多工位钣金冲压模具自动传送设计手册.ppt

052811,多工位钣金冲压模具自动传送设计手册端拾器的设计,安装和调试,概况介绍,多工位冲压传送是系统化的工程，在冲压生产运行之前需要不同领域的专业人士一起参与完成。由于不同领域的专业化工作都是单独进行的，因此他们彼此通常是不知道其他参与者所遇到的问题，并且更重要的是，他们的设计及决策会影响到后续环节，也最终会影响到整个传送系统项目的成效。,这本手册的目的是传播我们在这个专业领域业已获得的经验和知识，以帮助和促进系统整合者、模具制造商以及最终用户（多工位钣金冲压企业）在实施多工位冲压项目的成效化推进。在以下的内容里我们将着重介绍那些由专业人士发现的在夹持和抓取领域里最常遇到的问题以及他们提出的建设性解决方案。我们希望这些经验和建议对大家在日后的工作中发挥作用。,传送器项目,标准模具设计：几何学传送器:我们应该知道那些信息？传送器的夹持系统4.1.铲持器4.2.真空吸盘4.3.手指端持器(迷你手指）4.3.1.该选用哪种夹持手指呢？4.3.2.该选用哪种手指端持器呢?4.3.3.在金属板材上的夹持点装配:钢性,调整,自由度,等.气动装置和电子元器件的安装手指连杆在整个传送器上的安装启用7.1.装配的调整和联接7.2.手指的位置确定7.3.在传送器上的固定调整信号我们可以检查你的项目,以下为传送系统设计、安装和调试的基本步骤，我们来回顾那些对传送方案有直接影响的技术方面，比如说生产效率，可靠性和传送器的成本等。,附录I正确指导手指连杆的设计和装配,附录II滑动力冲压的行进传送器的行程传送器的循环往复夹持力尺寸大小动作时间重量迷你手指的型号调整方法不可逆性,1.标准,了解好客户的标准和规格是一个基本的要求，基本要素如下：,冲压机:尺寸,吨位,电气和气动规格等。模具设计:基本式样,结构规范等。传送器:行程,移动杆尺寸,手指连接杆的紧固等。传送器移动杆的部件:机械部件,电气及气动部件等。,2.模具的设计:几何学,另外有一些相关尺寸数据也应在模具设计时加以考虑。,模具的最小极限尺寸夹持器进入模具时的无障碍无干涉原则工件的定位工件的外部边缘工件和模具之间的必要距离，以便夹持器伸入工件的拾取和落点传送器在三个轴向上的位移工件的横向和轴向翻转工件的水平翻转/垂直轴向,模具必须与冲压板材的几何尺寸相匹配。为了设计出优良模具你可以借助一些钣金冲压成型模拟仿真计算机软件，比如Autoform,Pam-stamp等，根据板材的形状和不同阶段的变形，可以就预测出应力、延伸和龟裂等，,2.1.模具最小极限尺寸,模具的尺寸应该尽可能的小，我们应该考虑：:各工位模具的中心距(Step)工件边缘离模具外形的距离，应小于夹持器最大伸入距离,STEP(4&8),1,1,传送器的循环往复运动,7,7,2.2.夹持器进入模具时的无阻碍无干涉原则,当冲压机打开时下模必须是无任何阻碍干涉的，如导塔器/中心导柱/导向件等，以便夹持器能在导入通道和在上模在不同高度上的导出通道之间的移动自由通畅。,传送器的循环往复,2.3.板材的定位,操作中的板材必须被准确无误的放置于模具中，除了在垂直方向上的移动之外没有任何的自由度。,2.4.板材的外部边缘,在不同模具中被成形的板材需要有个稳固的外部边缘或者凸缘，水平位置的更合适。如果板材是由水平位置被紧固夹持的，我们就能用小开口的手指（20度），这样，手指的开合速度更快，能耗也就更低。,20,90,2.5.板材与模具之间的必要空间距离,要实现夹持器夹取需要板材底部与模具之间有必要的空间距离(15-70mm)以便机械手指能伸入并夹持钢板。,15mm,70mm,2.6.