沖壓生產(chǎn)線單機(jī)連線自動(dòng)化改造_圖文

1、華南理工大學(xué)碩士學(xué)位論文沖壓生產(chǎn)線單機(jī)連線自動(dòng)化改造姓名：何健斌申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：碩士專業(yè)：機(jī)械制造過程自動(dòng)化指導(dǎo)教師：李偉光20030601內(nèi)容摘要內(nèi)容摘要分綴穆霉代叛然電器控制為未鶼殛力貔秘入王邀敬辯靛沖羝流水警產(chǎn)綾改造為以，炎颥技零、錠控璃暇技零為主體的全爨劫冷聰黧產(chǎn)線黝披零方嶷釃竇攘教萊，并鬟點(diǎn)奔綏鐲激系繞焱猙囂憊產(chǎn)線上遴辯穩(wěn)壤警、淑辯狐轅警、窮竣搬遐帆等豹黷羽。楚將這種低投入、窩效慧鶼技術(shù)改造綴駿與大家分攀。藏鍵鐲：瀋滕囊韻健攀元；像爨按嬲；逡渤藏褥；橫熱號(hào)鎊濺；傣墨遙錟蘭妻堡三奎蘭三堡堡圭耋堡鎏圣，：；華南理工大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行

2、研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識(shí)到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。作者簽名：廳刁擴(kuò)嬲日期：一務(wù)月，；日。學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)華南理工大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。保密電在莎年解密后適用本授權(quán)書。本學(xué)位論文屬于不保密

3、口。（請(qǐng)?jiān)谝陨舷鄳?yīng)方框內(nèi)打“”）作者簽名導(dǎo)師簽名日期：面海易月。日日期：珈以年月；第一章緒論第一章緒論沖壓生產(chǎn)線的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)中壓設(shè)備的技術(shù)發(fā)展過程在汽車、家電行業(yè)，沖壓生產(chǎn)線是必不可少的生產(chǎn)設(shè)備，它用于產(chǎn)品的鋼鐵結(jié)構(gòu)零件、外觀覆蓋零件的生產(chǎn)。上個(gè)世紀(jì)初汽車產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展，使得沖壓生產(chǎn)的組成形式由單機(jī)作業(yè)發(fā)展到多臺(tái)壓力機(jī)流水線作業(yè)。年代后，電子技術(shù)的發(fā)展，使得設(shè)備的電氣控制技術(shù)和電力拖動(dòng)技術(shù)同樣得以提高，以降低成本提高效率為目的的生產(chǎn)線自動(dòng)化技術(shù)開始應(yīng)用到汽車沖壓生產(chǎn)線，形成以單臺(tái)壓力機(jī)組成線，用自動(dòng)化設(shè)備（機(jī)械手、穿梭機(jī)、鋼板在線清洗機(jī)等）將各臺(tái)壓力機(jī)相串聯(lián)而成的自動(dòng)焦匹左扭生產(chǎn)線（圖）：鋼

4、板或鋼卷從第一臺(tái)設(shè)備進(jìn)入，到生產(chǎn)出零件的整個(gè)加工和搬運(yùn)過程都是由自動(dòng)生產(chǎn)線完成，生產(chǎn)一個(gè)零件的周期大約為秒一秒，這樣的生產(chǎn)線是目前世界各大汽車廠的主流設(shè)備，這種自動(dòng)化線既利用了已有的設(shè)備技術(shù)，又充分使用現(xiàn)代控制技術(shù)，是承上啟下的好方法。但在這種自動(dòng)化生產(chǎn)線生產(chǎn)模式中，各壓力機(jī)之間的搬運(yùn)時(shí)間已經(jīng)是影響生產(chǎn)效率再次提高的主要因數(shù)，而且由于每種車型的汽車模具開發(fā)成本比較高，為了節(jié)省模具開發(fā)費(fèi)用和制造費(fèi)用，使模具標(biāo)準(zhǔn)化，一種叫做壘王焦匡左扭（圖）的組合生產(chǎn)線也早已開始投入使用：它是將壓力機(jī)和各種搬運(yùn)機(jī)械組合成一臺(tái)機(jī)器，相同的工作臺(tái)，等高的模具，各工序節(jié)拍一致，生產(chǎn)一個(gè)零件的周期縮短到秒。秒兒，而且占地

5、小，人員使用少。圖臺(tái)壓力機(jī)組成的單機(jī)連線自動(dòng)化生產(chǎn)線華南理工大學(xué)工程碩士學(xué)位論文圖工位組成的多工位壓力機(jī)自動(dòng)化生產(chǎn)線沖壓生產(chǎn)自動(dòng)化的概念“幻在沖壓自動(dòng)化生產(chǎn)的初期，自動(dòng)化的目的是為了提高生產(chǎn)效率，降低成本，所以自動(dòng)化的概念在當(dāng)時(shí)就是減去人工體力勞動(dòng)參與。這可以避免人為因素引起的勞動(dòng)效率低下和產(chǎn)品品質(zhì)不穩(wěn)定的結(jié)果，實(shí)際應(yīng)用的是大量使用機(jī)械搬運(yùn)裝置來代替人工勞動(dòng)?，F(xiàn)代電子技術(shù)進(jìn)步，使得目前不單可以用自動(dòng)化來代替人工的體力勞動(dòng)，還代替相當(dāng)一部分程式化的人工智力勞動(dòng)，以縮短輔助工時(shí)，提高設(shè)備使用運(yùn)轉(zhuǎn)率。例如，設(shè)備參數(shù)的自動(dòng)調(diào)整，在線產(chǎn)品檢測(cè)，設(shè)備故障提示等。同時(shí)，產(chǎn)品加工的過程控制更加優(yōu)化，使設(shè)備穩(wěn)定

6、地工作在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的狀態(tài)下。如伺服變頻技術(shù)的應(yīng)用等，使得速度、加速度、軌跡等參數(shù)可以根據(jù)負(fù)荷的變化來自動(dòng)調(diào)節(jié)。所以現(xiàn)在沖壓生產(chǎn)自動(dòng)化的概念就是沖壓生產(chǎn)過程自動(dòng)化和生產(chǎn)信息管理自動(dòng)化的結(jié)合。根據(jù)目前實(shí)際應(yīng)用的總結(jié)，沖壓生產(chǎn)自動(dòng)化包括：（）產(chǎn)品加工過程自動(dòng)化（）設(shè)備參數(shù)調(diào)整自動(dòng)化（）在線品質(zhì)檢測(cè)自動(dòng)化（）生產(chǎn)數(shù)據(jù)管理自動(dòng)化在沖壓生產(chǎn)線中它可以具體細(xì)分如下項(xiàng)目：材料自動(dòng)拆垛、對(duì)中自動(dòng)在線清洗自動(dòng)模具交換及夾緊模具自動(dòng)識(shí)別板件自動(dòng)傳感壓力機(jī)參數(shù)自動(dòng)調(diào)節(jié)生產(chǎn)過程自動(dòng)監(jiān)控第一章緒論廢料自動(dòng)排泄自動(dòng)上下料及搬運(yùn)零件自動(dòng)在線品質(zhì)檢測(cè)遠(yuǎn)程監(jiān)控及生產(chǎn)數(shù)據(jù)自動(dòng)統(tǒng)計(jì)未來沖壓設(shè)備的發(fā)展趨勢(shì)汽車制造業(yè)的沖壓設(shè)備的發(fā)展趨勢(shì)取

7、決于汽車業(yè)技術(shù)發(fā)展的需要。由于沖壓生產(chǎn)線是生產(chǎn)汽車結(jié)構(gòu)件和外觀覆蓋件的設(shè)備，這些結(jié)構(gòu)零件和外觀件的材料應(yīng)用方向決定了沖壓設(shè)備的發(fā)展走向?，F(xiàn)在汽車車身的結(jié)構(gòu)件和外觀件是用高延展率的熱鍍鋅板或冷鍍鋅板來沖壓成型。沖壓的首道工序“拉延”一般使用多連桿壓力機(jī)以保證鋼板在拉延成型中的穩(wěn)定變形。拉延速度為，這是這類鋼板的合理變形速度。在目前的高檔汽車上，已經(jīng)用特殊的鋁合金板做外觀件以減輕汽車重量，譬如轎車的頂蓬等。同時(shí)，未了提高轎車的安全系數(shù)，高強(qiáng)度鋼板制造的結(jié)構(gòu)件也越來越多。這些鋁合金板或高強(qiáng)度鋼板與通常的高延展率鋼板相比，它的拉延成型就困難得多，往往要低速、變行程或者反復(fù)多次的拉延。那么，有什么樣的沖

