网站标志
产品系列
 
 
产品详情
钟型壳锻压生产自动化连线
1:项目背景及基本要求
客户汽配根据自身发展需要拟对现钟型壳锻压生产线进行自动化升级改造,整线拟导入关节机器人全面替换人力劳动、提升总体作业效率及企业运行水平。
下图示意的是该锻压线的现状情况:
 
锻前加热以8秒左右的节拍向锻压线供料;
    进入锻压线后由人工进行各锻压工序件的转运直至进入“零件保温”设备;
    锻压线由三序组成、其中首末工序需要对锻造模具涂覆“锻造脱模脂”,现状由2名操作者分别实施。(该工艺保障部分单独考量、本方案仅规划出相应装备的安装空间、其余未涉及。)
      现状锻压线的标准岗位配置为6人,其中4人负责工序间转运、2人负责锻造脱模脂供给。
2:锻造零件情况说明
2-1:钟型壳零件概述
1)零件重量:小于3KG;
2)夹持尺寸:D60~D100,即各工序间夹持位置的径向变化为40mm;
     3)工作环境:各工序件均为高温转运;
     4)作业节拍:需要将节拍控制在10秒以内。
2-2:钟型壳零件示意
 
该钟型壳零件通过热轧完成、需要保证锻压作业时零件的温度,因此需要注意转运环节节拍的控制、以减少温度的损失。末锻(3序)的零件温度需大于580度。
3:自动连线方案简述
  (注:该锻压线可能会加工不同的零件,本方案以前述钟型壳为参照阐述。)
3-1:方案思路
   基于与西马的细致沟通拟定如下方案思路:
1)    对现状四柱锻压机设置进行必要的布局调整;
2)    锻压机的调整需要兼顾工序件上下料、锻压模具的更换调整、锻造脱模脂的工艺供给等;
3)    各工序间全部通过关节机器人连接、实现对人力的完整替代;
4)    增加锻前工件定位机构、实现工件的定位抓取;
5)    抓取夹具夹持位置采用V型槽结构、增加夹持适应性。
按照以上思路、钟型壳锻压生产线将实现通过机器人替换人力,使生产线的人力劳动强度极大降低、综合生产效率得到提高,实现锻压生产线的自动化。
3-2:方案布局
该方案规划4套机器人分别完成:
1)    锻压加工工序1设备上料;
2)    将工序1加工件转运至工序2、实现锻压加工工序2的上料;
3)    将工序2加工件转运至工序3、实现锻压加工工序3的上料;
4)    将工序3加工件(锻压成品)转运至滑道,零件通过滑道进入下工序。
布局示意如下:

由于零件的高温状态、考虑对零件的夹持及防护,专用夹具需要一定的悬臂、以利于夹具的隔热防护和方便夹具进入模具工作区域实施对零件的抓取。
考虑到夹持夹具的悬臂因素并结合工件重量及工作范围要求,机器人的负载能力按20KG级规划。
机器人作业护栏可以按现状思路考虑、建议按示意位置设置检修门,检修人员进入护栏内时机器人不能自动运行。
机器人控制器按图示规划置于护栏外。
机器人安装座需要通过地脚螺栓可靠的予以固定,地脚螺栓建议采用大于M16的标准品通过混泥土二次浇注固定在地面上。
锻压设备需要按图示进行位置调整,这是协调考虑上下料、模具更换、锻造脱模脂供给、安装及检修维护等因素的结果。
液压站系统和锻压机间建议保持1200MM以上的间距、便于维护及后续工艺装备的安装。
下面的工艺平面布局图给出了锻压设备调整的建议尺寸及总体平面需求。

        液压站系统和压机之间的间距为1200mm,用作检修和维护通道,后期的锻造脱模脂的供给设备也可以考虑安装在这个间距里,另外如果相应工艺装备允许、亦可将其安装在图示TMZ位置。
3-3:生产组织及节拍简述
锻压线自动连线改造完成后、将减少目前的每班4名操作者。待锻造脱模脂自动加注改造后、整过锻压线将实现完全自动化。
     【生产节拍预估】
      三序锻压机的加工节拍基本一致且小于锻前加热设备的出料节拍,机器人的抓取、转运、释放等动作的耗时在7秒左右,综合考虑可以按10秒(保守预估)作为锻压线的出料节拍。
    按此节拍计算、设备利用率按90%考虑、则全天单线可生产(钟型壳)超过7700件(24*0.9*60*60/10=7776)。单班8小时作业的产量在2600件左右。
【方案实施注意事项】
在该自动化生产方案中、需要注意以下几点:
1)    机器人的抓取需要确定的位置、因此锻前加热的工件经料道的传递后需要经工件定位机构进行预定位;
2)    锻压设备需要按示意位置及尺寸进行必要的调整;
3)    机器人在快速转运过程中有惯性的存在、因此务必安装稳定可靠。其安装基座建议用现浇地脚螺钉可靠固定;
4)    由于工作环境有粉尘、机器人的关节位置需要作必要的防护;
5)    脱模脂供给设备的安装空间请客户作必要的评估以判断平面布局的合理性;
6)    不建议操作者与机器人配合作业、机器人工作建议在独立的空间内进行,因此需设置安全防护围栏。
4:主要工艺装备


5:补充说明
1:本文件未对一切技术细节作出规定,未充分引述有关标准和规范的条文。
2:本方案未尽事宜,双方协商完善。
 
版权所有 Copyright(C)2013-2020成都海科工控设备有限公司
蜀ICP备15035693号