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硫化机机械手自动化机器人联线SPM优化
2018-10-23 10:08:00
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我们可以将硫化机机械手自动化机器人连线整线分为N个周期性运动的单元进行分析,其各自最佳状态下运动周期Tmin的最大値决定了整线的速度SPM。(该周期最大値单元称为“最慢单元”,是全线提速的瓶颈。)当设定好目标SPM值后,(60/目标SPM值)就是各单元动作周期优化的目标。(例如,要想SPM达到12,各单元的动作周期就都不允许超过5秒。) 

 

         1、以五工序冲床线为例,可拆分为13个单元:

          拆垛、传输清洗对中、送料机器人、五个各包含前后机器人的冲床、四个冲床间机器人和下料机器人单元。(四工序冲床线可拆分为11个单元。)

 

          2、各单元在最佳状态下无等待的动作循环周期Tmin均可独自测量、优化: 

a.“拆垛”为:机械手从料垛上抓料、升起、旋转、放料、返回、下降、再抓料; 

b.“传输清洗对中”为:板料随皮带起动、经清洗至对中台静止、对中、被机械手抓起、皮带再起动; 

c.“送料机器人”为:机械手从对中台上抓起板料、送进模腔、放下、退出、再抓下一张料; 

d.“冲床单元”为:滑块下行、至下死点完成冲压、从下死点升起、下料机械手进模、抓料、出模、送料机械手进模、放料、出模、滑块再次下行;

e.“冲床间机器人”为:进前冲床模腔、抓料、出模、运行至后道工序的冲床模腔、放料、空手返回至前冲床模具边; 

f.“下料机器人”为:从最后一台冲床的模腔里抓起完成全部工序的冲压产品、出模、将之放在皮带上、返回模具边; 


          3、联线后各单元动作的衔接会自动协调配合,无需人工另外调试。 

          各单元SPM的优化内容与措施:

          1、拆垛单元: 

a.机械手各步动作速度应在程序里合理调整确定而不是用手持编程器上的“倍率”进行调控。用后者降速时会使空手返程的速度也一起降低。

b.板料在料架上以中心定位、所有料架在小车上以中心定位,这样所有板料的拆垛程序可统一为一个。 

c.机器人手腕上可增设高速下探新料垛第一张板料用的传感器,可缩短料垛切换时间。

 

          2、传输清洗对中单元:

a.传输皮带应速度快而可立即制动。

b.如可在拆垛-对中位的连线中间再增加一备料位可大大缩短板料传输距离和时间(清洗机不再处于拆垛-对中的正中间,往拆垛端移位)。 

 

          3、五个冲床单元: 

a.滑块升起到一定高度下料机械手即可起动进模 ;

b.下料机械手进模、下降、皮碗刚接触产品即可上提外撤,边走边检测真空度;

c.下料机械手抬起后外撤前即可发信号令上料机械手进模(同步、紧跟);

d.上料机械手进到模腔中心就应吹气,边吹气边下降,紧接着上升外撤;

e.上料机械手开始外撤时就可提前发信号令滑块再次起动。其中:拉延冲床的气垫闭锁功能可在滑块行程不大的冲床上简化取料动作、缩短取料时间。

 

          4、送料机器人单元、冲床间机器人单元、下料机器人单元:

a.应尽可能地加快工件在冲床间的搬运速度;

b.工件平移比旋转180°惯量小、速度快;特别对大件效果更为明显;

c.减少机械手在工件搬运过程中姿势的变化。

 

          等效SPM的概念:等效SPM为各冲压件SPM倒数平均值之倒数。 

          最小SPM的影响:越小的SPM对等效值影响越大,应努力提升拖后腿的最小SPM,使各SPM值尽量接近、均衡提升。

          在SPM小于9时整线提速主要矛盾在冲床单元;但当SPM大于9后机器人在冲床间的速度就凸现出来必须加以考虑。


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