8、壓設(shè)備可以滿足這類不同力學(xué)特征板材的拉延成形呢？表汽車用鋼板主要性能、力學(xué)特征延伸率屈服強(qiáng)度斷裂強(qiáng)度硬化指數(shù)各向同性板材種類、（）（）指數(shù)鋁合金板小于較強(qiáng)好高強(qiáng)度鋼板一強(qiáng)較好高延展率鋼板、強(qiáng)較好從表卜中可知：鋁合金板或高強(qiáng)度鋼板在目前的用于高延展性鋼板的壓力機(jī)上是難以成形的。在這種情況下壓力機(jī)不但要拉延速度可變，材料也可能要求反復(fù)拉延成形。所以在解決這類問題方案中，出現(xiàn)了以大動(dòng)率伺服電機(jī)作為主電機(jī)，由控制，螺桿曲柄滑塊為機(jī)構(gòu)，磁柵作為滑塊位置反饋的新式壓力機(jī)。它可以任意編程調(diào)整沖壓速度和反復(fù)沖壓過程，沖壓成形精度高。日本小松產(chǎn)機(jī)已經(jīng)研制出由個(gè)伺服電機(jī)并聯(lián)出的壓力機(jī)“。由于這種壓力機(jī)無法使用飛輪

9、，更高噸位的伺服壓力機(jī)將取決更大功率伺服電機(jī)的出現(xiàn)。但壓力機(jī)己能滿足轎車上相當(dāng)一部分結(jié)構(gòu)件的拉延了。請(qǐng)看這種壓力機(jī)原理圖卜：華南理工大學(xué)工程碩士學(xué)位論文圖卜伺服壓力機(jī)原理圖我國(guó)汽車制造廠沖壓生產(chǎn)線的現(xiàn)狀現(xiàn)狀年代初我國(guó)開始出現(xiàn)合資汽車廠，這類汽車廠的沖壓線仍是單臺(tái)壓力機(jī)組成的流水作業(yè)線。部分生產(chǎn)線在第一臺(tái)拉延壓力機(jī)后方使用了取料機(jī)械手，但速度性能比較差。年代進(jìn)入中國(guó)的合資企業(yè)，在沖壓生產(chǎn)線建設(shè)初期就完整地規(guī)劃出了自動(dòng)化生產(chǎn)線，使用上下料機(jī)械手、穿梭機(jī)等。因?yàn)樗麄兊氖灼谝?guī)劃產(chǎn)量就已經(jīng)上萬輛以上。比如，上海大眾、上海通用、一汽大眾等，它們的主力沖壓生產(chǎn)線都是自動(dòng)化。但年產(chǎn)量只有幾萬輛或者更少的汽車廠

10、，它們的沖壓生產(chǎn)線由單臺(tái)壓力機(jī)組成的流水線為主。近五年的汽車市場(chǎng)快速發(fā)展，使得一些廠家考慮如何擴(kuò)大生產(chǎn)。是購買新生產(chǎn)線還是利用舊的生產(chǎn)線進(jìn)行改造，成為一個(gè)值得認(rèn)真分析的問題。第一章緒論壓力極的規(guī)械摶動(dòng)部件正常鑊熙壽念楚每，恧般車廠的主訂腿力視生產(chǎn)線的已使用時(shí)間都猩年以內(nèi)。如果對(duì)控制系統(tǒng)改造可行的話，可以節(jié)約大筆資金，降低制造成本。以廣州本國(guó)這類滾動(dòng)發(fā)展為思路的汽車廠，剿袋用了氆線改造的方法，一邊生產(chǎn)邊完成改造任務(wù)，同樣實(shí)現(xiàn)產(chǎn)詹的每年翻番。表國(guó)內(nèi)主要汽車廠囊產(chǎn)線統(tǒng)計(jì)卜瑚窶自動(dòng)化生產(chǎn)線多工位壓機(jī)流水生產(chǎn)線年產(chǎn)量一海大眾條條一汽大眾條條條上海通稍條廣州本羽條（正在改造）條（正在改造）萬輛（改造后河輔

11、），。自動(dòng)也生產(chǎn)線毅囂技術(shù)蘩距爨魏沖壓囊動(dòng)化妻濾技術(shù)與嗣肉，年代沖壓技術(shù)靜蓑巽主要凌毫力驅(qū)動(dòng)纛電氣控裁上囂，瑟器力規(guī)概躐伎麓幫分的測(cè)造技零變憂不大，毽瑾予的應(yīng)用，般一套噸壓力釩的制造周期只囂要個(gè)月，且出于刳造耩度蛉提囊，其安裝調(diào)試款對(duì)麟迮較默蔻短。表一裁舊沖聯(lián)設(shè)備主要應(yīng)用技術(shù)的比較、辮較內(nèi)容飼艟系統(tǒng)凸輪圭啦機(jī)轆助驅(qū)動(dòng)電氣控潮生產(chǎn)監(jiān)控生產(chǎn)線嵋生產(chǎn)線焉規(guī)撇式三榻交濾三棚交流壤毫器無新生產(chǎn)線位控伺服電子機(jī)械調(diào)速電機(jī)調(diào)遮電機(jī)網(wǎng)絡(luò)式在電氣控制技術(shù)上，憋使用秘儡殿系統(tǒng)變頻技術(shù)的應(yīng)用羆掰暇瀋壓生產(chǎn)線的晟大差別，這必技術(shù)的使用不但使生產(chǎn)加工過程更加優(yōu)化，離效率，而且智憩他。本文的塞要王作翔內(nèi)容安籍，。目的和意

12、義綜土鼴述，本文靜鑫翡怒提撰沖壓生產(chǎn)線教逑翡步驟、內(nèi)容、方法。為多快好雀地提蠢沖壓生產(chǎn)能力掇供一秘改造愚路，并且提爨僳涯系絞穩(wěn)定遴牙轂經(jīng)驗(yàn)囂建議，避煲改遮中豹渡贅鼴彎鼴。華南理工大學(xué)工程碩士學(xué)位論文內(nèi)容安排本文的內(nèi)容安排有兩大部分：一是自動(dòng)化技術(shù)方案的分析，二是具體對(duì)改造中的自動(dòng)化各單元（包括壓力機(jī)和上下料手等）的動(dòng)作、互鎖關(guān)系進(jìn)行分析，從而得出沖壓生產(chǎn)線改造中在規(guī)劃和實(shí)施時(shí)的關(guān)鍵點(diǎn)。對(duì)自動(dòng)化改造方案的分析在第二章和第三章。第二章是工藝能力的需求分析，以確定自動(dòng)化的程度。第三章是方案分析，合理地解決各控制系統(tǒng)的可靠通信、連接，各自動(dòng)化設(shè)備的功能和運(yùn)動(dòng)參數(shù)確定，特別是各控制系統(tǒng)的選擇，對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定

13、工作影響重大。第四章是對(duì)各自動(dòng)化控制單元的信號(hào)通信分析。通過對(duì)壓力機(jī)與各種自動(dòng)化設(shè)備連接后它們的控制系統(tǒng)關(guān)系，分析解釋優(yōu)化節(jié)拍，真正實(shí)現(xiàn)值目標(biāo)的達(dá)成。第五章總結(jié)，對(duì)自動(dòng)化改造的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)和數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。第二章沖壓線自動(dòng)化改造目標(biāo)第二章沖壓線自動(dòng)化改造目標(biāo)的線生產(chǎn)能力現(xiàn)狀生產(chǎn)線布置圖自動(dòng)化改造前生產(chǎn)線的布置線用于生產(chǎn)內(nèi)部件，目前是一條人工作業(yè)線流水線。線用于生產(chǎn)外觀件，計(jì)劃年底完成全自動(dòng)化的改造任務(wù)。準(zhǔn)備進(jìn)行自動(dòng)化改造的線由四臺(tái)壓力機(jī)組成。第一臺(tái)為多連桿壓力機(jī)，用于拉延。第二臺(tái)和第三臺(tái)是法國(guó)的偏心連桿壓力機(jī)。第四臺(tái)是意大利羅維它壓力機(jī)。它們分別用于整形、修邊、沖孔等工序。這四臺(tái)壓力機(jī)組成的流水作業(yè)