钢板的拾取与落点,如果模具中钢板的拾取点与此钢板在下一工位模具中的落点处于同一高度时，线性移位单元可不比使用，因为横杆移动可以带来相同的行程。,2.7.传送器在3个轴向上的移位,有时如果我们使用线性移动单元来做不同工位的位置补偿的话，可以简化模具结构或者简化冲压工艺。线性单元非常迅速而且往复时间不会影响冲压周期，因为运动时间是叠加在整个传送器的循环周期里的。,2.8.工件在横轴向上的旋转,翻转单元将工件在相邻工位的模具间以特定的角度实现翻转，这样可以在很大程度上简化模具。,旋转单元将工件以它的旋转轴实现旋转。为了保证工件的可靠夹紧，手指必须置于必要的旋转轴半径上。如果在相邻模具间有多个旋转单元使用，那么它们应该相对于工件旋转中心作均衡排列，因此高度方向上的补偿也可以忽略。,2.9.工件在水平方向/垂直轴向上的翻转,当工件需要在它的水平轴向上翻转，翻转单元可以在移动杆的侧面被使用，因为他们可以在0-182角度间调整旋转（见2.8要点），像线性移位单元一样，它们的运行时间同样也是叠加在传送器往复周期内的，因此不会增加额外时间。,水平方向上的翻转,垂直方向上的翻转,3.传送器:哪些信息是我们应该了解的?,任何一个部件实际上都参与了传送系统的运行，我们需要和钣金冲压企业合作。,传送移动杆3个轴向上的最大行程和终端位置。传送移动杆的技术信息：尺寸，截面，中心定位和夹持器的紧固方式运行的方向：关于冲压机的前面。动态参数:速度,加速度,最大负载,可能的话传输器的运行模拟。,为了更加精确，我们需要知道以下传送器的技术信息。,4.传送器的紧固系统,在多工位冲压模具之间来抓取板材有多种不同的方式。当然，每个系统都有它的优势和缺陷的地方（见附录末页）,4.1.铲持抓取,铲持抓取是一种简单经济的结构，不过被传送的钢板在水平面上需要有个稳定不变的轮廓和分明的外部边缘,加速度和振动在高速移位中可能导致板材位置姿态变化。应加装传感器探测钢板来控制运行过程。铲持器无法实现翻转功能，也无法实现钢板的单侧夹持紧固（悬臂）。,如果你决定使用铲持器那就要考虑以下的要点：:,4.2.真空吸盘抓取,若使用真空吸盘就不必从模具上抬升工件，因为抓取只能作用于工件的上部表面，不过，使用真空吸盘还要求如下：,抓取钢板时需要更大高度的抓取表面（见附录II,i.)加速度太大时有更高的侧滑力（见附录II,i.)冲压机应有更大的行程（2个动作）（见附录II,i.)更长的传送器水平向行程（2个动作）（见附录II,i.)更长的传送器往复周期（2个额外的动作）（见附录II,i.)更长的运行时间更多的气耗,这些因素将严重影响产能效率和生产成本。,4.3.手指端持器的抓取,首先，手指端持器比真空吸盘成本更高些（约86%），可是很快就能从日后的低耗能和高效率中得到补偿，并且，相比铲持器，手指端持器更为经济（可降低11.5%的成本）气动手指的最高品质体现在它完全的可靠性上：工件被牢牢紧固，在任何时候都没有任何的自由度，工件在高加速度和振动中传送时，不用担心失去其位置和姿态。,选项1,选项2,选项1,选项2,4.3.1.应选用哪种钳指呢？,钢板的形状和紧固的形式将决定钳指的选用:,有棱纹的:这提供了一个高侧向（横向）摩擦力活动旋转(球头螺栓):适应倾斜的工件表面狭小的表面:单位面积压力可能在板材表面留下痕迹特殊的表面:针对特殊工件的特殊钳指方案,我们建议:尽可能的使用标准的钳指以避免选用特殊配件。,模制的表面,Swivel,Ribbed,4.3.2.我们该选用哪种手指端持器？,为了选择最适合的手指类型,我们建议考虑如下:,夹持力:它必须具有高夹紧力以保证工件的完全紧固，防止板材松脱移位或者在高加速度下失去姿态（见附录II,v.)