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        自動化沖壓生產線設計中氣動機械手的應用

        作者: yhsstools 時間:2019-10-14 來源:未知
        摘要:現代工業的發展進步使得各種自動化生產線被大量地開發并應用,自動化沖壓生產線就是其中一種。而在現代生產競爭中,也只有不斷提升生產過程的自動化與智能化,方能使企業在復...

        現代工業的發展進步使得各種自動化生產線被大量地開發并應用,自動化沖壓生產線就是其中一種。而在現代生產競爭中,也只有不斷提升生產過程的自動化與智能化,方能使企業在復雜而激烈的市場競爭環境下始終保持競爭優勢。在自動化沖壓生產線中,氣動機械手是一種十分先進而高效的技術,將其合理有效的應用對于提升自動化沖壓生產線的生產水平具有重要作用。
        一、氣動機械手的概況
        氣動機械手是以電氣傳動方法進行驅動操作的自動化機械手技術,相較機械傳動機械手和液壓傳動機械手,其具有技術水平高、定位較精準、傳動速度快、響應速度快、等優勢,但其同樣有輸出力量小、應用成本高等缺點,而在操控方面,氣動機械手則相對簡單。因此,要合理的將氣動機械手技術應用于自動化沖壓生產線設計中,其首先需要考慮的就是如何能夠利用機械手來滿足實際生產需求,同時促進生產質量與效率的有效提高。這就要求在自動化沖壓生產線的實際設計環節中,必須要綜合考量氣動機械手的性能、功能及應用特點,如此才能使氣動機械手在實際生產線生產過程中發揮出其應有的作用。
        二、自動化沖壓生產線的設計
        在開展針對自動化沖壓生產線的設計工作中,需要從結構設計、總體布局等方面出發。對于生產線開展整體布局設計時,需要全面考慮切邊、一次拉伸與二次拉伸等問題。而對于機械手的具體手機則應該從以下幾方面展開:
        首先取料機械手與上料機械手的設計必須要保證其具備分離、送料和檢測三方面功能。其中送料部分由絲杠升降機構和送料機械手構成。
        其次,自動化生產線的物料傳輸是由輸帶和穿梭小車來完成的,因此還需要做好傳輸帶的設計。通常而言,傳輸帶需設計為三相異步電機傳動。
        最后,機械手的設計以門式結構最為適宜,其通常應由無桿氣缸、氣缸直線導軌等構成。而機械手手部需設計為真空吸盤形式,如此方能夠有效滿足實際生產的需求,同時也能夠保證生產效率和生產質量的提升。
        除此之外,一套完整的自動化沖壓生產線還應該包含控制系統。其控制系統主要由控制層、設備層以及安全系統組成。
        控制層是實現對生產線進行控制的部分,其主要以PLC的形式來完成生產線現場的總線控制,同時控制層還具有單獨控制和連接自動控制多項控制能力。在實際設計中一般會把整個系統劃分為若干子系統,再給每個子系統都安裝上PLC。
        設備層主要是用于管理生產線中的各種設備,所以設備層是整個控制系統的最基礎的部分,但同時也是關系到各設備能否有效運行的部分。在實際生產中,設備層能夠對生產中的所有環節都進行控制,并能夠完成對現場輸入設備和執行機構的實時動態監控。設備層主要是由PLC系統進行控制,同時可以收集到各種生產中的信息并將信息反饋至總線,然后再由總線向其發出各種指令。設備層接收到指令后會把指令發送給各生產環節與設備中,如此就能夠更好地保證整條生產線始終處于協調穩定的運行狀態。
        安全系統是保障自動化沖壓生產線安全性的關鍵,由于其具備先進的保護系統與可靠的安全裝置,所以能夠為生產線中的設備提供更可靠的保護。此外,安全系統可以通過對生產過程的全面動態監控來及時發現生產中的問題和危險情況,并在發現問題時迅速發出警報,以提醒生產人員注意安全并提醒技術人員及時對生產線進行檢查處理。同樣,安全系統也是受總線PLC控制,由控制系統統一實施操控。
        三、自動化沖壓生產線設計中氣動機械手的應用建議
        (一)科學合理的選擇控制器
        控制器是控制氣動機械手的重要裝置,因此要保證機械手能夠充分發揮其作用,就必須認真研究科學合理的選擇控制器裝置,使得控制系統能夠有效地完成對機械手的操控。此外,選擇好合適的控制器后,還應該對整個控制系統進行組裝與調試,從而確??刂葡到y能夠具備優良的性能,更好地指揮機械手完成各種動作。
        (二)設計中要保證自動和手動操作能夠有效結合
        自動化沖壓生產線的生產中的許多工作基本都是由氣動機械手來完成的,但在實際生產線設計時,不能至考慮到期自動控制系統,還需要考慮到手動控制系統。這是由于實際生產中需要機械手自動完成的動作較少,如將物料放入制定設備中等,而其他許多工作還是需要人工操作氣動機械手來完成,所以自動系統和手動系統的有效銜接配合是生產線設計中的重點。
        (三)要確保整個系統更加安全可靠
        氣動機械手在實際自動化沖壓生產線應用中對整個系統的穩定性、可靠性要求較高,這也是自動化系統的普遍要求,所以在實際設計過程中應保證系統各項功能都更加穩定,如此方能使氣動機械手順利的完成各項生產任務。
        首先氣動機械手其本身只是幫助生產線完成一些相對簡單的機械動作,其本身并不具備強大的控制與分析能力,只 要系統沒有發出停止指令或其他操作指令,機械手就會持續運行。而如果系統出現問題,機械手并不能自行作出檢測與判斷,這時就需要系統中的報警系統來發揮作用。因此在實際設計中必須要保證系統的報警系統功能的穩定可靠,從而在出現問題時能夠及時將危險信號發送至總線控制系統,如此有助于技術人員及時對生產線進行風險檢查和處理。
        其次,在自動化沖壓生產線的設計過程中,氣動機械手的停止功能設計也是至關重要的一個環節。這是因為如果設備在生產過程中出現危險,生產人員就可以直接操作設備或利用控制面板上的停止按鈕來停止機械手的運轉,如此可以有效規避風險,極大降低生產事故的發生率。
        最后,在實際生產線生產過程中,氣動機械手的運行情況并不能直接展示給生產人員,尤其對于其運行過程中的各項技術參數,其智能依靠專門的狀態顯示系統才能夠程序出來。因此在自動化沖壓生產線的設計工作中,也必須考慮到機械手的狀態展示功能,利用計算機與傳感技術將機械手的運行狀況與顯示系統連接起來,以便相關人員能夠在生產中實時掌握氣動機械手的運行情況和工作狀態,從而在氣動機械手運行出現問題時能夠及時發現并予以解決。
        結束語:氣動機械手是氣動技術發展過程中較有代表性的,但就目前而言,我在氣動技術以與氣動機械手方面的研究時間仍相對較短,技術水平仍與國外有一定差距。而隨著現代生產機械自動化要求的不斷提高,就需要我們不斷加大對氣動機械手的研究力度,從而進一步推動我國自動化沖壓生產線的發展,使得自動化沖壓生產線能夠在各個領域的生產過程中都發揮出其應有作用,以更好滿足現代社會生產的自動化、高效化、多樣化需求。

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