现代机器人自动冲压生产线应用

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　　1. 简介
　　1.1 方案目标：
　　本项目方案是机器人在自动化机械加工生产线中的典型应用。
　　目的是：1、减少工作过程中可能对操作人员带来的人身伤害；2、提高生产效率和产品质量的稳定性；3、节省人力资源；4、为将来的自动生产过程柔性化及无人化奠定了基础，节约了投入。
机器人在自动冲压生产线中的主要应用为，代替传统的人工取放工件操作。具有：高速、稳定、精确等优点。
　　1.2 设计说明：
　　本方案是在韩国现代机器人相关应用案例的基础上，根据冲压工况设计完成。
　　上横梁盖板 机器人自动冲压线辅助机构设计：
　　1. 上料装置 。负责冲压件毛料的上料和预定位功能（利用现有上料设备进行改造，增加磁力分张器等相关部件）；
　　2.  机器人抓手总成（含机器人本体及冲压件气动夹具等）；
　　3． 作业区域安全设施的设计。
　　工作流程描述：
　　1、上料装置：由原有供料设备进行改造。根据上横梁盖板的材质及尺寸重量（厚度1mm，重量1kg），将在原有供料设备上增加磁性分张器，以确保供料过程中，机器人能准确的将冲压件毛料抓取到，并顺利进行下一步的生产；
　　2、由供料机器人R1将上料装置中已经储存好的冲压件毛料，抓取并且放入冲压机1，进行成型这步冲压工序；
　　3、成型工序完成后，由机器人R2将成型后工件由冲压机1模具上取下，放入工件翻转机构中，进行工件的翻转后，再将翻转后的工件取出，放入冲压机2，进行冲孔的冲压工序；
　　4、冲孔工序完成后，由机器人R3将完成冲孔的工件由冲压机2上取下，并且放入冲压机3中，进行第一步整形工序；
　　5、完成第一步整形工序后，由机器人R4将冲压机3上的工件取下，放入翻转机构进行工件翻转，再将翻转后的工件取出，放入冲压机4中，进行最后一步整形冲压工序；
　　6、最后，完成冲压所有工序的工件，将由机器人R5由冲压机4上取下，进行后续工作（完成件输送）。
说明：以上动作中，除第1步需要由人工参与生产外，其余2-6步均由控制系统控制，由机器人等设备实施进行自动循环生产。

　　1.3  系统组成

　　1.4. 系统布局图：(附图纸)

图1 机器人系统及其布局图

　　1.5  基础数据
　　① 设计依据

　　②  现场工况

　　1.6 控制模式分类：
　　1、自动模式
　　机器人自动冲压系统可以实现自动冲压生产，无需人工干预
　　2、手动模式
　　操作者借助人机界面手动完成机器人运动或冲压动作
　　3、紧急模式
　　在运行过程中紧急情况发生，所有设备立即停止运行，进入紧急停车模式
　　4、错误模式
　当发生出错信号后，系统进入错误处理程序，可以根据客户设定的流程处理，并且在人机界面上显示错误信息。
　　5、模拟运行模式
　　此功能用于测试，在此功能下机器人和控制系统能够忽略部分输入信号，模拟整个生产流程，以检验设备动作是否正常。

　　2. 设备技术规格

控制系统框图

　　2.2 机器人说明

表1机器人详细机械参数

　　2.3夹具说明

表2夹具样式及参数

　　2.4安全设计说明
　　① 安装安全护栏，护栏采用方管和栅网焊接，安全门配装安全门闩及报警柱灯，  安全门一侧安装急停按钮盒组件;
　　② 安装高度2000mm;
　　③ 执行Hhi安全说明手册。

　　2.5 机器人控制柜说明

表3机器人控制柜参数  

　　2.6 示敎器规格 

表4 示教器参数

　　2.7 PLC及控制系统说明

表5控制系统参数