99久久免费精品国产

    1. <tbody id="vfhx0"></tbody>

      深圳市鼎達信裝備有限公司

      掃一掃關注

      當前位置: 首頁 » 資訊 » 真空技術 » 正文

      真空吸盤吸取U形冰箱門殼鈑金成型自動化設備研究

      放大字體  縮小字體 發布日期:2020-02-25 13:06:08    瀏覽次數:12    評論:0
      導讀

      鈑金具有自重輕、強度高、導電性能強以及加工制作成本低等優點,被廣泛應用于電子電器、通信技術以及汽車工業中。鈑金加工是鈑金產品成型的一道必不可少的工序,包括切割下料、沖裁加工、彎壓成形、擠壓成形等。傳統鈑金成型費時費力、生產效率低、產品質量差。隨著電子微軟用戶技術和計算機科學技術地不斷發展,鈑

      0 引 言

      鈑金具有自重輕、強度高、導電性能強以及加工制作成本低等優點,被廣泛應用于電子電器、通信技術以及汽車工業中。鈑金加工是鈑金產品成型的一道必不可少的工序,包括切割下料、沖裁加工、彎壓成形、擠壓成形等。傳統鈑金成型費時費力、生產效率低、產品質量差。隨著電子微軟用戶技術和計算機科學技術地不斷發展,鈑金加工機械化自動化逐漸發展起來。鈑金成型設備在我國尚無定型標準,設備生產廠不能在工藝過程中采用批量生產,需要根據產品型號尺寸要求單獨設計。

      本文介紹一款U形冰箱門殼成型非標設備,通過采用西門子S7-300可編程控制器進行生產控制,機械手自動下料,實現全線全自動生產。

      1 產品成型工藝分析

      冰箱門殼采用冷軋板或PCM預涂鋼板,厚度約0.5 mm。U形殼體的側面和頂面交界點處拼角的美觀要求,給成型設備的工藝設計、加工精度和裝配精度提出了更高的要求。冰箱門殼成型過程應包括沖切落料、輥軋成型和翻邊折彎等多項鈑金成型技術。生產設備采用液壓驅動和氣源驅動,包括上料工位、沖切工位、翻轉工位、輥軋工位、打Z工位、貼敷工位、折U工位、下料機械手工位,以及液壓站和PLC電氣控制操作臺[1]。

      產品槽形如圖1所示。

      圖1 側板成型漸變圖

      根據槽形形狀,圖中左側槽形稱作“F”側,右側槽形稱作“B”側。不同型號冰箱側板的寬度改變,槽形保持不變。側板截面由直線和圓弧組成,兩側槽形是由多組成型輪輥軋漸變形成,通過調整成型輪的形狀漸變達到成型的目的,各組成型輪之間要保持基準一致、漸變成型,防止板材因受力不均、變形過大造成損傷[2]。

      U形冰箱側板拼角處疊邊結構成型過程如圖2所示。

      圖2 拼角成型過程示意圖

      板料經過沖切后,形成預定切口,經輥軋成型后為直線型槽,打Z工序的主要任務是利用模具完成圖中雙邊A和“Z”形折邊B,經過折U工位后A和B按接觸面I緊密貼合,便可形成拼角。

      2 關鍵工位的機械設計

      2.1 輥軋成型工位

      輥軋工位是門板槽型的成型工位為設備核心工位,采用可移動式防護罩設計,實現正常生產時輥輪不外露,確保輥軋輪清潔和生產操作安全。工位由兩排成型輪組分別完成兩側的槽形,每側輪組由動力輪和惰輪組成,動力輪負責簡單的折彎成型,并提供板料前進的動力,惰輪被動傳動,負責復雜槽型的成型。

      兩側的動力輪均由形狀漸變的多組成型輪組成,均安裝在齒輪箱上,由相同直徑的齒輪嚙合傳遞驅動,保證運動的同步性,防止板料被拉扯撕裂。每組成型輪都由上、下成型輪組成,成型輪采用硬度高、耐磨性好、強度高的Cr12MoV冷作模具鋼材料。

      本研究在復雜槽型位置的兩組動力輪之間設計一組成型輪,在板料的帶動下轉動,并對板料進行折彎成型,這種輥輪因不提供動力輸出而被稱為惰輪,其安裝位置靈活可調,槽型多樣。

