压机械手的上下料操作的时间作为机器人动作划分的基准。冲压机械手在压机内动作包括机器人在上位压机内的取料动作(进模、吸料、出模动作)和在下位压机内的配是基于整份动作而言的,按时间均分机器人动作时,机器人在压机内动作的时间(t:)必须为一份时间(t=Tn)的整数倍(t:=rat,m为正整数)。


  2、动作匹配原则


  冲压上下料机械手取放料有序。对于同一台压机而言,在上位机器人放料之前,下位机器人必须将上一工作循环中加工好的坯料取走,防止相邻机器人之间干涉,并且要将相邻机器人的安全距离考虑在内,相邻机器人的最小距离要大于安全距离。另外,由于机器人不能与压机发生干涉,所以机器人进行上下料操作时压机滑块必须在干涉高度之上。


  器人与压机的动作都是循环进行的,只要将机器人的一个动作与压机的某个动作相匹配,其余动作将按时间顺序依次匹配。该原则可以用链轮链条的运动现象予以形象描述:压机的每份动作可以看作链轮的一个“齿”;机器人的每份动作可以看作链条的一个“链节”。当链轮的一个“齿”与链条的一个“链节”啮合后,链轮链条运动时,其余的“齿”与“链节”将自动啮合。压机与机器人动作的匹配就像链轮与链条的啮万方数据合,只是这种“啮合”是遵循匹配原则的“啮合”。


  结语:


  本文所提出的“时间等分一动作匹配”法适用于自80动化生产线中压机与机器人的动作协调,生产线运动仿真验证了方法的可行性和有效性,该方法降低了压机制动次数,且消除了冲压生产线的等待时间,提高了生产效率,为冲压线生产节拍的进一步优化提供参考。


  深圳市康道科技有限公司是一家专注于数控冲床自动化生产线解决方案的企业,康道科技可以利用自主压力机控制系统和机器人控制系统无缝连接,使机器人的动作和压力机达到最佳协调,利用现场总线,使整条生产线效率最大化,安全性更高。康道科技主要的自动化产品包括:数控车床机械手、上下料机械手、自动化机械手、桁架机械手,冲压冲床机械手、多工位机器人等自动化设备。如有需求,欢迎来电咨询,更多工业机器人机械手:www.cnc38.com