多工位鈑金沖壓模具自動傳送設計手冊

多工位鈑金沖壓模具自動傳送設計手冊2023/12/28多工位鈑金沖壓模具自動傳送設計手冊多工位鈑金沖壓模具自動傳送設計手冊概況介紹多工位沖壓自動傳送是系統(tǒng)化的工程，在沖壓生產運行之前需要不同領域的專業(yè)人士一起參與完成。由于不同領域的工程都是非常專業(yè)化的，因此他們彼此通常是不知道其他參與者所遇到的問題，更重要的是，他們的設計和決策會影響到后續(xù)環(huán)節(jié)，最終會影響到整個傳送系統(tǒng)的效果。這本手冊的目的是傳播我們在這個專業(yè)領域獲得的經驗和知識，以幫助和促進系統(tǒng)整合者、模具制造商以及最終用戶（多工位鈑金沖壓企業(yè)）在實施多工位沖壓自動化項目上的推進成效化。在以下的內容里我們將著重介紹那些由專業(yè)人士發(fā)現(xiàn)的在夾持和抓取領域里最常遇到的問題以及他們提出的建設性解決方案。我們希望這些經驗和建議會在大家日后的工作中發(fā)揮作用。多工位鈑金沖壓模具自動傳送設計手冊傳送器項目標準模具設計：幾何學傳送器:我們應該知道那些信息？工件的拾取方式 4.1. 鏟手 4.2. 真空吸盤 4.3. 氣動夾鉗 4.3.1.應該選用哪種夾指呢？ 4.3.2.應該選用哪種類型的夾鉗呢? 4.3.3.如何確定工件的夾點數(shù)？裝配:剛性,調整,自由度,等.電氣連接夾臂固定型材與Bar桿的連接 7.1. 裝配的調整和聯(lián)接

7.2.手指的位置確定 7.3.在傳送器上的固定調整信號項目實施建議以下為傳送系統(tǒng)設計、安裝和調試的基本步驟。我們來回顧那些對傳送方案有直接影響的因素，比如說生產效率，可靠性和夾持器的成本等。附錄I項目實施步驟附錄II滑動力沖壓的行進傳送器的行程傳送器的循環(huán)往復夾持力尺寸大小動作時間重量迷你手指的型號調整方法不可逆性多工位鈑金沖壓模具自動傳送設計手冊1.標準了解好客戶的標準和規(guī)格是一個基本的要求，基本要素如下： 沖壓機:尺寸,噸位,電氣和氣動規(guī)格等。 模具設計:基本式樣,結構規(guī)范等。 傳送器:行程,移動桿尺寸,手指連接桿的緊固等。 傳送器移動桿的部件:機械部件,電氣及氣動部件等。多工位鈑金沖壓模具自動傳送設計手冊2.模具的設計:幾何學另外有一些相關尺寸數(shù)據(jù)也應在模具設計時加以考慮。 模具的最小極限尺寸 夾持器進入模具時的無障礙無干涉原則 工件的定位 工件的外部邊緣 工件和模具之間的必要距離，以便夾持器伸入 工件的拾取和落點 傳送器在三個軸向上的位移 工件的橫向和軸向翻轉 工件的水平翻轉/垂直軸向模具必須與沖壓板材的幾何尺寸相匹配。為了設計出優(yōu)良的模具，你可以借助一些鈑金沖壓成型模擬仿真軟件，比如Autoform,Pam-stamp等，根據(jù)板材的形狀和不同階段的變形，可以預測出應力、延伸和龜裂等。多工位鈑金沖壓模具自動傳送設計手冊2.1.模具最小極限尺寸模具的尺寸應該盡可能的小，我們應該考慮：:

