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鐘型殼鍛壓生產自動化連線
1：項目背景及基本要求
客戶汽配根據自身發(fā)展需要擬對現鐘型殼鍛壓生產線進行自動化升級改造，整線擬導入關節(jié)機器人全面替換人力勞動、提升總體作業(yè)效率及企業(yè)運行水平。
下圖示意的是該鍛壓線的現狀情況：
鍛前加熱以8秒左右的節(jié)拍向鍛壓線供料；
進入鍛壓線后由人工進行各鍛壓工序件的轉運直至進入“零件保溫”設備；
鍛壓線由三序組成、其中首末工序需要對鍛造模具涂覆“鍛造脫模脂”，現狀由2名操作者分別實施。（該工藝保障部分單獨考量、本方案僅規(guī)劃出相應裝備的安裝空間、其余未涉及。）
現狀鍛壓線的標準崗位配置為6人，其中4人負責工序間轉運、2人負責鍛造脫模脂供給。
2：鍛造零件情況說明
2-1：鐘型殼零件概述
1）零件重量：小于3KG；
2）夾持尺寸：D60~D100，即各工序間夾持位置的徑向變化為40mm；
3）工作環(huán)境：各工序件均為高溫轉運；
4）作業(yè)節(jié)拍：需要將節(jié)拍控制在10秒以內。
2-2：鐘型殼零件示意
該鐘型殼零件通過熱軋完成、需要保證鍛壓作業(yè)時零件的溫度，因此需要注意轉運環(huán)節(jié)節(jié)拍的控制、以減少溫度的損失。末鍛（3序）的零件溫度需大于580度。
3：自動連線方案簡述
（注：該鍛壓線可能會加工不同的零件，本方案以前述鐘型殼為參照闡述。）
3-1：方案思路
基于與西馬的細致溝通擬定如下方案思路：
1） 對現狀四柱鍛壓機設置進行必要的布局調整；
2） 鍛壓機的調整需要兼顧工序件上下料、鍛壓模具的更換調整、鍛造脫模脂的工藝供給等；
3） 各工序間全部通過關節(jié)機器人連接、實現對人力的完整替代；
4） 增加鍛前工件定位機構、實現工件的定位抓??；
5） 抓取夾具夾持位置采用V型槽結構、增加夾持適應性。
按照以上思路、鐘型殼鍛壓生產線將實現通過機器人替換人力，使生產線的人力勞動強度極大降低、綜合生產效率得到提高，實現鍛壓生產線的自動化。
3-2：方案布局
該方案規(guī)劃4套機器人分別完成：
1） 鍛壓加工工序1設備上料；
2） 將工序1加工件轉運至工序2、實現鍛壓加工工序2的上料；
3） 將工序2加工件轉運至工序3、實現鍛壓加工工序3的上料；
4） 將工序3加工件（鍛壓成品）轉運至滑道，零件通過滑道進入下工序。
布局示意如下：
由于零件的高溫狀態(tài)、考慮對零件的夾持及防護，專用夾具需要一定的懸臂、以利于夾具的隔熱防護和方便夾具進入模具工作區(qū)域實施對零件的抓取。
考慮到夾持夾具的懸臂因素并結合工件重量及工作范圍要求，機器人的負載能力按20KG級規(guī)劃。
機器人作業(yè)護欄可以按現狀思路考慮、建議按示意位置設置檢修門，檢修人員進入護欄內時機器人不能自動運行。
機器人控制器按圖示規(guī)劃置于護欄外。
機器人安裝座需要通過地腳螺栓可靠的予以固定，地腳螺栓建議采用大于M16的標準品通過混泥土二次澆注固定在地面上。
鍛壓設備需要按圖示進行位置調整，這是協(xié)調考慮上下料、模具更換、鍛造脫模脂供給、安裝及檢修維護等因素的結果。
液壓站系統(tǒng)和鍛壓機間建議保持1200MM以上的間距、便于維護及后續(xù)工藝裝備的安裝。
下面的工藝平面布局圖給出了鍛壓設備調整的建議尺寸及總體平面需求。
液壓站系統(tǒng)和壓機之間的間距為1200mm，用作檢修和維護通道，后期的鍛造脫模脂的供給設備也可以考慮安裝在這個間距里，另外如果相應工藝裝備允許、亦可將其安裝在圖示TMZ位置。
3-3：生產組織及節(jié)拍簡述
鍛壓線自動連線改造完成后、將減少目前的每班4名操作者。待鍛造脫模脂自動加注改造后、整過鍛壓線將實現完全自動化。
【生產節(jié)拍預估】
三序鍛壓機的加工節(jié)拍基本一致且小于鍛前加熱設備的出料節(jié)拍，機器人的抓取、轉運、釋放等動作的耗時在7秒左右，綜合考慮可以按10秒（保守預估）作為鍛壓線的出料節(jié)拍。
按此節(jié)拍計算、設備利用率按90%考慮、則全天單線可生產（鐘型殼）超過7700件（24*0.9*60*60/10=7776）。單班8小時作業(yè)的產量在2600件左右。
【方案實施注意事項】
在該自動化生產方案中、需要注意以下幾點：
1） 機器人的抓取需要確定的位置、因此鍛前加熱的工件經料道的傳遞后需要經工件定位機構進行預定位；
2） 鍛壓設備需要按示意位置及尺寸進行必要的調整；
3） 機器人在快速轉運過程中有慣性的存在、因此務必安裝穩(wěn)定可靠。其安裝基座建議用現澆地腳螺釘可靠固定；
4） 由于工作環(huán)境有粉塵、機器人的關節(jié)位置需要作必要的防護；
5） 脫模脂供給設備的安裝空間請客戶作必要的評估以判斷平面布局的合理性；
6） 不建議操作者與機器人配合作業(yè)、機器人工作建議在獨立的空間內進行，因此需設置安全防護圍欄。
4：主要工藝裝備
5：補充說明
1：本文件未對一切技術細節(jié)作出規(guī)定，未充分引述有關標準和規(guī)范的條文。
2：本方案未盡事宜，雙方協(xié)商完善。
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