14、線，中間由傳送速度為米的皮帶機(jī)來傳送零件，只有壓力機(jī)配量有一臺(tái)取料機(jī)械手，以解決大件取料的繁重工作。的線生產(chǎn)能力及人員配置在手工取料時(shí)，線的平均值（生產(chǎn)一個(gè)零件的時(shí)間）為秒表：值組成（壓力機(jī)工作速度按次）華南理工大學(xué)工程碩士學(xué)位論文項(xiàng)目皮帶送料按下人工送料解除急停壓力機(jī)沖壓人工取料急停開關(guān)循環(huán)時(shí)間秒秒秒秒秒秒小計(jì)秒（大約）從表中項(xiàng)目分類可以看出，由于鋼板的變形工藝要求，壓力機(jī)沖壓速度是固定的，不容易改變外，急停按下時(shí)間和解除時(shí)間都是為確保操作人員在手工搬運(yùn)零件時(shí)的安全而耗費(fèi)的，共有秒。人工取送料共秒，零件傳送秒，這兩類時(shí)間共秒，占總值的，耗時(shí)最多。所以，如果實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化改造，生產(chǎn)能力的潛力可以大

15、大發(fā)揮出來，根據(jù)同行的已有經(jīng)驗(yàn)，送取料和零件傳送的時(shí)間可在秒左右完成，如果與壓力機(jī)的循環(huán)時(shí)間秒做節(jié)拍上的優(yōu)化，自動(dòng)化改造后的值可以縮減到秒至秒。在人工作業(yè)的流水線線，其設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率只有，也就是每天小時(shí)真正用加工零件的時(shí)間只有×小時(shí)，那么其余耗費(fèi)的的輔助工時(shí)（約為小時(shí)）構(gòu)成如表表輔助工時(shí)構(gòu)成項(xiàng)目交換模具設(shè)備維護(hù)模具調(diào)整交班，休息時(shí)間每次分鐘，每天次每天分鐘分鐘分鐘共分鐘總共約為小時(shí)的輔助工時(shí)中，除交班休息是必不可少的外，比例最大的是模具交換時(shí)間。其次為模具調(diào)整時(shí)間。如果能將這兩項(xiàng)時(shí)間降低，那么設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率就可大幅提高，有效加工時(shí)間增大，每日單產(chǎn)量就可提高。按運(yùn)轉(zhuǎn)率，單件生產(chǎn)值秒，線生產(chǎn)個(gè)品

16、種的零件計(jì)算，單產(chǎn)零件數(shù)件。即滿足每天輛轎車生產(chǎn)的產(chǎn)量，相當(dāng)于年產(chǎn)量為萬臺(tái)，這個(gè)產(chǎn)量就是和年的實(shí)績(jī)。線四臺(tái)壓力機(jī)，除第一臺(tái)噸壓力機(jī)只需人外，其余三臺(tái)需要×人。還有叉車工名，裝箱工人名和班長(zhǎng)名，品質(zhì)檢查人，板金工名，共有名工人。產(chǎn)量達(dá)萬沖壓生產(chǎn)能力要求單件生產(chǎn)時(shí)間值和設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率要求年產(chǎn)量萬就意味每天產(chǎn)量為臺(tái)轎車。如果按規(guī)劃線生產(chǎn)十個(gè)品種的零件，那么每天需要生產(chǎn)個(gè)零件，比目前的產(chǎn)量多倍。所以值為秒，設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率達(dá)才能滿足日產(chǎn)量要求。如果進(jìn)行自動(dòng)化的改造，值需第章沖壓線自動(dòng)化改造目標(biāo)要賚魂豹交純蠡下：襲自動(dòng)化前后的值比較頊蠢庭帶送辯接愨停避辯解豫急捧蓮轆疆環(huán)彀料蓬棗計(jì)自動(dòng)化前秒杪秒秒秒秒秒疊

17、動(dòng)他后，驂靜。靜移移。移舞鴦：？移所以，自動(dòng)化改造后節(jié)省秒的急停和秒搬運(yùn)等待時(shí)間外，關(guān)鍵是取出精靜對(duì)蠲繚短，勢(shì)通過與壓力穩(wěn)瓣節(jié)攙優(yōu)琵，安凌蕈馕豹減少。齏整遴遙窈動(dòng)化可以讓交換模具的時(shí)間大大縮短，以提高設(shè)鑄運(yùn)轉(zhuǎn)率。人員懿置在叁動(dòng)純露靜霉麓天數(shù)為大，搽乍工名，裝銻大（蓑赫痰檢測(cè)），叉率工人，比目前的流水線人員配掇少人。萬輛年產(chǎn)時(shí)對(duì)生產(chǎn)品度的要求在目前的流水線作業(yè)中，產(chǎn)鼴的主鼴質(zhì)量鯔題為麟點(diǎn)和變形。產(chǎn)姓麻點(diǎn)的原因怒由于鋼板沖囂前或過程中受到污染。雖然褥前鋼板在線外清洗后再?zèng)_壓，但板眾率有的零件商達(dá)成更多。浪費(fèi)大量人力和場(chǎng)地資深。鬏搖諼套取群，雩莛叛金寒點(diǎn)豹污耱主要怒人工手套豹龜綾，空氣孛懿灰壘和不明

18、來路的油泥。顯然在自動(dòng)化改造中要解決這個(gè)問題。，成本控制要求自動(dòng)化改造的投資收回一般要求在年內(nèi)收回。初步估計(jì)每年在自幼化改造后可增收的利潤(rùn)如下：華贏璞工大學(xué)王程碩士學(xué)霞論文人員工資：人×。萬元人萬元年產(chǎn)量提升利潤(rùn)：件天×天×元件萬元年所以每年估計(jì)增加的利瀨；萬元萬元萬元人民幣年本章小結(jié)從上面分析中，可以清晰地知道我們的霞標(biāo)：值由秒降到秒鼴決麻點(diǎn)等品質(zhì)問題運(yùn)轉(zhuǎn)率由升到優(yōu)化人員配置第三顰沖壓自動(dòng)化生產(chǎn)線方案第三耄沖壓自動(dòng)化生產(chǎn)線方案?；緲?gòu)想。配置構(gòu)想上一章小結(jié)總結(jié)了產(chǎn)量提高到萬要達(dá)到的能力目標(biāo)，包括值秒，運(yùn)轉(zhuǎn)率和璇量基櫟。解決麻點(diǎn)問題就是要避免人工平套的嘏絨，空氣中

19、的灰塵和不明來路的泊泥的污染。在沖壓線繁一臺(tái)拉延藏農(nóng)置在線清洗機(jī)是解決灰塵秘油泥闖題通髑方法，同時(shí)對(duì)沖壓鋼檄的表滕鍍鋅厚度進(jìn)行臺(tái)理配方，使沖壓時(shí)不會(huì)有镩粉脫藩聚集成點(diǎn)的現(xiàn)緣。使用機(jī)器人或機(jī)城手做上、下料手，不但可以避免人工送取料手套的疆絨污染，更擻要的怒可以讓送取料時(shí)間大大縮短，從而達(dá)到目標(biāo)值。圖是自動(dòng)沖壓生產(chǎn)線的一個(gè)基本構(gòu)想布援。圖中的壓力機(jī)為已有的暇臺(tái)從到的壓力楓，各鹺力機(jī)之問的零件傳送廂穿梭機(jī)連接褥成，每臺(tái)壓力楓安裝上料手翔下料手，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)快速送取料。在第一臺(tái)腱力機(jī)前安裝在線拆璨潺洗機(jī)，在最精一臺(tái)聰力機(jī)籍安裝自動(dòng)傳送鏈，使加工好的零件裔動(dòng)送到物流倉庫。慈送取精窶魂裝震中，一般選耩轆稅躐手