各工位模具的中心距(Step) 工件邊緣離模具外形的距離，應小于夾持器最大伸入距離，即小于Bar桿的Y向行程STEP(4&8)11傳送器的循環(huán)往復運動77-X+X+Y-Y-Z+Z多工位鈑金沖壓模具自動傳送設計手冊2.2.夾持器進入模具時的無阻礙無干涉原則當沖壓機打開時下模必須是無任何阻礙干涉的，如導塔器/中心導柱/導向件等，以便夾持器能在導入通道和在上模在不同高度上的導出通道之間的移動自由通暢。傳送器的循環(huán)往復多工位鈑金沖壓模具自動傳送設計手冊2.3.工件的定位工件必須被準確無誤的放置于模具中，除了在垂直方向上的移動之外沒有任何的自由度。多工位鈑金沖壓模具自動傳送設計手冊2.4.工件的邊緣在不同模具中被成形的板材需要有個穩(wěn)固的外部邊緣或者凸緣，水平方向的邊緣更易夾取。如果板材有水平的邊緣，我們就能用打開角度為20度的氣動夾鉗。這樣，手指的開合速度更快，能耗也就更低。20o90o多工位鈑金沖壓模具自動傳送設計手冊2.5.工件與模具之間的必要空間距離要實現(xiàn)工件的夾取，需要工件底部與模具之間有必要的空間距離(15-70mm)以便夾鉗能伸入并夾持工件。或使工件浮起，或在模具上留有避空位置。15mm70mm多工位鈑金沖壓模具自動傳送設計手冊2.6.工件的拾取與落點如果前工位工件的拾取點與后工位模具中的工件落點處于同一高度時，則不需要附加移動單元來補償Bar桿的行程。多工位鈑金沖壓模具自動傳送設計手冊2.7.在X,Y,Z方向上的位置補償我們可以通過使用線性移動單元來做相鄰工位的位置補償，這樣可以簡化模具結構或者簡化沖壓工藝。線性單元非常迅速而且往復時間不會影響沖壓周期，動作時間與Bar桿的運動相疊加。模具外緣的差異補償(±200mm最大)±200±200STEPSTEPSTEP±200模具間的橫向補償(±200mm最大)模具間的高度補償(±200mm最大)±200YZX多工位鈑金沖壓模具自動傳送設計手冊2.8.工件的翻轉翻轉單元將工件在相鄰工位間以特定的角度實現(xiàn)翻轉，這樣可以在很大程度上簡化模具。翻轉單元將工件以它的旋轉軸實現(xiàn)旋轉。為了保證工件的可靠夾緊，氣動夾鉗必須置于必要的旋轉軸半徑上。如果在相鄰模具間有多個旋轉單元使用，那么它們應該相對于工件旋轉中心對齊排列，這樣高度方向上的補償也可以忽略。多工位鈑金沖壓模具自動傳送設計手冊2.9.工件在水平方向/垂直軸向上的翻轉當工件需要在它的水平軸向上翻轉，翻轉單元可以在移動桿的側面被使用，因為他們可以在0-182角度間調整旋轉（見2.8要點），像線性移位單元一樣，它們的運行時間同樣也是疊加在Bar桿的往復周期內的，因此不會增加額外時間。水平方向上的翻轉垂直方向上的翻轉多工位鈑金沖壓模具自動傳送設計手冊3.傳送器（又稱Bar桿或橫桿）:

哪些信息是我們應該了解的?傳送系統(tǒng)由各個零部件組合而成，我們配合鈑金沖壓企業(yè)來實現(xiàn)自動化沖壓項目。Bar桿的行程范圍：Bar桿3個軸向上的最大行程和終端位置。

Bar桿的尺寸數(shù)據(jù)：尺寸，截面，中心定位和夾持器的緊固方式 運行的路徑和方向：相對于壓機正面的運行方向

動態(tài)參數(shù):速度、加速度、最大負載、運行模擬。為了更加精確，我們需要了解以下Bar桿的技術數(shù)據(jù)。多工位鈑金沖壓模具自動傳送設計手冊4.工件的拾取方式在多工位沖壓模具之間來抓取板材有多種不同的方式。當然，每個系統(tǒng)都有它的優(yōu)勢和缺陷的地方（見附錄末頁）

一經沖壓，你不用在模具上抬升板材就能操作了。

高耗能

只能抓取板材的上部和平直面。

抓取時加速度較低真空吸盤吸取:

最大限度的可靠性:全夾持

低耗能

得益于它的低能耗和高生產效率很快就能回收成本。

初始費用較鏟具稍低(約11.5%).