尺寸:手指的使用要尽可能的小以适应成形后钣金件，方便它们进入狭小的模具型腔(见附录II,vi.)打开角度:打开角度需要小，以减少生产能耗(见附录II,vii.)，还须能够夹紧垂直的或水平的边缘。重量:更轻的重量,负载小,运动速度可以更快，生产效率就更高(见附录II,viii)不可逆性:若手指具有不可逆性,那么掉落和事故将能避免（见附录II,xi.)调整:有了球头关节调整就容易多了(见附录II,x.)可互换性:如果手指的类型和紧固是一致的，当切换不同工件生产时，他们可以通用(见上图),MISATI手指的类型,TIP-,TI-,TL-,TC-,4.3.3.如何确定在板材上的夹持点？,2个手指均匀对称性好,4个手指终极方案,3个手指三点定位,用两个较小的手指夹持比用一个较大的夹持更好.当需要决定夹持点或者一个安全的抓取时要考虑到以下这些要素：,传送器的加速度钣金件的几何形状,板材的尺寸大小板材的重量,5.安装（装配）,夹持装置包含有手指和一些标准配件。这些装置以机械方式固定在有T型槽的铝合金型材上或者连接杆上，这些结构任何时候都可以进行持续的调节。每个夹持装置都必须满足一下条件：,连接件刚性最好选用直径40的管子而不是25-30的，固定在T型槽型材上的安装板也必须要有良好的刚性。手指须方便调节使用球关节更易调节。自由度和便利性所有必要的自由度最大6个角度(3个移位和3个旋转)用最少数量的连接件。可互换性零部件可以在日后新的冲压线上的再次利用。,6.气动和电气系统的连接(I),带有内部通孔的型材、旋转单元和移位单元。连接到夹钳的电缆和传感器从型材的外面被导入。,由于它们属于同一个电磁阀驱动，因此所有气动连接赋予了夹钳的打开和闭合，具有精准的同步性。,气动和电气连接都由一个连接板作为连接端（可以根据客户的要求变更）并由型材的端部引出。,6.气动和电气系统的连接安装(II),以传感器连接板为例，作为连接端口连接传感器线缆和外部控制系统,型材可以被用作夹钳单元的固定支撑以及所有夹持单元的集合，因此型材可以摆脱一切外在的连接，安装拆卸便利，也更好的保护和更简便的控制夹钳单元。,夹钳单元安装到移动杆之前，需要检查安装图纸上的一些参数,7.手指固定杆在传送器上的安装,这样，夹钳单元被固定在传送器移动杆上，始终按照控制系统的指令运行。,对应于各个工位的模具，安装拆卸便利性和可调节性。外表面的气动和电气连接元器件夹紧点和夹钳单元相对于移动杆的中心定位。,拾取工件的位置姿态在一个闭合的模具里手指的自由状态夹钳单元的行程（在传送器移动杆范围内）将夹钳单元紧固到移动杆上,俯视图(see7.1.),正视图(see7.2.),7.1.安装图纸(俯视图),7.2.安装图纸(正视图),7.3.在传送器上的固定,根据用户的指示，依据中心位置，支撑和紧固夹钳单元到传送器的移动杆上。,黑色的中间连接板一端被固定到夹钳单元型材的T型槽上。,起始点将是系统的初始条件:,8.调整(I),打开压力机传送器移动杆置于侧面和下模的位置冲压件在模具上手指力量的调节要基于板材的厚度,在这个重要的时刻我们可以通过电磁阀的切换让手指闭合，同时抬升传送器。注意这个时候要确保板材的中心定位销不要丢失直到手指闭合为止。,插入板材的时候，板材与手指托板间距的建议留约5mm,当手指打开，我们将它们移近板材去抓取和调整静态的手指托板。若手指托板带有球关节那么调整将变得容易得多。,(j见：www.nyc-),5mm.,8.调整(II),在它的最低高度上移动时能没有任何的干涉。在高速运动中对首次操作时板材的屈服褶皱要有个考量这点很重要。