20、。困必它震要滋生產(chǎn)線中心菔進(jìn)卮退和捏毅工隆去抓取工件。如果采用機(jī)器人則價(jià)格貴，而且速度低，安裝華南縫工大學(xué)工程硬士學(xué)位論文位漫往往程地面“，會(huì)影響生產(chǎn)中工序變化，弓起物濾不暢。在線的構(gòu)想中，對(duì)于兩工序和三工序或者四工序生產(chǎn)的零件出口都在第四臺(tái)壓力機(jī)后。兩工序或三工序生產(chǎn)對(duì)，生產(chǎn)線上不開動(dòng)的壓力機(jī)工作臺(tái)上安凌過渡托盤，出機(jī)械手抓取過渡到下一加工工序。整個(gè)生產(chǎn)線無旁側(cè)物流實(shí)行全封閉，以減少輔助工時(shí)和生產(chǎn)中外晁污染對(duì)零件的影響?？刂葡到y(tǒng)的總體構(gòu)想佟舞個(gè)安眾生產(chǎn)貔鑫動(dòng)純單元，貔霞粳繕改造串豹經(jīng)駿，一般貔定一個(gè)滓壓自動(dòng)單元的概念為：?jiǎn)卧▔毫C(jī)、它的上、下料機(jī)械乎和壓力機(jī)前的穿梭輥。這個(gè)單元的動(dòng)作順序

21、是：每個(gè)單元之問在自動(dòng)狀態(tài)下的首先啟動(dòng)是靠上料手來觸發(fā)。全生產(chǎn)線在自動(dòng)狀態(tài)下盼啟動(dòng)函第一螽壓力輟沖壓一件開始，戩后簿胰拆臻清洗對(duì)辯上來一件料就自動(dòng)完成次沖朕，取出后由穿梭機(jī)傳入下一單元，逐一循環(huán)，直到產(chǎn)品計(jì)算器詩滿震就扶第一螽壓力梳單元禽后逐個(gè)停止。第蘭章沖壓自動(dòng)化生產(chǎn)線方寨圈囊動(dòng)他罄元控制部分的硬牛綴殘“如圖所示，壓力機(jī)是自動(dòng)化單元的主機(jī)，它的運(yùn)動(dòng)控制是整個(gè)單元安全運(yùn)轉(zhuǎn)款核心，上瓣手、下棗毒手豹安全動(dòng)镎都與羝力掘互鎂，爨力規(guī)戇動(dòng)癢核一整是滑塊運(yùn)動(dòng)。滑塊運(yùn)動(dòng)的位鼴確定由安裝在壓力機(jī)上的電子凸輪確定，電子凸輪將淫塊運(yùn)動(dòng)一個(gè)鍰垮分度兔度，下死點(diǎn)戈度，上死點(diǎn)必度或壤。上料手和下料手與鷹力機(jī)自動(dòng)聯(lián)動(dòng)時(shí)

22、的動(dòng)作關(guān)系就由凸輪來控制，凸輪告訴上下手倪辯該安全送料，魔對(duì)該安全取瓣。贗數(shù)圖示中蛉上、下手都要與壓力機(jī)馳主邏輯控制器相連接。愿力極的主要任務(wù)是處理各穢檢測(cè)信號(hào)和控制自己的器釋動(dòng)佟。壓力機(jī)操作屏與它的相連接，用來設(shè)定操作數(shù)據(jù)，操作和顯示各種提示信息。機(jī)械手瞧有自己的操乍屢。備自動(dòng)化單元的之間互鎖通信就是本單元的穿梭機(jī)與上一單元下料手的互華裔遴王大學(xué)王糕磁士學(xué)釹論文錟哭鬣翻零肇元靜下料手與下攀元熬劈梭瓿嬲艇碳倍譬滾羧。窮援輥的邋動(dòng)必需與上一個(gè)繁露瓣下精手鞫本攀元鶼土精手互鎂，只溪窮梭襁豹遴動(dòng)熬躐怒的，鼯象豹禿予涉，宅魏霹以遴動(dòng)。擻據(jù)蜜全撩佟秘繳駿，我們憩緒了一個(gè)巍瀵識(shí)攀元靛設(shè)鐮襲撩佟餐霹戮溪察捌

23、麓藩辮蠹，急終按壤黲髂霪囂瓣，清參考潮的爨勘他照元農(nóng)鼴圈濺鏘下淡焱魏貔能纂元急襻技鍵定義襲“垂囊韻化攀炎急僚按鍵寇義襲 焱這激褥掰燹注意麓楚；鑲個(gè)王廠鄂霄螽麓豹搡律習(xí)鐨張麓特點(diǎn)，農(nóng)考纛控制系絞邏輯鶼時(shí)鏃，搽須滾鞭。不溪如璦對(duì)搽佟功熊靜定義與融露酌鍘發(fā)鞠串突鶼旗方，褥粼黛念不怒褥翔縑試。如上掰述憝囊動(dòng)囊：肇元髑生產(chǎn)線锫單元之麓麓羧燃莛系瓣劃?？爻眹瘫野咀讘B(tài)分糕瘸王廠瑟鴦瀚技零諾螽，魂凝為按拳麴緞鼴黎下一怒麴燮鞠，耽翔黢剃囂黲逡型怒磷方便為瓣緞艨爝系緩提供逡激駒按掰等。囪動(dòng)億連線的麓期改造爨渤純逐線敬逑蓊麓王獠憊銹疆力梳豹螽努囊溯億玻逸粒舞會(huì)線爨確純麓增加豹姆昧矮強(qiáng)。麓頹敬逸瓴疆：。巍湊換摸（魁

24、撅激終愈敬電溯，瓣糕門瀲嘏渤笛爨秘抉援熬本滾稷建下鞠：第三章沖壓自渤化生產(chǎn)線方案鍪：爨凌換模滾程黧“在“運(yùn)行”和“開出”的位置是模具吊裝的交換點(diǎn)，熬個(gè)交換模具的時(shí)聞統(tǒng)為分鍵。壓力機(jī)改造¨”包挺繼電器改控制。主電機(jī)變頻改造。熙壓、氣墊氣愿自動(dòng)調(diào)整。裝掛高度調(diào)整。放障報(bào)警器提示。監(jiān)控。壓力楓蛉控制關(guān)鍵點(diǎn)是對(duì)離合制動(dòng)器盼安全控制，譙進(jìn)行改造的時(shí)候，同樣要使用原有的機(jī)械凸輪，并將英用至雙回路按制線路中去，這種雙檢測(cè)（即雙凸輪），雙控制，雙執(zhí)行原則的戳回路系統(tǒng)能夠最大可能的保障壓力楓安全。另外一個(gè)問題是在對(duì)壓力機(jī)的編程時(shí)廨該盡可能使麗模塊化的編程方式，以便在與基動(dòng)化裝置實(shí)現(xiàn)連機(jī)時(shí)，可以明了地處

25、理由予一邊生產(chǎn)一邊調(diào)試麗引起的操作模式的選擇、各裝置停機(jī)時(shí)序的處理和故障散復(fù)過程的處理等問透，比如全自動(dòng)和乎動(dòng)操作方式的選擇，壓力機(jī)故障時(shí)自動(dòng)化裝置在運(yùn)動(dòng)中艘該如何停止等等。與自動(dòng)化改造相當(dāng)?shù)哪＞咦杂谆涌凇皟骸败玻］阶R(shí)鬟，板俘傳感。模具識(shí)別的原理是用對(duì)安裝在模具上的多針插座作相應(yīng)的短接輸入，成為二透灝的信號(hào)給控翻器寐識(shí)秘楚否換鎊筷縣，懲在自動(dòng)純線上保障秘動(dòng)換模安全無誤。板件傳惑韻律愛建幫韻囂力孛凡控翻系統(tǒng)確認(rèn)疆力梳中靜模爨里是露存在零件或者零件是否到位，它可以保護(hù)模具不受到傷謦，這個(gè)信號(hào)也是協(xié)調(diào)上下料習(xí)童華鴦理工大學(xué)工程矮±學(xué)位論文動(dòng)作的一個(gè)霪要信號(hào)，它的原理湖如圖：一萋蔽傳梭測(cè)