初始費用較真空吸盤要高(約86%)氣動夾鉗夾取:

不需氣動連接的簡易系統(tǒng)

高加速度情況下有失去定位姿態(tài)的風險

為保證抓取過程中能保持中心，板材需要在水平面上有尖銳穩(wěn)定的邊緣。鏟手拾取:多工位鈑金沖壓模具自動傳送設計手冊4.1.鏟手鏟手拾取是一種簡單經濟的結構，不過被傳送的工件在水平面上需要有個穩(wěn)定不變的輪廓和分明的外部邊緣加速度和振動在高速移位中可能導致板材位置姿態(tài)變化。應加裝傳感器探測鋼板來控制運行過程。鏟手無法實現(xiàn)翻轉功能，也無法實現(xiàn)工件的單側夾持（懸臂）。如果你決定使用鏟手那就要考慮以下的要點：:多工位鈑金沖壓模具自動傳送設計手冊4.2.真空吸盤若使用真空吸盤就不必從模具上抬升工件，因為抓取只能作用于工件的上部表面，不過，使用真空吸盤還有如下要求：抓取工件時需要更大的空間來抓取表面（見附錄II,i.)加速度太大時有更高的側滑力（見附錄II,i.)沖壓機應有更大的行程（2個動作）（見附錄II,i.)更長的傳送器水平行程（2個動作）（見附錄II,i.)更長的傳送器往復周期（2個額外的動作）（見附錄II,i.)更長的運行時間更多的能耗這些因素將限制生產速度的提高，同時增大了生產成本。多工位鈑金沖壓模具自動傳送設計手冊4.3.氣動夾鉗（氣動機械手指）首先，氣動夾鉗比真空吸盤成本更高些（約86%），但是可以很快地從日后的低耗能和高效率中得到補償。并且，相比鏟手，氣動夾鉗更經濟（可降低11.5%的成本）氣動夾鉗的最高品質體現(xiàn)在它的完全的可靠性上：工件夾緊可靠，在任何時候都沒有自由度，工件在高加速度和振動中傳送時，不會失去其位置和姿態(tài)。夾鉗方式鏟具方式夾鉗方式吸盤方式多工位鈑金沖壓模具自動傳送設計手冊4.3.1.應選用哪種夾指呢？工件的形狀和拾取形式將決定夾指的選用:有棱紋的夾緊面:這提供了一個高側向（橫向）摩擦力球頭螺栓:適應傾斜的工件表面工件可夾取表面狹小:單位面積壓力可能在工件表面留下痕跡特殊形狀:針對特殊工件的特殊鉗指方案工件的材質及硬度：夾指部分采用聚氨酯、POM等材質，適用于表面硬度不高的工件我們建議:

盡可能的使用標準的夾指以避免選用特殊配件。模制的表面SwivelRibbed多工位鈑金沖壓模具自動傳送設計手冊4.3.2.應該選用哪種類型的夾鉗？為了選擇最適合的夾鉗類型,我們建議考慮如下:夾持力: 它必須具有高夾緊力以保證工件的完全緊固，防止板材松脫移位或者在高加速度下失去姿態(tài)（見附錄II,v.)尺寸: 手指的使用要盡可能的小以適應成形后鈑金件，方便它們進入狹小的模具型腔(見附錄

II,vi.)打開角度: 打開角度需要小，以減少生產能耗(見附錄

II,

vii.)，還須能夠夾緊垂直的或水平的邊緣。

重量: 更輕的重量,負載小,運動速度可以更快，生產效率就更高

(見附錄

II,

viii)夾緊死點: 手指具有夾緊死點,能避免意外斷氣所造成的松脫事故（見附錄II,xi.)調整: 有了球頭關節(jié)調整就容易多了(見附錄

II,

x.)可互換性: 如果手指的類型和緊固是一致的，當切換不同工件生產時，他們可以通用(見上圖)MISATI夾鉗的類型TIP-TI-TL-TC-多工位鈑金沖壓模具自動傳送設計手冊4.3.3.如何確定工件夾點數(shù)？2個手指

均勻對稱性好

4個手指

終極方案3個手指

三點定位用兩個較小的手指夾持比用一個較大的夾持更好.當需要決定夾持點或者一個安全的抓取時要考慮到以下這些要素：傳送器的加速度工件的幾何形狀工件的尺寸大小工件的重量1個手指

懸臂當單側夾持工件時，應選用能承受扭矩反作用力具有更高夾持力并帶有延伸托板的手指r2F2

M2=F2·r2F1

多工位鈑金沖壓模具自動傳送設計手冊5.安裝（裝配）夾持裝置包含有手指和一些標準配件。這些裝置以機械方式固定在有T型槽的鋁合金型材上或者連接桿上，這些結構任何時候都可以進行持續(xù)的調節(jié)。每個夾持裝置都必須滿足一下條件：連接件剛性