板材以垂直姿态进入下一级模具的中心定位销时，手指一定不能打开直到我们能确定板材在模具上的中心定位准确无误。,可能的话，在模拟设备上建立一条模拟的冲压传送线，或者运用PressLineSimulation,Pressim等模拟软件。这样我们就能最大程度的优化展示（输送的高度，手指的演进变化等），在试验和生产启动前就能发现任何可能的差错和冲突。,然后，须要检查的是:,9.过程中的信号指示,任何时候对板材位置和状态的控制是极其重要的事情。运行条件需要每一步都检查：板材的存在与否（是否失夹），是否夹取了双层板等，这些信号为系统提供了可靠性。这样做的目的是达到一个事故可控的、稳定安全的生产线，即使是以牺牲更快速度为代价。,信号:探测钢板的存在与否,信号:探知手指力臂闭合位置,信号(双板检测):钢板存在+力臂闭合状态,10.我们能够检查你的项目,MISATI技术部门可以供你支配来为你提供技术建议和检查你的应用（使用我们的部件）作为夹持抓取领域的专业人士，我们希望确保你的应用是正确的，是符合优越性能和高水平的。只要模具制造商、板金冲压企业和整合者在项目开始阶段就协力合作，最佳的传送冲压生产线（在最低成本下实现最高产和最可靠）就能被构思实现出来。,附录I,为了提出方案和报价，我们需要了解以下信息：:,传送装置的指导方针工件演变3D和模具3D资料(Catia,STEP,IGES等)：各个工位工件夹取和送入时的位置和姿态。模具的尺寸：各个工位模具的布置尺寸有关压机和平台高度数据：有关传送器，行程，运动路线、中心定位、移动横杆截面尺寸以及夹持单元的固定方式有关符合安装要求的电气和气动输入的技术信息可能的话请提供传送器每个步骤所涉及的工件样品，如果模具以加工完成的话。项目完成预计时间,附录I.气动手指夹持单元项目阶段,应选用哪种夹钳?(see4.3.2),机械,电气和气动的连接装配,应选用哪种夹指(see4.3.1),附录II,侧滑力压机的运行传送器的行程传送器的循环往复夹紧力尺寸动作时间重量迷你手指的类型调整不可逆性,下面是关于气动手指技术方面的说明，以便更好的帮助理解它们是如何工作的。www.nyc-(salesnyc-)：我们的网站上有更完整的资料可供下载,附录II,i.侧滑力,()气动机械手指能提供更高的摩擦力FSB，不会松脱滑动，传送器或机器人可以提高运动加速度，因此能提高生产效率。应用手指或真空吸盘时要考虑的其他特点是接触部位，低耗能和动作时间。,假如比较这两种夹取系统（手指和真空吸盘）的夹紧力（F)和摩擦系数（)，我们会发现：,使用真空吸盘的紧固,使用手指的紧固,附录II,ii.压机的运行,*上行行程,*,*,与真空吸盘必须落于平板上并须置于板材中心区域不同，手指的使用则能够通过板材的外缘来抓持，由于压机的行程减少，生产效率得以提升。,附录II,iii.传送器的行程,当板材由外缘夹持时传送器的横向行程会减少，由于移动距离缩短了，生产效率得以提升。,附录II,iv.传送器的循环往复运动,根据需要选择，动作1和9（带真空吸盘的往复）也可能被省略掉，如若传送器能在同一个平面上带着打开的手指回撤的话。2和6的动作时间还可以减少传送器的往复。,手指的应用使通过外缘夹持的方式抓持钢板成为可能。由于它们无须往下行去拿取钢板，两个垂直的运动可以被节省掉（动作2和8为带真空吸盘的往复动作），动作节省则意味着生产效率的提升。,带真空吸盘的往复运动,带手指的往复运动,附录II,v.夹持力,6bar,103daN(+48%),69.6daN,25,20,6bar,我们的迷你手指可以达到高于市面上其他手指48%以上的夹紧力，因此我们的迷你手指在夹持板材时具备可靠的安全保障和更快的移动速度。有完全可