26、原理霉當(dāng)鋼板坯料未能在模輿中擺放到位時(shí)，就套觸到觸點(diǎn)感應(yīng)頭，使“伏的回路接蘊(yùn)瑟繼邀器摹元線塑褥電，竣遺一令“綾豹售號(hào)給表示鋼叛在模瑟中處于錯(cuò)誤的位置，這種狀態(tài)沖壓會(huì)使模熙損壞，所以壓力機(jī)就會(huì)報(bào)警并鎖定，錯(cuò)誤黲除囂，堪力規(guī)考韙繼續(xù)工睪。建拉殛瀲囂靜工彥孛會(huì)鑊愿另步一秘電磁感應(yīng)器，用來感應(yīng)零件是否放讖正確。自動(dòng)夾錢改造；實(shí)現(xiàn)模其囊動(dòng)夾緊。在流水作業(yè)的生產(chǎn)線，模具的夾緊烴用夾緊螺栓人工夾緊的，耗時(shí)間長(zhǎng)，可靠性差，趣現(xiàn)潺裝螺拴鶼婕提辯嚳有；懇時(shí)在使用上下料手送取工停居，人工緊固模具安裝螺栓幾乎不可能。所以必顙實(shí)行自動(dòng)夾鉗改造。自動(dòng)夾鉗的原聯(lián)如下翻：夾鉗豹雩亍走巍汽缸或者氣瑪達(dá)沿港塊的零型槽驅(qū)熟，夾鉗到

27、經(jīng)慝由裹豢油將模具夾緊，這套機(jī)構(gòu)包括液壓夾緊的取回路，保證在一個(gè)回路的液膳失壓的時(shí)娛，模具仍然能夠?qū)ΨQ地夾在浸塊上。綴障可靠性的還有夾鉗到位離開報(bào)警和油壓報(bào)警。下面是液壓夾鉗的雙網(wǎng)路圖：第三躐沖壓自動(dòng)化生產(chǎn)線方案源潮滾壓夾錈原瑾強(qiáng)廢料自動(dòng)排泄：廢辯疆（黧）是一個(gè)蜜裝在蟪叛主瓣一鼴裰嶷囂囂戇氣渤門，雖然簿擎，但它的殲啟角腋卻會(huì)影響廢料的順暢排泄。而且它的開啟鬻與工作臺(tái)連鎖，以避免相攮。廢料方向隰爿脅，雨簿鼠川。一圖：廢料槽升扁氣動(dòng)縮構(gòu)當(dāng)上述前期改造究成后，理當(dāng)進(jìn)行上、下料手的導(dǎo)入工程，否則來經(jīng)運(yùn)行檢驗(yàn)的上述改造蒔項(xiàng)掰與上、下料一超導(dǎo)入時(shí)，會(huì)由于壓力機(jī)改遺使用初期的不穩(wěn)定而鼴致自動(dòng)化裝鼴調(diào)試和運(yùn)行

28、不穩(wěn)定。改造中鼴充分考慮邊調(diào)試邊生產(chǎn)的不穩(wěn)定困索，設(shè)甏手動(dòng)幫連動(dòng)的浹速轉(zhuǎn)換模式，縊便在菜齏劾化裝鬣不能遙行時(shí)方便地切換工作模式，快速恢復(fù)生產(chǎn)；對(duì)于手渤和自動(dòng)模式下的設(shè)鑄和工藝、操作酌可雩亍贛要一一在操擘控鐲糕序中考慮清瀨，所敬對(duì)程窿豹模塊純編程釋這里綴激要。華露遴工大學(xué)王程硬士學(xué)位論文在聯(lián)力極翦麓改造中，要引入一個(gè)非常必鍵的概念，潮數(shù)據(jù)模其號(hào)鐐理：一個(gè)模具有唯一的編號(hào)。當(dāng)壓力機(jī)輸入這個(gè)編號(hào)并確認(rèn)執(zhí)行時(shí)，自動(dòng)化單元上的所有設(shè)備的相對(duì)艨于該工守零饞模具的參數(shù)（比如匿力機(jī)氣墊力、巍度、裝掛贏度、模具識(shí)別、機(jī)械手相應(yīng)軌跡及運(yùn)行參數(shù)）都一一自動(dòng)調(diào)艇到位或調(diào)入相應(yīng)預(yù)備數(shù)據(jù)；只需人工確認(rèn)，不用人工操佟。這是

29、一個(gè)可靠又快速的自動(dòng)化方案。在引入上下料的穿梭機(jī)后，這種概念非常有效率，它使常用的手工換模時(shí)間由分鐘縮短到分鎊。自動(dòng)化主體改造設(shè)備的選取自動(dòng)化主體改造設(shè)備的選墩主要依據(jù)能力要求和與壓力機(jī)電氣系統(tǒng)的配匹問題。電氣系統(tǒng)的蹉配主礞是自渤化裝道與壓力機(jī)的信號(hào)往來。由于大多怒單純的信號(hào)，一般是較少有問題的。但在我們的施工中出現(xiàn)了少有的三菱與題門予系統(tǒng)通信中信號(hào)追趕現(xiàn)象。所以盡可能用同一系統(tǒng)泉控制個(gè)自動(dòng)化單元，特別是對(duì)信號(hào)的響戍時(shí)間有嚴(yán)格要求的場(chǎng)合。麗且一般地規(guī)定，自動(dòng)化單元的急?；芈芬髱不芈愤B接。另外，由于機(jī)的應(yīng)用，目前的的主從論間往往用各種總線（如、）連接，麗時(shí)總線上還有備犟中操作屏、傳感器、執(zhí)行

30、單元。在傻尾總線結(jié)構(gòu)的控制系統(tǒng)時(shí)，囂特別注意防電弧干擾和高頻強(qiáng)電場(chǎng)干擾。我們改造中對(duì)靜交流變頻電視靜電添魄纜改鬻了霹蔽锫裝毫纜，程藏之前，系統(tǒng)工作不穩(wěn)定，的主掇單元容易損壞。工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的干擾問題在豳內(nèi)并不受重視，致使溺內(nèi)有拳數(shù)靜轆器手（久）的作處予不穩(wěn)定當(dāng)中。菇侮猩設(shè)計(jì)規(guī)劃中凈化工業(yè)噪聲，不但對(duì)設(shè)備有利，對(duì)人體也有利。上料豐凡械手下料機(jī)械手圖自動(dòng)化單元整體組成示意圖第三章沖壓自動(dòng)化生產(chǎn)線方案上料要求安裝壓力機(jī)的左、右前立柱之上上、下料機(jī)械的安裝位置一前一后，但要求的動(dòng)作一樣。即從壓力機(jī)中的模具里送或取出工件。它是二維的運(yùn)動(dòng)軌跡，所以機(jī)械只需沿生產(chǎn)線中心方向的軸進(jìn)給軸和沿垂直地面的向提升軸。是軸伺

31、服機(jī)構(gòu)。線的工作臺(tái)寬度為，機(jī)械手的拾取中心到安全地退出滑塊為，工作臺(tái)邊緣到光電保護(hù)管的距離為，所以機(jī)械手的基本進(jìn)給行程為×。機(jī)械手的提升行程計(jì)算為：拉延深度：放料高度：模具定位避空?qǐng)D機(jī)械手安裝位置根據(jù)壓力機(jī)的工作節(jié)拍，一般次。所以機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)節(jié)拍至少要與壓力機(jī)同步。既為次以上才合理，并考慮真空吸附零件的安全吸附力和機(jī)械手結(jié)構(gòu)速度極限的要求，確定為，行程至少秒。行程至少秒，才能滿足要求。綜合得出上、下料手的規(guī)格為：送料機(jī)械手的送料重量（含輔助臂）：送料行程：，行走時(shí)間：升降行程：，行走時(shí)間：華南理工大學(xué)工程碩士學(xué)位論文工件固定方式：定位桿與壓力枧組成黲鴦動(dòng)單元工饞節(jié)拍瀵足。，安裝高度：

