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工業機器人工藝解析-沖壓工藝解析

發布時間:2019-08-10 11:36:02 星期六
摘要:

沖壓:是靠壓力機和模具對板材、帶材、管材和型材等施加外力,使之產生塑性變形或分離,從而獲得所需形狀和尺寸的工件 […]

沖壓:是靠壓力機和模具對板材、帶材、管材和型材等施加外力,使之產生塑性變形或分離,從而獲得所需形狀和尺寸的工件(沖壓件)的成形加工方法。沖壓和鍛造同屬塑性加工(或稱壓力加工),合稱鍛壓。沖壓的坯料主要是熱軋和冷軋的鋼板和鋼帶。全世界的鋼材中,有60~70%是板材,其中大部分經過沖壓制成成品。

沖壓工藝介紹

沖壓主要是按工藝分類,可分為分離工序和成形工序兩大類。分離工序也稱沖裁,其目的是使沖壓件沿一定輪廓線從板料上分離,同時保證分離斷面的質量要求。成形工序的目的是使板料在不破坯的條件下發生塑性變形,制成所需形狀和尺寸的工件。在實際生產中,常常是多種工序綜合應用于一個工件。沖裁、彎曲、剪切、拉伸、脹形、旋壓、矯正是幾種主要的沖壓工藝。

沖壓應用范圍

一. 電器件沖壓廠。這類廠是一個新的產業,隨著電器的發展而發展起來,這部分廠主要集中在南方。

二. 汽車等行業零部件類沖壓。主要是沖剪成形。這部分的企業有許多都歸在標準件廠,也有一些獨立的沖壓廠,目前一些汽車廠或拖拉機廠的周圍都有許多這樣的小廠。

三. 汽車行業的沖壓。以拉深為主。在我國這部份主要集中在汽車廠、拖拉機廠、飛機制造廠等大廠,獨立的大型沖壓拉深廠還不多見。

四. 生活日用品沖壓廠。做一些工藝品,餐具等,這些廠近幾年也有大的發展。

五. 特種沖壓企業。如航空件的沖壓等就屬于這類企業,但這些工藝廠也都歸在一些大廠。

六. 家用電器部件沖壓廠。這些廠都是在我國家用電器發展起來后才出現的,大部分分布在家電企業內。

沖壓前段流水線

 

沖壓前段流水線類型

  • 三合一送料機沖壓自動化生產流水線

  • 伺服式沖壓生產流水線

  • 機械式沖壓生產流水線

  • 氣動式沖壓生產流水線

  • 自動送料剪切生產流水線

三合一送料機沖壓自動化生產流水線

三合一送料機搭配精密沖床組成的沖壓自動化生產線集高效開卷、入料控制、整平優化、精密送料、級配調整、環保節能于一體,不僅完全擺脫了以往沖壓生產線占地廣、操作繁瑣的形象,更是實現了開卷穩定可靠、整平送料精度高、工序無間隙搭配等各項技術的全面提升。

 

伺服式沖壓生產流水線

重型材料架加配整平機及NC伺服送料機組成的伺服式沖壓生產流水線,是沖壓自動化常見的生產流水線之一,配置NC伺服送料機使本生產線能滿足適合不同產品的沖壓生產需求,非常適合產品規格多樣化的沖壓企業。

 

機械式沖壓生產流水線

料架兼整平機配合高速滾輪送料機組成的機械式沖壓生產線,是沖壓自動化性價比最高、性能最穩定的生產流水線,本生產流水線能有效降低沖壓企業廠房使用面積,非常適合電腦五金配件、數碼產品五金配件以及電器五金配件沖壓自動化需求。

 

氣動式沖壓生產流水線

重型材料架配材料矯正機及空氣送料機組成的氣動式沖壓生產流水線,是沖壓自動化最為經濟的流水線,本生產流水線也是安裝調試最為簡單易會的,適合沖壓產品精度要求不高以及沖壓企業要求低成本的生產流水線設備。

 

自動送料剪切生產流水線

自動送料剪切生產流水線主要用于搭配剪板機作業,重型材料架用于開卷材料,經整平機整平后,然后由NC伺服送料機精準的送入剪板機中完成剪切,適合不同長度、多樣化的剪切下料作業,并且能設定所需要下料的數量,完成定量作業。

 