最好選用直徑40的管子而不是25-30的，固定在T型槽型材上的安裝板也必須要有良好的剛性。夾鉗姿態(tài)須方便調節(jié)

使用球關節(jié)更易調節(jié)。自由度和便利性

所有必要的自由度–最大6個角度(3個移位和3個旋轉)–用最少數(shù)量的連接件?？苫Q性

零部件可以在日后新的沖壓線上的再次利用。多工位鈑金沖壓模具自動傳送設計手冊6.電氣連接(I)帶有內部通孔的型材、旋轉單元和移位單元。連接到夾鉗的電纜和傳感器從型材的外面被導入。由于它們屬于同一個電磁閥驅動，因此所有氣動連接賦予了夾鉗的打開和閉合，具有精準的同步性。氣動和電氣連接都由一個連接板作為連接端（可以根據(jù)客戶的要求變更）并由型材的端部引出。多工位鈑金沖壓模具自動傳送設計手冊6.電氣連接(II)以傳感器連接板為例，作為連接端口連接傳感器線纜和外部控制系統(tǒng)型材可以被用作夾鉗單元的固定支撐以及所有夾持單元的集合，因此型材可以擺脫一切外在的連接，安裝拆卸便利，也更好的保護和更簡便的控制夾鉗單元。多工位鈑金沖壓模具自動傳送設計手冊夾鉗單元安裝到移動桿之前，需要檢查安裝圖紙上的一些參數(shù)7.夾臂固定型材與Bar桿的連接這樣，夾鉗單元被固定在傳送器移動桿上，始終按照控制系統(tǒng)的指令運行。對應于各個工位的模具，安裝拆卸便利性和可調節(jié)性。外表面的氣動和電氣連接元器件夾緊點和夾鉗單元相對于移動桿的中心定位。拾取工件的位置姿態(tài)在一個閉合的模具里手指的自由狀態(tài)夾鉗單元的行程（在傳送器移動桿范圍內）將夾鉗單元緊固到移動桿上…俯視圖(see7.1.)…正視圖(see7.2.)多工位鈑金沖壓模具自動傳送設計手冊7.1.安裝圖紙(俯視圖)多工位鈑金沖壓模具自動傳送設計手冊7.2.安裝圖紙(正視圖)多工位鈑金沖壓模具自動傳送設計手冊7.3.與Bar桿的連接根據(jù)用戶的要求及中心位置，固定組合夾臂到Bar桿上。黑色的中間連接板一端被固定在型材的T型槽上。多工位鈑金沖壓模具自動傳送設計手冊起始點將是系統(tǒng)的初始條件:8.調整(I)打開壓力機傳送器移動桿置于側面和下模的位置沖壓件在模具上手指力量的調節(jié)要基于板材的厚度在這個重要的時刻我們可以通過電磁閥的切換讓手指閉合，同時抬升傳送器。注意這個時候要確保板材的中心定位銷不要丟失直到手指閉合為止。插入板材的時候，板材與手指托板間距的建議留約5mm當手指打開，我們將它們移近板材去抓取和調整靜態(tài)的手指托板。若手指托板帶有球關節(jié)那么調整將變得容易得多。(j見：)5mm.多工位鈑金沖壓模具自動傳送設計手冊8.調整(II)在它的最低高度上移動時能沒有任何的干涉。在高速運動中對首次操作時板材的屈服褶皺要有個考量這點很重要。板材以垂直姿態(tài)進入下一級模具的中心定位銷時，手指一定不能打開直到我們能確定板材在模具上的中心定位準確無誤?？赡艿脑?，在模擬設備上建立一條模擬的沖壓傳送線，或者運用PressLineSimulation,Pressim等模擬軟件。這樣我們就能最大程度的優(yōu)化展示（輸送的高度，手指的演進變化等），在試驗和生產啟動前就能發(fā)現(xiàn)任何可能的差錯和沖突。然后，須要檢查的是:多工位鈑金沖壓模具自動傳送設計手冊9.過程中的信號指示任何時候對工件位置和狀態(tài)的控制是極其重要的事情。運行時需要每一步都進行檢查：板材的存在與否（是否失夾），是否夾取了雙層板等，這些信號為系統(tǒng)提供了可靠性。這樣做的目的是達到一個事故可控的、穩(wěn)定安全的生產線，即使是以犧牲更快速度為代價。信號:探測工件是否存在信號:探知手指夾死點位置信號(雙板多板檢測):工件存在+是否收到死點位置