32、襲：機(jī)械手安裝高度表下橫頂?shù)降孛娓叨榷耸捌鬏S心到工作臺(tái)高度“、。賽梭橇的參數(shù)選濺同上原理，工藝能力的臻求是設(shè)備選取的基本要求，穿梭機(jī)的參數(shù)選取如下：終送速發(fā)：米移傳送距離：橫崗移動(dòng)速凌米穢橫向移動(dòng)距離一藐盤尺寸工件固定方式；定位桿，拆垛清洗橇參數(shù)酌選取“”拆垛清洗帆包掇拆垛裝爨和清洗機(jī)兩齠分。拆垛的關(guān)鍵是成麓鋼板的分離披術(shù)和動(dòng)作節(jié)拍髓夠滿足秒鐘拆一件的要求。磁性分離加氣壓分離是露前使用最多的技術(shù)。煮陣獨(dú)立式氣融提升技術(shù)是哥筒效率較高的一種方法。清洗機(jī)的技術(shù)濺點(diǎn)在于擠干輟的設(shè)計(jì)和材料，這種無紡絨織成的輥既能擠干清流油，又不會(huì)壓傷材料。純的輥壅要保證均勻地?cái)D千油，氌要使材料不會(huì)跑偏，特別是雙張材料

33、并列進(jìn)入時(shí)，材料有旋轉(zhuǎn)的越向。同時(shí)清洗油的品質(zhì)和循環(huán)工作辯的過濾精度也是一項(xiàng)需要不斷改進(jìn)豹工俸，沖壓穩(wěn)延時(shí)粥果有敬上的微歉存在于鋼板襲面，拽延的結(jié)果就可能會(huì)有麻點(diǎn)出現(xiàn)，所以我們選取了。避濾耪發(fā)翁過濾器。清洗效果的好壞還與油壓有關(guān)，油壓高使油噴出時(shí)成霧狀，清洗效果反而會(huì)差，通常靜滴壓京趣會(huì)馥鞍努。拆垛清洗機(jī)的輸送速度大約為米分鐘。第三章沖壓自動(dòng)化生產(chǎn)線方案本章小結(jié)這一章給出了在進(jìn)行沖壓生產(chǎn)線自動(dòng)化改造時(shí)應(yīng)該考慮的各方面問題，包括工藝分析和設(shè)備選取的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)。通過這些交流，可以使希望開展自動(dòng)化改造工作的部門，能夠從中得到一些幫助文中提到的方案都是在長(zhǎng)期實(shí)踐中得到驗(yàn)證的，但是由于具體的工程中要兼顧的

34、問題不盡相同，所以要進(jìn)行多種方案的比較，才能避免問題的出現(xiàn)。華南理大學(xué)工程碩士學(xué)位論文第四章機(jī)械手伺服控制特點(diǎn)及互鎖信號(hào)位置控制、伺服控制的基本原理，伺雅系統(tǒng)的一般漂瑾：玨”，。定義：櫥服系統(tǒng)楚數(shù)字控制系統(tǒng)與機(jī)床本體之間的電傳動(dòng)聯(lián)系環(huán)節(jié)。主要有伺服電動(dòng)機(jī)、驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)、以及位置檢測(cè)裝置等組成。其中，伺服電動(dòng)枧是系統(tǒng)的執(zhí)行元件，驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)是飼服電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力源，數(shù)字控制系統(tǒng)發(fā)出的指令與位鶯檢測(cè)元件反饋信號(hào)比較后作為位移指令，再經(jīng)過驅(qū)勸控制系統(tǒng)的功率放大，驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，從而通過機(jī)械傳動(dòng)裝援拖動(dòng)機(jī)構(gòu)完成運(yùn)動(dòng)。伺服控制系統(tǒng)的分類：）、彈環(huán)控制這類遴給伺服驅(qū)動(dòng)是開環(huán)酶，朝沒裔檢溺反饋裝囂。其驅(qū)渤電魂稅

35、只能采用步讖電動(dòng)機(jī)，該類電動(dòng)機(jī)的主要特征是控制電路每變換一次指令脈沖信號(hào)，電動(dòng)褫就轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)步距角，并蠢電動(dòng)稅本身就有自鎖琵力。、驅(qū)動(dòng)步進(jìn)工作蠹躲瀋豢電路電動(dòng)機(jī)圖。開環(huán)控制系統(tǒng)框）、閉環(huán)控制這類遴給穩(wěn)騷驅(qū)凌是按翅囂愛績(jī)控粼方式王終豹，其驅(qū)動(dòng)邀動(dòng)熱可采愿囊滾或交流兩種伺服電動(dòng)機(jī)，并需同時(shí)配有速度反饋和位鬣反饋。在加工中隨時(shí)檢測(cè)移動(dòng)部孛豹實(shí)囂接移量，并及對(duì)及饋給數(shù)控系絞孛靜魄較器，它與援於運(yùn)算艨褥的搬令信號(hào)進(jìn)行比較，其差值又作為伺服驅(qū)動(dòng)的控制信號(hào)，進(jìn)而帶動(dòng)位移部件以瀵涂位移誤差。第四章機(jī)械手伺服控制特點(diǎn)及強(qiáng)鎖信號(hào)按位置愛饋襝測(cè)元籜的安裝部證不同，它又分為全閹環(huán)幫半閉環(huán)兩靜控鍘方式。，全愛舔控糊如圖九

36、所示，其位置反饋采用溉線位移檢測(cè)元件，安裝在機(jī)床床鞍部位上，蘩壹接檢滋撬床坐揀麴壹線位移量，透過反饋可敬消除扶電羲梳劐穰藤藤鞍整個(gè)機(jī)械傳動(dòng)鏈中的傳動(dòng)誤差，得到很高的機(jī)床靜態(tài)定位精度。但是，由于在整個(gè)控秘琢凌，許多稅躐臻凌囂節(jié)瓣摩擦褥洼、溺毪幫瓣豫鷺為菲線瞧，并量熬個(gè)凝械傳動(dòng)鏈的動(dòng)態(tài)響應(yīng)時(shí)間（與電氣響應(yīng)時(shí)間相比）又非常大。這使得整個(gè)閉環(huán)系統(tǒng)耱穩(wěn)寇淫校正帶來綴大困難，系統(tǒng)麴設(shè)詩秘調(diào)整瓷器擺警復(fù)雜。囂藐，遮靜全溺環(huán)控制方式主臻用于精度要求很高的數(shù)控嫩標(biāo)鏜床、數(shù)撩精密磨床等。框圖：全閉環(huán)控制系統(tǒng)，半閉壞控制如圖卜所示，其位鬣反饋采用轉(zhuǎn)角檢測(cè)元件，直接安裝在伺服電動(dòng)稅躐絲杠端部。由于大部分機(jī)械傳動(dòng)環(huán)節(jié)未

37、包括在系統(tǒng)閉環(huán)環(huán)路內(nèi)，因此可獲得鞍穩(wěn)定的撩翩特性。絲杠等機(jī)械傳動(dòng)誤麓不能通過反饋來隨時(shí)校正，但是可采用軟件定值補(bǔ)償?shù)姆椒▉磉m當(dāng)提高其糖度。目前，大部分?jǐn)?shù)控機(jī)床采用該半閉環(huán)控制方式。華南理工大學(xué)工程碩士學(xué)位論文圖半閉環(huán)控制系統(tǒng)框圖）機(jī)械手伺服系統(tǒng)的組成和要求：一般機(jī)械裝置的伺服系統(tǒng)主要由伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和機(jī)床機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)組成，機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)通常由減速齒輪、滾珠絲桿、導(dǎo)軌、工作臺(tái)等組成，作為沖壓行業(yè)使用的機(jī)械手，由于工作精度要求與一般金屬切削加工機(jī)床得逞精度要求相比，要求較為低，所以機(jī)械手主要要求的是穩(wěn)定和高速度，其機(jī)械部分當(dāng)然也是圍繞這個(gè)題目來設(shè)計(jì)，這一點(diǎn)在前面的章節(jié)中已經(jīng)分析過。那么其伺服驅(qū)動(dòng)的要求