      復雜槽型的成型輪結構如圖3所示。

      圖3 惰輪成型輪裝配簡圖
      1—齒輪箱;2—調節螺栓;3—定位支架;4—滑塊I;5—滑塊II;6—調節螺栓;7—惰輪I;8—惰輪軸I;9—惰輪II;10—惰輪軸II;11—調節套

      板料通過兩個惰輪的形狀進行擠壓成型,惰輪通過滑塊安裝在定位支架上,通過調節螺栓2整體調節定位支架3,帶動兩惰輪上下整體移動,通過調節螺栓6調整兩個惰輪水平間隙,通過調節套11的厚度調整兩個惰輪上下的間隙[3]。

      2.2 打Z工位

      打Z成型采用液壓油提供驅動力,通過模具擠壓板料成型,利用模具間形狀和精度保證產品成型部位的形狀和精度。打Z組件采用4個液壓缸,驅動兩套模具完成工作,其爆炸視圖如圖4所示。

      圖4 打Z模具爆炸視圖

      產品質量的好壞取決于各模具及產品間的配合間隙,需要根據經驗進行設計和反復修磨。打Z組件裝配簡圖如圖5所示[4]。

      圖5 打Z組件裝配簡圖
      1—支架;2—上油缸;3—中油缸;4—內油缸;5—連接塊;6—打Z陰模;7—外油缸;8—雙邊陽模;9—導向塊;10—蓋板;11—打Z陽模;12—擋板;13—活動支架;14—雙邊陽?;瑝K;15—直角座;16—導向座

      2.3 下料機械手工位

      該工位采用龍門式4自由度吸盤氣動機械手方案,可以完成機械手的水平移動、上下升降、旋轉及伸縮,可吸持與松開工件。兩側吸盤將折U后的產品取出,并按照裝配要求的姿態放置在指定的位置,包括龍門支架、水平移動臺車、上下移載裝置、真空吸附機械臂、轉臺和升降臺幾部分[5]。

      3 全自動控制系統

      3.1 控制系統總體設計

      該設備工藝復雜、工位多,總長80多米,數字I/O點數近千點,伺服驅動器33臺,變頻器20臺,還包括液壓站、氣缸及電磁閥、接近開關、光電開關、限位開關等傳感器。本研究綜合分析工藝特點,采用西門子PLC,設計了控制系統總體方案,如圖6所示。

      圖6 控制系統總體方案示意圖

      本研究根據生產線工藝布局和流程,將生產線分為前、中、后3部分。前段部分是整個生產線控制核心,控制器選用CPU 315-2DP作為主控制器,負責上料工位、沖切工位、翻轉工位和輥軋工位,同時承擔整條生產線的集中控制和配方數據管理;中段部分采用ET200M從站形式,負責打Z工位和帖覆工位;后段部分也使用ET200M從站形式,負責折U工位和下料機械手工位。

      生產線的操作方式分為手動、自動、全線自動,當運行在自動狀態時,本研究使用光電開關、接近開關等傳感器來判斷板料到達指定工位的具體位置,按照程序指令來判斷板料到達的工位和具體位置,然后按照順序指令啟動相應機構動作。人機界面通過WinCC flexible編寫人機操作界面,實現各工位操作和顯示界面。生產線中普通電機主要用來傳送驅動,采用變頻器控制方式,方便實現無級調速。模具位置調整和其他定位裝置通過伺服電機位置控制方式實現。氣動和液壓元器件采用開關量控制,通過電磁閥來實現[6]。

      控制系統的通訊模式采用Profibus-DP現場總線。主站讀取從站的輸入信息,并周期地向從站發送輸出信息。此外,Profibus-DP還提供智能化現場設備所需的非周期性通信以進行組態、診斷和報警處理。由于采用了現場總線,整個系統結構高度分散,構成了網絡集成式全分布控制系統,提高了可靠性,簡化了系統結構[7]。

      3.2 打Z工位控制子系統的設計

      打Z工位主要控制對象為皮帶傳送、打Z模具裝置定位、板材定位機構和模具動作,分別通過普通電機、伺服電機、氣缸、液壓實現。打Z工位控制流程如圖7所示。

      圖7 打Z工位程序流程圖

      PLC控制程序示例如圖8所示。

      圖8 打Z工位程序示例

      3.3 下料機械手工位控制子系統的設計

      下料機械手工位主要實現成型后的U殼自動下料??刂茖ο鬄榕_車水平移動、機械手上下移動、機械手關節運動,轉臺旋轉和傳送以及狀態檢測。該工位基本動作是:通電復位→水平移載裝置將吸盤移至U型工件→吸盤內收夾緊工件→抽真空,吸盤吸住工件→上下移載裝置使工件上移少許位移→水平移動至轉臺處→垂直旋轉90°→上下移載裝置下移使工件落至輸送平臺→吸盤停止吸附并外擴放置工件,吸盤復位→輸出工件至后續流水線[8]。

