上下料機械手在汽車制造行業(yè)的應(yīng)用
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目前國內(nèi)的汽車的A、B柱等零件通常是由高溫金屬板材沖壓而成，其生產(chǎn)線構(gòu)成主要由叉車板材原料入位→機械手抓取上料→高溫加熱電爐→900℃高溫板材出爐→機械手抓取上料→沖壓機床沖壓→機械手抓取下料→傳輸線組成。通常上述生產(chǎn)線由國外進口，設(shè)備造價高，維護極為不易。
針對此情況，國內(nèi)最大的汽車沖壓件生產(chǎn)企業(yè)，長春某汽車配件集團決心全部采用國產(chǎn)設(shè)備，實現(xiàn)沖壓生產(chǎn)線的自動化。目前國內(nèi)的爐具和沖床以及模具都能完全滿足生產(chǎn)要求的，缺乏的是將這些設(shè)備連接在一起變成一條自動化生產(chǎn)線的整合能力，而在整個過程中，機械手的設(shè)計無疑是最關(guān)鍵的一環(huán)。
高溫板材沖床上下料機械手的難點有以下幾點：
1、 板材溫度達到800℃-900℃，由于溫度太高，無法使用常見的真空吸盤作為端拾器主結(jié)構(gòu)，而只能采用金屬手指自取的方式。
2、 板材薄。只有0.9-1.5mm厚的板材，在高溫下變軟，拉伸強度變小，這樣導(dǎo)致端拾器無法采用剛性夾持的方法抓取。
3、 速度要求過高。從爐內(nèi)出來的板材要盡量保持高溫狀態(tài)，直至沖壓完成，而從爐內(nèi)出來的板材每秒鐘溫度會下降幾十度，所以要求機械手要以超過1米/秒的速度完成抓取任務(wù)。
4、 板材形態(tài)不規(guī)則。板材形狀通常都是以軸線對稱的類矩形，但邊線是無規(guī)則曲線，在這種情況下，我們無法使用三爪氣缸等成型產(chǎn)品。
5、 尺寸受限。沖壓機床上下模具間的空隙很小，所以，端拾器末端高度被限制在一定尺寸下。板材從爐內(nèi)出來時輥子傳動的，輥子直徑50mm，間距75mm,這使抓取方式再次受限。而爐具與沖床之間的距離又要盡可能的小，以節(jié)約運送時間，這樣又限制了機械臂的尺寸，在必須滿足行程的情況下盡可能小。
正是由于上述難點，國內(nèi)許多機械手生產(chǎn)企業(yè)婉拒了該汽車配件企業(yè)的合作要求。
沈陽力拓自動化控制技術(shù)有限公司在承接了這一生產(chǎn)合同后，本著為客戶分憂的理念，以填補國內(nèi)空白為至高點的精神，大膽創(chuàng)新，反復(fù)實驗，終于為客戶提供了滿意的產(chǎn)品，也填補了高溫板材沖床上下料機械手的國內(nèi)空白。
力拓公司生產(chǎn)的這款機械手采用了很多的生產(chǎn)工藝和設(shè)計方法，現(xiàn)簡述如下：
為了解決速度高，機械臂尺寸受限的問題，力拓公司采用了德國BAHR公司的ELZT系統(tǒng)倍速定位單元，這種定位單元主要由鋁型材骨架，直線滑軌和雙同步帶驅(qū)動構(gòu)成。如圖： 其工作原理為：當伺服電機工作時，帶一驅(qū)動A端移動，而A端在移動的同時要通過帶二來驅(qū)動B端同向移動，當A端相對于固定座移動的行程m時，B端相對固定座移動了2m。這樣就一舉解決了機械臂尺寸受限和速度要求過快的問題。
實際上在進口的設(shè)備中，同樣也采用了類似機構(gòu)。
二、直線位移采用伺服電機與行星減速機機構(gòu)結(jié)合的動力模式，速度快，加速平穩(wěn)，定位精確
三、采用以氣缸為動力，以軸、自潤滑軸承，和多連桿主從動機構(gòu)為主體，以鋁型材為框架的端拾器設(shè)計，成功解決了高溫， 板材薄，板材形狀不規(guī)則，及尺寸受限的一系列問題。
沈陽力拓自動化控制技術(shù)有限公司研制的這款高溫板材沖床上下料機械手在投入使用后深受客戶好評，目前完全由國內(nèi)自主制造的第一條全自動高溫板材沖壓生產(chǎn)成已經(jīng)在長春郊區(qū)投入運行，作為沈陽力拓自動化的員工，能通過這次合作為祖國的汽車工業(yè)貢獻出自己的綿薄之力，我們?yōu)榇松钌钭院溃?br>
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