38、同樣是如此，所以機(jī)械手的控制大多采用圖十所示的半閉環(huán)控制系統(tǒng)，來獲得較穩(wěn)定的控制特性。作為動(dòng)力的關(guān)鍵部件一伺服電機(jī)，目前比較常用的是直流伺服電機(jī)和交流伺服電機(jī)，由于矢量控制技術(shù)的成熟，現(xiàn)在的交流伺服電動(dòng)機(jī)已經(jīng)應(yīng)用得非常好，但在機(jī)械手的應(yīng)用上較多的是同步交流伺服電機(jī)，他的優(yōu)點(diǎn)表現(xiàn)得很突出：高可靠性一一特別使用沖壓行業(yè)免維護(hù)性一一一適應(yīng)連續(xù)運(yùn)行的工廠生產(chǎn)轉(zhuǎn)子慣量小一提高了伺服的快速性電機(jī)散熱好，可高速運(yùn)轉(zhuǎn)一一提高了機(jī)械裝置的效率同功率下電機(jī)重量體積較小根據(jù)機(jī)械手的工作特性，其伺服控制系統(tǒng)的模型就大致勾勒出來了，由于電腦技術(shù)發(fā)展，的機(jī)械手控制系統(tǒng)就更加具有時(shí)代的特點(diǎn)。第四章機(jī)械乎伺服控制特點(diǎn)及置鎖信

39、號(hào)線自動(dòng)乏設(shè)備中位置伺服控制的硬件及軟件構(gòu)成。硬孛機(jī)械平的位鬣伺服控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)；“輥轅手豹镲鞭系統(tǒng)怒選焉游公司豹交流靄簸系巔，德的主要參鼗翔下：名稱：型母：轉(zhuǎn)逮：，扭觚：，工終電壓：，制動(dòng)：，磐煙速線瓣。請(qǐng)看圖：的這囊系統(tǒng)包攝懿成套伺服電疑、紓羆減速囂、續(xù)秘囂（）以及伺服驅(qū)動(dòng)電源模塊，他通過總線與定位系統(tǒng)即位置控制器相連，日徵的定位系統(tǒng)是一個(gè)帶鴦控割一個(gè)或多個(gè)伺服系統(tǒng)電搬運(yùn)行戇定位裝置。他能夠控制上料機(jī)械手、下料機(jī)械手、穿梭裟置和翻轉(zhuǎn)裝置。是一個(gè)基于多個(gè)微處理器技術(shù)的定位裝置。在這個(gè)系統(tǒng)審有操髂端和接口。操作端是一個(gè)帶有耐用功能鍵的全彩色顯示屏，撼供了良好的人機(jī)通訊功能。襁每個(gè)伺服電機(jī)中都有一

40、個(gè)內(nèi)爨鰓碼器，他向伺服裝晷反饋電機(jī)的位置和轉(zhuǎn)速，伺服裝置再將正確的信息通過傳送給定位裝疑，以便每一個(gè)裝置的正確能置不斷地被修正。在這里使用的好處是只傳送原來傳送數(shù)據(jù)格式中的變化部分，所以傳送速度快，可以適成這種工業(yè)應(yīng)用。電機(jī)的速度、轉(zhuǎn)向和位置，以及凸輪的數(shù)據(jù)都可通過顯示屢和其上的功能鍵編程到定位裝置中。的功麓就象一個(gè)主邏輯控制系統(tǒng)，傈證壓機(jī)單元中的設(shè)備按正常的順序稿動(dòng)。通過與定位裝置通訊，將信號(hào)傳送到定位系統(tǒng)，米控制上料機(jī)械手、下料杌械乎、穿梭裝置幫翻轉(zhuǎn)裝置與壓力機(jī)的動(dòng)作對(duì)序，使它們戳嫗確的漣度運(yùn)行歪程序設(shè)定點(diǎn)。伺服裝置與驅(qū)動(dòng)電機(jī)相連，保證其維持正確的電壓。由于定位裝鬣總共砑支持個(gè)伺服一軸系統(tǒng)

41、，這就表示裝置能控鍘壓辯單元中包括上料機(jī)械手、下料機(jī)械手、穿梭裝置和翻轉(zhuǎn)裝置上的每一個(gè)軸。裝置也麓控籬壓輥鑫冬凸輪、褥同斡挺力和游動(dòng)譎熬。定鎪裝置能處理和儲(chǔ)存?zhèn)€伺服控制的軌跡程序，是帶有定位功能、診斷功能和內(nèi)部功能的整體裝置。露蜜蠼工大學(xué)工程贛士學(xué)短論文剽：內(nèi)動(dòng)裝囂系絞控制結(jié)搠第四章機(jī)械手伺服控制特點(diǎn)及強(qiáng)鎖信號(hào)軟侔淑公司的機(jī)械手使用的是他們?cè)砑何璋l(fā)的專用軟件，這個(gè)軟件的運(yùn)行在位置控制的中心模塊里面，軟件結(jié)構(gòu)圖，如下：圖：基動(dòng)化裝置軟饞構(gòu)成由于的軟件是在下開發(fā)，程序結(jié)構(gòu)中的操作系統(tǒng)可以有下的怒級(jí)連接連接，使爆專門定義鷯摻令，對(duì)運(yùn)雩亍套中的冬軟傳狀態(tài)露報(bào)警提示進(jìn)行監(jiān)視，以及激活（啟停）指定的程序。

42、穆為機(jī)械手?jǐn)?shù)系統(tǒng)軟件，是控制鰓嘏驅(qū)動(dòng)的程葶集，它包括五個(gè)部分：乏一：軟件塊，的縮寫，負(fù)責(zé)控制內(nèi)部傳輸，如的運(yùn)算。請(qǐng)參麓圖。是的運(yùn)算軟牛，是操作羼的運(yùn)算軟件。之二：軟件塊，怒通信的配置文件，在上有四種通信功能協(xié)議，一個(gè)是串口邋信協(xié)議，用于外部的通健。第二是與伺服驅(qū)渤器相連的，這是專門為伺服設(shè)計(jì)的一種協(xié)議，華南理工大學(xué)工程碩士學(xué)位論文他的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)如下圖：第三是協(xié)議，由于它只傳輸內(nèi)容改變的部分，所以傳輸速率快，在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中用于連接內(nèi)容多的操作屏和測(cè)量壓力機(jī)滑塊位置的編碼器。第四是，它是逐個(gè)循環(huán)全部傳輸數(shù)據(jù)，用在與以及各壓力機(jī)單元之間的之間的通信。之三：應(yīng)用軟件，是文件，用于伺服的軌跡、速度、加速度功

43、率等參數(shù)的計(jì)算，伺服電機(jī)的反饋量和的運(yùn)算結(jié)果由傳遞。其中包括￥兩個(gè)動(dòng)態(tài)文件。之四：軟件塊，存儲(chǔ)設(shè)備的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，比如進(jìn)給的行程軟限位值，最大電流功率極限值等等。之五：軟件塊，這個(gè)數(shù)據(jù)只存在于操作屏的系統(tǒng)內(nèi)，記錄設(shè)備的配置（在軟鍵里面可以看到），以及軌跡編輯模具號(hào)等記錄數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)通過圖的路徑應(yīng)用到系統(tǒng)的計(jì)算中去：圖：數(shù)據(jù)傳遞流程第四章機(jī)械手伺服控制特點(diǎn)殿互鎖信母系統(tǒng)框圖及傳遞溺數(shù)分析辯玨硝秘進(jìn)給伺服系統(tǒng)熄機(jī)械手控制體系中的一個(gè)重要組成部分，它的性能直接決定機(jī)械手快速健、穩(wěn)定性和精確性。進(jìn)給伺服系統(tǒng)熬以位置為控制對(duì)象的自動(dòng)系統(tǒng)，位置控制的前提是對(duì)速度進(jìn)行控制，伺服電動(dòng)機(jī)及其速度控制葷元，是伺服控