      3.3.1 下料機械手數字I/O分配

      下料機械手工位中,使用行程開關檢測和判斷臺車運動是否到位,共9個輸入點。使用接近開關判斷機械臂是否抓取工件,使用磁性開關來檢測和判斷氣缸動作是否到位,每個氣缸有兩個位置需要檢測是否到位,每個氣缸上都安裝2個磁性限位開關,共10個輸入點。旋轉臺上5個輸入點,用來檢測轉臺狀態。因此共使用24個輸入點。在輸出端,需要升降氣缸升/降、機械臂正轉/反轉、機械臂伸出/縮回、運行指示燈、停止指示燈和故障指示燈,以及真空吸盤的通斷信號,一共占用PLC的18個輸出點[9]。機械手PLC的I/O分配表如表1所示。

      表1 機械手PLCI/O地址分配表

      電氣接口如圖9所示。

      圖9 機械手PLC的I/O接口圖

      3.3.2 下料機械手程序設計

      每一工位的控制程序分為手動程序和自動程序。下料機械手的程序流程如圖10所示。

      圖10 下料機械手程序流程圖

      控制部分程序示例如圖11所示[10]。

      圖11 下料機械手程序示例

      4 結束語

      本研究介紹了U形冰箱門殼鈑金成型自動化設備。在分析大型鈑金件產品的成型工藝特點基礎上,采用輥軋成型方法,實現復雜槽型的漸變成型;通過精密磨具擠壓成型方法,實現門殼拼角處的疊邊結構;采用吸盤機械手,解決了大型薄板結構安全穩定抓持難題;采用現場總線技術和西門子S7-300PLC,實現全生產線自動化生產。

      經過長期生產檢驗表明:設備工作穩定、運行良好,生產的產品外形美觀、尺寸精度高,各項指標達到技術要求,生產節拍不大于35 s/套,廢品率低于0.1%。

      參考文獻(References):

      [1] 馮 強.典型自動化生產線的組裝[M].北京:高等教育出版社,2016.

      [2] 章 飛,翟 斌.鈑金展開與加工工藝[M].2版.北京:機械工業出版社,2007.

      [3] 鄒 平.機械設計實用機構與裝置圖冊[M].北京:機械工業出版社,2007.

      [4] 孫鳳琴.模具制作工藝與設備[M].北京:中國輕工業出版社,2003.

      [5] 李 文,馮 毅,張金武.基于PLC控制的吸盤式氣動機械手設計[J].液壓氣動與密封,2016(2):35-38.

      [6] 廖常初. S7-300/400 PLC應用技術[M].4版.北京:機械工業出版社,2016.

      [7] 胡志剛.基于 S7-200 PLC的氣動機械手控制系統設計[J].機械工程師,2014(3):120-121.

      [8] 謝亞青.基于PLC的五自由度模塊化氣動搬運機械手研制[J].機械設計與制造,2009(1):180-181.

      [9] 王建軍.搬運機械手及PLC控制系統設計[J].液壓氣動與密封,2010(10):16-18.

      [10] 王月芹.基于PLC的機械手控制系統設計[J].液壓與氣動,2011(9):41-43.


       
      (文/小編)
      打賞
      免責聲明
      本文為小編原創作品,作者: 小編。歡迎轉載,轉載請注明原文出處:http://www.fanartstrip.com/news/202002/25/232.html 。本文僅代表作者個人觀點,本站未對其內容進行核實,請讀者僅做參考,如若文中涉及有違公德、觸犯法律的內容,一經發現,立即刪除,作者需自行承擔相應責任。涉及到版權或其他問題,請及時聯系我們sales@dingdx.com。
      0相關評論
       

      ? Copyright 深圳市鼎達信裝備有限公司 版權所有 2005-2016. All Rights Reserved.
      聲明:本站內容僅供參考,具體參數請咨詢我們工程師!鼎達信作為創新真空產品研發制造商,我們提供海綿吸具,海綿吸盤,真空吸盤,真空發生器,真空泵,真空鼓風機,緩沖支桿,真空配件,真空吊具等等產品

      粵ICP備17119653號-1

      99久久免费精品国产
      1. <tbody id="vfhx0"></tbody>