大型闭式压力机单机自动化上下料系统的设计与研究

发布时间：2020-05-30 06:24

【摘要】：当前冲压技术正朝着高速化、柔性化和自动化的方向发展,部分企业仍采用人工上下料传统生产模式,存在生产效率低,产品质量无法保证,工人劳动强度大等问题,不能满足工业快速发展的需求。根据大型闭式压力机吨位及占地面积大,连线自动化生产、设计成本以及维护成本高等问题,设计高效率、高利用率和高自动化的多品种、小批量自动化生产的单机自动化上下料系统,对提高企业综合竞争力和经济性是很有必要的。本文根据企业冲压生工艺、生产方式及压机结构特点,提出单机自动化上下料系统整体实现方案,确定了设计要求,阐述了单机自动化上下料系统工艺流程,对系统进行分模块设计,包括分张模块、送料模块、对中模块和上下料模块,各模块通过分析比对现有实现形式的优缺点,选择了最优设计方案进行自主设计,对系统关键部件及机械手端拾器进行了选型计算。对系统关键模块上下料桁架机械手进行了动态特性有限元分析,采用ANSYS Workbench软件,根据结构静力学有限元分析与强度理论,得到等效应力图,分析结果表明静刚度满足使用要求;根据模态分析理论基础,对其整体进行了前6阶模态分析,仿真结果表明各阶振幅对整体影响不大,并得出需要合理控制滑枕伸出量结论;通过对频响应分析,得到上下料桁架机械手频响应图,与外在激励对比,验证得出整体无共振可能性。最后,对系统整体建模装配,设计详细安装及调试方案,模拟现场,对各个模块及整机系统联合适应性调试,设计了系统日常维护及安全方案,通过实际运行情况记录汇报,进一步验证了单机自动化上下料系统的稳定性和可靠性。课题以高锻公司汽车覆盖件大型闭式压力机冲压生产为研究对象,针对目前国内大部分企业生产状况,在已有设备上进行更经济、实用的设计改造,自主研发了单机自动化上下料系统,经济、实用、高效,结构简单紧凑,便于安装维护,能够很好的适用于多品种,中小批量汽车覆盖件的冲压生产,国内外暂无相关产品开发,为同类型冲压生产的自动化升级改造提供了有价值的参考。
【图文】：

冲压自动化,技术发展

的重要发展方向之一［２］。逡逑１．２国内外研究现状逡逑如今，工业较为发达的国家，如图１－１所示，对于批量板料的冲压加工，逡逑基本都己采用冲压自动化加工系统，不仅在单机上配有传送装置，成立自动化逡逑生产线，也越来越多地开始使用多工位连续自动压力机等进行生产。逡逑ｉ邋ｉ逦（多ｒ种大批置）逡逑Ｓ通４工在／生产线逡逑ＬＪ逦ｊＭｊＭｗ逡逑少逦压自动《逡逑Ａｚｉ＾１逦＾逦多—逡逑少丨■晒＿…丨…＂■丨＂？邋多逡逑图１－１冲压自动化技术发展逡逑Ｆｉｇ．邋１邋－１邋Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ邋ｏｆ邋ｓｔａｍｐｉｎｇ邋ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ邋ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ逡逑与此同时，越来越多的注意力集中在多样式小批量冲压生产的自动化生产逡逑上。例如，利用快速换模装置、调节机械手等。专为多品种、小批量冲压生产逡逑而开发的自动化技术也开始了研究。逡逑１逡逑

连杆式,机械手

其自动化程度决定着整线的生产效率与自动化水平［３４］。用于冲压自动化线的逡逑自动送料系统正在向更加模块化和专业化的方向转化。例如，２００４年德国米勒逡逑万家顿开发的“ＲａｐｉｄＣｒｏｓｓｂａｒ”自动运输系统［５－６］，如图１－２所示。目前，济南第逡逑二机床厂已经开发出了用于汽车冲压生产线的双臂快速送料系统［７］。如图１－３逡逑所示，南京ＥＳＴＵＮ研发的串联压机生产线的连杆机械手，如图１－４所示，，独立逡逑机械手等，如图１－５所示。逡逑图１－２米勒万家顿快速横杆式输送系统逦图１－３济南二机床厂双臂快速送料系统逡逑Ｆｉｇ．邋１－２邋ＳｐｅｅｄＢＡＲ邋ｏｆ邋Ｍｕｅｌｌｅｒ邋Ｗｅｉｇａｒｔｅｎ邋Ｆｉｇ．邋１－３邋Ｔｗｏ邋ａｒｍｓ邋ｓｐｅｅｄ邋ｆｅｅｄｉｎｇ邋ｓｙｓｔｅｍ邋ｏｆ邋ＪＩＥＲ逡逑ｒｐ邋ｊＴ＊邋［｜逡逑卜霰，戒．ｈｉ逦解Xu逡逑：曼：：逡逑图１－４邋ＥＳＴＵＮ连杆式机械手逦图１－５邋ＥＳＴＵＮ独立式机械手逡逑Ｆｉｇ．邋１－４邋Ｌｉｎｋ邋ｍａｎｉｐｕｌａｔｏｒ邋ｏｆ邋ＥＳＴＵＮ逦Ｆｉｇ．邋１－５邋Ｄｅｔａｃｈｅｄ邋ｍａｎｉｐｕｌａｔｏｒ邋ｏｆ邋ＥＳＴＵＮ逡逑冲压自动化线主要有以下这几种形式：逡逑（１）
【学位授予单位】：山东科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TG385.9

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