44、制系統(tǒng)中的一個(gè)組成部分。的祝械手與其袍的視械手一樣采蠲半閉環(huán)結(jié)構(gòu)。速度控制單元是位置控制的內(nèi)環(huán)，通過專用總線接收使置控制器的輸出，并將這個(gè)輸出律為速度環(huán)的輸入命令，實(shí)現(xiàn)褥速度靜控裁。對(duì)速度控鍛而富，飼澈?jiǎn)卧邮账俣瓤刂泼?，接收反饋?shí)際速度并進(jìn)行速度比較。位鼴環(huán)控制由計(jì)算機(jī)（）完成，速度環(huán)是摸叛鐲服，幫位囂控翻器鶼輸出是數(shù)字量，轉(zhuǎn)換精，作為速度環(huán)（）的給定命令。位置伺服控制內(nèi)軟件實(shí)現(xiàn)，在中由§靜來驅(qū)動(dòng)羧墨，蜜現(xiàn)鎵黻靜數(shù)字信號(hào)傳遞。圖：叁裁純裝置控制系絞筵遞薅數(shù)進(jìn)給伺服系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖所示。在圖中，位置楚載器孛魏囂跑鍘控巷黧法。扶簧遞爨數(shù)鮑燕度寒餐，蝗鬟控制器相當(dāng)于一個(gè)比例環(huán)節(jié)，其比例系

45、數(shù)怒。伎置控制器轅湊是數(shù)字量，囂要經(jīng)過總線傳竣，在驅(qū)動(dòng)器中縫轉(zhuǎn)換之后才能控制調(diào)速單元，轉(zhuǎn)換也相當(dāng)一個(gè)比例環(huán)節(jié)，其比例系數(shù)。位置量檢測(cè)環(huán)節(jié)包撬位置傳感器（旋轉(zhuǎn)編碼器）搬后萋處理電鼴。這個(gè)環(huán)節(jié)墩是一個(gè)魄例環(huán)節(jié)，比例系數(shù)。從位置邵的鴦發(fā)來看，調(diào)逮單元可以等效為一攫一眭環(huán)節(jié)：（），或中為慣性時(shí)問常數(shù)：為調(diào)速單元的放大倍數(shù)。調(diào)速單元輸出的量怒速度嫩，這一速度量綴過積分環(huán)節(jié)后成為角位穆量。肆皇南瑗工天學(xué)王程硬士學(xué)位論文。線翔動(dòng)化設(shè)備審侗騷系統(tǒng)健動(dòng)機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)。機(jī)構(gòu)特點(diǎn)機(jī)躐手桃娥結(jié)構(gòu)鼴分櫥：祝械手的傳緩結(jié)構(gòu)入圖一？所示，與水平熏直方向的軸弱機(jī)械結(jié)構(gòu)，是電魂緩稈組成。這種縫構(gòu)騎優(yōu)點(diǎn)是機(jī)構(gòu)緊湊，摶動(dòng)精度容易保誕，

46、碾雖絲杼是標(biāo)臻件，轡易定制，在一般的設(shè)計(jì)上都采用它，比如日本東芝造船豹機(jī)械手、塞士工程的穰壤手、小矢部耪拶酌產(chǎn)晶等，幾乎所裔的本廠家漶一穩(wěn)的憩種結(jié)構(gòu)，機(jī)城芋豹饕體囂格十分雷閹，以至予彼璉：閱都認(rèn)為對(duì)方設(shè)計(jì)上有抄襲之嫌！國(guó)內(nèi)豹設(shè)詩鍵大同小異。但是，如巢要求受旖有時(shí)、以每穢完成豹聿亍程的甘咔候，這種維橡就貓峪一個(gè)難題：絲稈轉(zhuǎn)速檄限豹限制。如萊以辛酶雙頭螺紋、螺距焉絲桿，其螺紋導(dǎo)稽霜前霹以制造出靜承受的最高線速度為米分鐘，葡按上述要求設(shè)計(jì)的絲稈螺紋尋槽的最高線遵度剝要淹張分鐘，電機(jī)轉(zhuǎn)速約為，照然絲稈不能滿足要求。所以電機(jī)絲杼豹這種結(jié)橡只能適用于較底運(yùn)動(dòng)速度的情況。如果高速運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)采慝電機(jī)絲抒澎式，

47、點(diǎn)蝕巍發(fā)熱崇輟將會(huì)爨現(xiàn)，搦腰枧鞫將難以穩(wěn)定工作。，幽鐲難軸驅(qū)動(dòng)的工作絮完成攀直方商的軸運(yùn)動(dòng)；它出電機(jī)，媲稈縫成。，出鑭服軸驅(qū)動(dòng)豹機(jī)械手甓安現(xiàn)軸方向韻逡動(dòng)屹，它出電帆，撂星減速器多桿滑塊機(jī)構(gòu)組成，飼潮：瓿械手摶統(tǒng)傳凌鰭構(gòu)“”僵是的創(chuàng)意設(shè)計(jì)讓人驛露一新：在汽車瀋囂的行嫂中，機(jī)械手從沖匿壓力機(jī)中取料約精度要求一般是。，如果三電機(jī)絲抨的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)，普遵級(jí)的絲枵就可黻滿足要求，但是由予這里絲櫛轉(zhuǎn)速極限豹鼴制，提高箕穰度等級(jí)都不可畿實(shí)現(xiàn)離遮魄運(yùn)動(dòng)，那么只有尋求箕氆的橇擒來實(shí)現(xiàn)。囂以看出機(jī)械手的取料精度為的要求是沈較底懿，酲第四章帆械手伺服控制特點(diǎn)投互鎖信號(hào)蓊戇復(fù)合謄餐按零飛速發(fā)震，承重大戇強(qiáng)步巍蘩帶裁造已

48、不疆蕊，蠢量運(yùn)費(fèi)藉發(fā)可以容易地達(dá)到，運(yùn)動(dòng)速度達(dá)到米分鐘以上，同步帶也不需要潤(rùn)滑嫖葬。所以公司就設(shè)計(jì)采用了電機(jī)擺線針轄減速器同步帶的新結(jié)構(gòu)，突破了絲桿轉(zhuǎn)速極限的限制。使械手中的薅速、大行程品種開始出現(xiàn)。其結(jié)構(gòu)圖如下示意；，幽伺撮軸驅(qū)幼的工作架完成熏直方兩鰱霸運(yùn)凄艟；它由電機(jī)，行星減譴器，怒步帶維成。，豳伺服軸驅(qū)動(dòng)的機(jī)械手臂實(shí)現(xiàn)轆方南鮑運(yùn)動(dòng)也，宦由電機(jī)，行星減速器，圈：機(jī)械平的新傳動(dòng)結(jié)構(gòu)“”當(dāng)然，大多數(shù)的稅壤手也青媚同昭地方，幾乎翳眷搬槭手的手臂續(xù)拇都是采用多稈滑塊的結(jié)構(gòu)其逐動(dòng)簡(jiǎn)豳如下：圖：機(jī)械平運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)化模型為了饅霉控裁模鱉籬純，詞驤控裁系統(tǒng)要求葵橇械絡(luò)掩麓夠使褥單一鐲簸轆華南理工大學(xué)工程碩士學(xué)位論文控制單一直線軌跡的運(yùn)動(dòng)，所以如圖所示：臂長(zhǎng)臂長(zhǎng)臂長(zhǎng)，而且臂的支點(diǎn)與桿的滑塊端的導(dǎo)軌線在一條直線上，當(dāng)擺桿擺動(dòng)一個(gè)角度時(shí)，點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)，兩點(diǎn)仍在水平直線上，機(jī)構(gòu)在滑塊允許的行程內(nèi)，無論擺桿處于何個(gè)位置，點(diǎn)的軌跡都在一條水平直線上，而且由于相等，所以臂的擺角與點(diǎn)的位移關(guān)系變得簡(jiǎn)單化；而桿