工業機器人下的電機端蓋生產線設計范文

本站小編為你精心準備了工業機器人下的電機端蓋生產線設計參考范文，愿這些范文能點燃您思維的火花，激發您的寫作靈感。歡迎深入閱讀并收藏。

摘要：主要介紹了基于HSR－HC410型工業機器人電機端蓋沖壓自動生產線的設計方法。首先分析了電機端蓋沖壓生產線的工位，然后根據工位選用沖壓機器人、端拾器夾具、料倉、翻轉機、下料輸送線等設備，通過主控系統對各自動機進行協調，實現電機端蓋沖壓作業的自動化。使傳統勞動密集型的電機端蓋沖壓作業轉變為技術密集型的自動化作業。

關鍵詞：HSR－HC410型工業機器人；電機端蓋；沖壓

引言

隨著智能制造的提出，傳統制造業的競爭壓力日漸沉重，因此，制造業的智能化改造是企業發展、提升競爭力的必然趨勢。為了節約勞動力成本和提高生產效率，往往在制造業智能化改造中采用工業機器人組建工作站的形式來代替人工操作，使制造的生產效率得到了提高，并且能夠穩定產品的生產質量。而沖壓生產線的生產環境尤為惡劣，屬于勞動密集型行業，因此對其進行智能化改造及設計更為迫切，而且成效更為明顯。

1電機端蓋沖壓生產線工況分析

電機端蓋主要由軸承室和定子安裝室組成，在工藝上由沖壓拉伸和沖壓裁剪兩個階段來完成，沖壓拉伸在制造過程中主要起到成型的作用，在毛坯成型后由沖床進行沖壓裁剪完成電機端蓋的制造。一般這兩個工藝階段由10個以內的沖壓工位來完成，本次設計以第二階段的沖壓裁剪階段為代表詳細說明電機端蓋沖壓自動生產線的設計流程。在第二階段的沖壓裁剪過程中，主要完成下料、裁邊、軸承孔、側舌、腰型孔的沖壓裁剪等工序。由于考慮到電機端蓋需要沖凸緣和裁剪邊緣，同時為了使廢料能夠順利地排出，因此第二階段的沖壓裁剪至少需要兩臺沖壓機床完成上述工序。在電機端蓋沖壓生產線中，沖壓板料的上料、下料、翻轉等工序都需要工位與沖壓機床進行銜接。

2沖壓自動化生產線設計

電機端蓋沖壓自動生產線應緊緊圍繞沖壓機床來進行分析設計，在保證電機端蓋生產質量的前提下盡量提高沖床的生產效率和工作節拍，而其他輔助設備應滿足電機端蓋的生產工藝和沖床的生產節拍要求。根據電機端蓋沖壓生產線的工位，在本次設計中由HSR－HC410機器人完成板料的上料、下料等搬運工作，在機器人的末端設計專用的末端執行器作為電機端蓋板料的拾取夾具，設計一料倉用來儲存上一拉伸工藝處理過的板料，使用翻轉機實現電機端蓋板料在沖床放置位置上的改變，沖壓好的電機端蓋通過傳送線輸送到貨架，總的工作過程由總控室來監督操控。

2．1HSR－HC410型華數機器人

HSR－HC410型華數機器人能夠搬運的板料質量為10kg、工作半徑為1400mm，從而實現不同沖床間板料的上下料搬運。

2．2機器人末端執行器

工件的拾取放置通過端拾器真空吸盤吸取和打開。端拾器配套有真空吸盤、真空發生器等設備。端拾器主桿長200mm左右，吸盤位置可根據工件實際情況進行調整，適合電機端蓋板料的拾取。同時，端拾器的吸盤位置可調，增加了沖壓生產線的通用性和柔性。

2．3上料倉

上料倉采用非標設計，用于放置、輸送電機端蓋毛坯。在電機端蓋的上料過程中采用磁性分離器上料，利用磁性原理將料垛中頂板料邊緣抬起，防止拆垛過程中板料粘在一起形成雙料裝置，然后由機器人從最上面開始取料。

2．4翻轉機

自動翻轉機可承載最大片料尺寸為250mm×200mm，完全適合電機端蓋的使用，其翻轉角度180°或無翻轉，翻轉機定位板的上升下降由50氣缸加雙導柱提供動力，翻轉功能通過旋轉氣缸＋夾爪完成，整個翻轉機采用氣動動力實現翻轉功能。

2．5下料輸送線

本輸送線為皮帶輸送線，輸送線總長為1500mm，寬度400mm，高度750mm；傳送速度可調，在輸出工件的一端設置機械擋板（其上端面比皮帶上平面高10mm），防止工件掉出皮帶線，并在皮帶線首和線尾分別增加一組傳感器以檢測工件。2．6電氣控制為確保系統通訊的可靠性，PLC系統具有工業以太網的RJ45硬件接口；由電氣總控協調機器人和單機設備的通訊、數據交互、邏輯協調、產品生產型號選擇、電機端蓋檢測、生產監控；電氣安全采用光柵和安全繼電器保護；空壓氣體由單獨的空氣過濾閥體來處理壓縮空氣質量。綜上所述，電機端蓋沖壓自動化生產線工藝流程如下：整條線將主控制系統柜和自動上料機置于線首，工件的工序流向為：由機器人在上料機處進行自動上料，機器人1抓取工件至沖床1，然后沖床1開始沖壓，完成后由機器人2下料、夾取物料至翻轉機并等待，翻轉完成后由機器人2抓取至沖床2，沖壓完成后由機器人3下料至皮帶線上，由機器人在傳送帶末端將沖壓好的電機端蓋搬取并放置于產品貨架上。電機端蓋沖壓自動化生產線工作流程和整體布局分別如圖1、圖2所示。

3結論

通過對電機端蓋沖壓生產線的自動化設計，在電機端蓋整條沖壓生產線中實現了無人化生產，即目前較為前端的“黑燈工廠”，大大節省了人工投入和培養，使其在行業中的競爭和影響力得到有效提升，產品質量、生產效率更為穩定并得到明顯提高，使電機端蓋沖壓生產線由原來的勞動密集型向技術密集型轉變，這也是未來沖壓制造行業的發展趨勢。

參考文獻：

［1］陳立新．工業機器人在沖壓自動化生產線的應用［J］．機械設計與制造，2010（10）：94－96．

［2］陳英．工業機器人在沖壓自動化生產線中的應用分析［J］．自動化與儀器儀表，2016（10）：73－74，76．

［3］王雷．工業機器人在沖壓自動化生產線中的設計與應用［J］．電子技術與軟件工程，2017（18）：139．

［4］顏劍航．工業機器人在沖壓自動化生產線中的應用探究［J］．山東工業技術，2017（10）：54．

［5］李文元．壓縮機電機端蓋沖壓工藝分析［J］．模具工業，2004（9）：24－27．

作者：曾欣 沈濤 覃智廣 陳方周 單位：宜賓職業技術學院