Обслуживание горячештамповочных процессов

Внедрение роботов на большинстве операций, связанных с горячей, формовкой металлов, было обусловлено в первую очередь безопасностью обслуживания и контролем качества.

Так, например, условия работы в кузнечно-прессовых цехах считаются самыми тяжелыми для рабочих. Надо вынимать из горячих печей тяжелые поковки, устанавливать их в штампы быстродействующих прессов, а зачастую и менять их положение внутри пресса и укладывать готовую продукцию. Это тяжелые и опасные операции.

Именно в этой области задолго до программируемых управляемых роботов стали применять телеоператоры, что позволило избавить человека от непосредственного контакта с горячештамповочными прессами, однако при этом уменьшились гибкость и чувствительность управления. Чтобы в полной мере использовать возможности промышленных роботов, рекомендуется внести ряд дополнительных изменений в типовой процесс горячей штамповки.

Существующие роботы лишены органов чувств и не могут заглянуть в горячую печь и опознать детали, случайным образом распределенные в ее рабочем пространстве. Система технического зрения или другая сенсорная система для решения этой задачи должна будет надежно работать в условиях повышенных температур, масляного тумана и масляных паров. Наиболее тривиальным подходом в этом случае является использование нидукционных печей вместо печей отражательного типа, куда детали подаются на конвейере, нагреваются по отдельности и затем в ориентированном виде снимаются роботом.

Аналогичным образом в некоторой модернизации нуждаются и ковочные штампы.

Для процессов горячей штамповки характерно, что после удара пуансона заготовка может остаться на верхней или нижней поверхности штампа. Человек-оператор в данный конкретный момент может увидеть, где находится деталь, вынуть ее и провести соответствующие манипуляции. Без зрительных возможностей робот не может сделать это, и даже при наличии современных систем технического зрения скорость координации между зрением и действием руки робота относительно мала. Наилучшее решение в данном случае состоит в разработке такой конструкции ковочных штампов, когда деталь всегда будет иметь одну и ту же известную ориентацию.

Кроме того, в процессе выполнения операции штамповки форма самой детали изменяется. Чтобы справиться с этой проблемой, робот должен быть оснащен более гибкими или регулируемыми захватными устройствами.

В массовом производстве для автоматизации горячей штамповки используются специализированные горячештамповочные автоматы или горячештамповочные прессы, оснащенные грейферными перекладчиками.

В серийном переналаживаемом производстве промышленные роботы являются наиболее прогрессивным видом технологического оборудования для автоматизации горячештамповочных технологических процессов.

Основным видом роботизированного кузнечно-прессового оборудования в настоящее время являются кривошипные горячештамповочные прессы, где на основе промышленных роботов автоматизируются все вспомогательные операции:

- загрузка нагревательных устройств,

- транспортирование нагретой заготовки в зону формообразования,

-  передача поковки из ручья в ручей,

- транспортирование и укладка в обрезной пресс,

- складирование поковки и отходов.

В процессе горячей штамповки, ковки и т.д. нашли применение промышленные роботы с четырьмя — шестью степенями подвижности и относительно большой памятью устройств программного управления, причем для роботов, работающих в массовом и крупносерийном производстве, достаточно четырех степеней подвижности за счет применения спецоснастки и других приспособлений.

Преобладающей тенденцией в отечественном роботостроении является стремление создать специализированные роботы, основные конструктивные особенности и технические характеристики которых сводятся к повышению быстродействия, теплозащитным конструкциям рук и захватов.

При этом учитываются следующие факторы, специфические для процесса горячей штамповки:

- резкое изменение конфигурации и габаритов поковок;

- - контроль положения поковок в штампе;

-  смазка гравюр штампов;

- контроль температуры поковок;

- синхронизация работы технологического оборудования (нагревательные устройства, штамповочные и обрезные прессы, передающие устройства и т.д.).

РОБОТОТЕХНИЧЕСКИЕ КОМПЛЕКСЫ