沖壓機類型

  • 手動沖壓機

  • 機械沖床

  • 液壓沖床

  • 氣動沖床

  • 高速沖床

  • 數控沖床

手動沖壓機

手動沖壓機:手動,工作效率低,壓力小,適合小孔,紙張皮革等手工加工。

 

機械沖床

機械沖床:機械傳動,高速,效率高,噸位大,最常見。

 

液壓沖床

液壓沖床:液壓傳動,速度比機械的慢,噸位大,價格比機械的便宜,很常見。

 

氣動沖床

氣動沖床:氣壓傳動,與液壓相當,但穩定性不如液壓,通常較少見。

 

高速機械沖床

高速機械沖床:主要用于電子類產品等連續模沖裁,如電機定、轉子片等,數控,速度極高,能到普通機械沖床的100倍左右。

 

數控沖床

數控沖床,這種沖床相對比較特殊,主要適合加工孔數較多且分布密集的零件。

 

沖壓后段生產線

  • 橫桿式機械手自動線

  • 獨立式機械手自動線

  • 平行四(五)軸機械手自動線

  • 六軸機械手自動線

橫桿式機械手自動線

結構:橫桿式機械手左右、上下方向運動均為伺服馬達驅動;左右傳動由伺服傳動軸帶動齒輪齒條運動,再帶動橫桿(特制鋁型材材質)運動,以便達到左右移送之目的;上下傳動由伺服傳動軸帶動特制的渦輪減速機軸運轉,以達到上下升降之目的;吸料手臂就固定在橫桿上,由真空吸盤或電磁鐵又或氣動夾爪組成,主要是根據產品工件來選擇。

特點:由于橫桿材質所限制,所以手臂抓取單件產品重量有限,基本上每支手臂最大承載量為5Kg,如果多機連線超過10臺壓力機以上,則每支手臂最大承載量要小于3Kg。此種機械手造價較低,且一般與開式壓力機組合成生產線,整線造價低,由于橫桿剛度的限制,生產線跨度不能太長,且速度不能太快,傳遞效率一般在6~12次/分,適合開式單雙點機床間的較輕工件(小件)的傳送。

 

獨立式機械手自動線

結構:獨立式機械手左右、上下驅動均為伺服馬達;左右傳動由伺服馬達帶動同步帶運動,而同步帶是固定在型材的兩端,所以當同步帶運動時,則型材也跟著運動,即固定在型材上的手臂也就在運動,從而達到左右移送之目的;上下傳動也是由伺服馬達帶動特制的渦輪減速機及附屬連桿來達到手臂的升降。

特點:此種機械手支撐結構件主要是C型結構,所以它吸取單片料片的重量最大不超過10KG,而每根型材固定兩個手臂,所以單根型材承重不超過20KG;中間位置是過渡定位裝置,利于生產時移送精度的保證以及輔助中間工位的增加。此類機械手適于多臺沖床間的大、重工件傳送,一般配合沖床為龍門式單雙點類壓力機,取料方向基本上從沖床側開口位置,布局靈活,工作穩定,整線生產效率可達10~15次/分。

 

平行四(五)軸機械手自動線

結構:目前主流平移機械手是五軸機械手,機械手的主軸和末端具有旋轉自由度,其余軸都是平移自由度,設備每軸均采用伺服馬達+減速機驅動,機械手主體是由用高強度鋁型材,配合精細線型滑軌組成,末端裝有真空空吸盤或者電磁吸盤。

特點:平移機械手誕生的初衷就是為了解放沖壓工,本質一種配合壓力機工作上下料的專機,布局靈活,占地空間??;缺點:可靠性差,壽命較短,負載能力不大,生產效率不高;適用工況:機床取料高度可不一致,適用于舊線改造的機床,客戶模具不需要重做。

 

六軸機械手自動線

適用用途:用于自動化沖壓生產線搬運與碼垛。

特點:

工作范圍寬廣:根據不同的動作行程,擴大了手臂的到達范圍,也隨之擴大了機器人的下方和鄰近的可能動作范圍,提高了布局的自由度。

良好的適應環境性:各關節部采用雙層密封構造和防水插口,使得手腕部分的防護等級達到IP67,基軸防護等級達到IP65。

高擴展性:在選裝件中配備了內置閥門和檢測線纜。各種各樣達到周邊設備的適用和裝卸更加容易。在手臂的各個軸上均配置了線纜托架用安裝螺絲孔,也容易追加配線、配管。

 

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