多工位鈑金沖壓模具自動傳送設計手冊10.項目實施建議MISATI技術部門可以為你提供技術建議和確認方案中型號的選用。作為夾持抓取領域的專業(yè)人士，我們希望確保你的應用是正確的，是符合優(yōu)越性能和高水平的。只要模具制造商、板金沖壓企業(yè)和自動化系統(tǒng)集成商在項目開始的階段就協(xié)力合作，最佳的自動傳送沖壓生產線（在最低成本下實現(xiàn)最高產和安全可靠）就能被實施建構出來。多工位鈑金沖壓模具自動傳送設計手冊附錄I為了提出方案和報價，我們需要了解以下信息：:夾持方案的指導方針工件演變3D和模具3D資料(Catia,STEP,IGES等)：各個工位工件夾取和送入時的位置和姿態(tài)。模具的尺寸：各工位模具的布置尺寸有關壓機和平臺高度數(shù)據(jù)：有關Bar桿行程，運動路線、中心定位、Bar桿截面尺寸以及夾持單元的固定方式有關符合安裝要求的電氣和氣動輸入的技術信息

可能的話請?zhí)峁┟總€工位試樣，如果模具已經加工完成的話。項目完成預定時間多工位鈑金沖壓模具自動傳送設計手冊附錄I.項目實施步驟應選用哪種夾鉗?(see4.3.2)裝配(see5)工件上的夾持點(see4.3.3)夾鉗單元安裝固定到Bar桿(see7)連接裝配應選用哪種夾指(see4.3.1)夾鉗單元的電氣連接(see6)多工位鈑金沖壓模具自動傳送設計手冊附錄II側滑力壓機的運行傳送器的行程傳送器的循環(huán)往復夾緊力尺寸動作時間重量迷你手指的類型調整不可逆性下面是關于氣動夾鉗技術方面的說明，以便更好的了解其工作原理以及相關特殊性能。：我們的網(wǎng)站上有更完整的資料可供下載多工位鈑金沖壓模具自動傳送設計手冊附錄II,i.側滑力(…)氣動機械手指能提供更高的摩擦力FSB，不會松脫滑動，Bar桿或機器人可以提高運動加速度，因此能提高生產效率。應用機械手指或真空吸盤時要考慮的因素還有接觸部位，能耗和動作時間。比較這兩種拾取方式（機械手指和真空吸盤）的夾緊力（F)和摩擦系數(shù)（μ)，我們會發(fā)現(xiàn)：使用真空吸盤的吸取使用機械手指的夾取FB30B=144~162daN=1FSB=144~162daNFA?125A=60daN=0.1~0.5FSA=6~30daN多工位鈑金沖壓模具自動傳送設計手冊附錄II,ii.壓機的運行*上行行程**與真空吸盤必須落于平板上并必須置于板材中心區(qū)域不同，手指的使用則能夠通過板材的邊緣來夾持，由于壓機的行程減少，生產效率得以提升。多工位鈑金沖壓模具自動傳送設計手冊附錄II,iii.傳送器的行程工件邊緣夾持方式與吸盤方式相比，傳送器的橫向行程會減少，運行時間縮短，生產效率提升。多工位鈑金沖壓模具自動傳送設計手冊附錄II,iv.傳送器的循環(huán)往復運動根據(jù)需要選擇，動作1和9（帶真空吸盤的往復）也可能被省略掉，如若傳送器能在同一個平面上帶著打開的手指回撤的話。2和6的動作時間還可以減少傳送器的往復。手指的應用使通過外緣夾持的方式抓持鋼板成為可能。由于它們無須往下行去拿取鋼板，兩個垂直的運動可以被節(jié)省掉（動作2和8為帶真空吸盤的往復動作），動作節(jié)省則意味著生產效率的提升。帶真空吸盤的往復運動帶手指的往復運動多工位鈑金沖壓模具自動傳送設計手冊附錄II,v.夾持力6bar103daN(+48%)69.6daN?25?206barMisati夾鉗可以達到高于同類產品48%以上的夾緊力，因此在夾持工件時安全可靠，能實現(xiàn)更快的移動速度和加速度。同時，使用更少和更小的夾鉗也