Пневматические зажимы для повторяемой сварки кузова до окраски
Метод на уровне приспособления для управления последовательностью зажимов, позиционирования листового металла до приложения усилия, подтверждения положения и защиты пневматики от брызг сварки.
Повторяемая сварка начинается с повторяемого позиционирования, а не с более высокого давления в цилиндре. Приспособление для кузова до окраски должно устанавливать панель на определенные базы, прикладывать усилие зажима, не смещая ее с этих баз, подтверждать состояние зажима и поддерживать это состояние стабильным на протяжении всей последовательности сварки. Пневматические цилиндры обеспечивают движение и усилие, а геометрия приспособления обеспечивает требуемое производством положение панели.
Обычная последовательность: позиционирование, поддержка, зажим, проверка, сварка, проверка безопасного зазора для робота и освобождение. Если зажим используется для притягивания плохо позиционированной панели на место, его усилие становится частью неконтролируемого процесса формовки. Результат может меняться в зависимости от давления питания, пружинения панели, износа шарниров, состояния прокладок или загрязнения на базе.
Где применяется пневматический зажим
Зона завода | Оборудование | Пневматическое действие | Подтверждение качества |
|---|---|---|---|
Станция боковой панели кузова до окраски | Геометрическое приспособление для бокового проема или внутренней панели | Отвести зажимной рычаг, затем закрыть его над позиционированным листом | Контакт с базой, положение зажима и запись проверки приспособления |
Ячейка сварки внутренней панели двери | Многозажимное гнездо с доступом для робота | Удерживать фланцы во время точечной сварки | Завершение последовательности зажимов до разрешения сварки роботом |
Линия сборки днища | Приспособление для каркаса или повторной сварки | Зажим нескольких панелей и кронштейнов в заданном порядке | Проверка баз, карта состояния зажимов и результат измерений |
Ячейка рамы автомобильного сиденья | Компактное приспособление для труб и штампованных деталей | Удерживать небольшие участки в ограниченном пространстве | Правильный вариант, положение зажима и состояние защиты от брызг сварки |
Festo перечисляет пневматические и электрические системы перемещения, позиционирования, сварки и зажима среди своих применений в автомобильной промышленности. Его диапазон зажимных цилиндров включает линейные и поворотные зажимы, шарнирные цилиндры и компактные зажимные модули. Эти семейства решают разные механические задачи. Конструктор приспособления все равно должен выбрать движение, монтаж, усилие, исполнение для условий эксплуатации и схему датчиков для каждой точки зажима.
Разделяйте позиционирование и зажим
Используйте схему баз приспособления, чтобы определить, где каждая деталь опирается и как ограничиваются ее оставшиеся степени свободы. Усилия зажима должны действовать в направлении опор и баз, где это практично. Зажим, действующий поперек неподдерживаемого фланца, может изогнуть панель. Зажим, действующий сбоку против базы, может увеличить трение и сделать освобождение ненадежным.
Проверьте суммирование допусков перед окончательным выбором хода цилиндра. Цилиндру нужен достаточный ход подхода для учета вариаций загрузки и износа инструмента, но зажим должен достигать заданного механического состояния без использования конечного упора цилиндра в качестве точной базы. Регулируемые жесткие упоры, геометрия зажимного рычага и прокладки обычно определяют закрытое состояние более предсказуемо, чем податливость сжатого воздуха.
Цилиндр и рычажная система должны выдерживать ожидаемые внешние нагрузки. Штоки поршня не являются универсальными направляющими. Зажимной рычаг, создающий боковую нагрузку или изгибающий момент, может потребовать шарнирного цилиндра, внешнего шарнира, направляющего привода или специального зажимного механизма. Информация о шарнирных цилиндрах Festo описывает шарнирное крепление для сварочных приспособлений и варианты, которые могут предотвращать движение штока при сбросе давления. Эти функции должны быть подтверждены для точного кода заказа и не должны рассматриваться как полное решение по безопасности машин.
Рассчитывайте усилие в точке зажима
Начните с усилия, необходимого на детали, а не с теоретического усилия цилиндра. Учитывайте передаточное отношение рычага, длину зажимного рычага, трение в шарнире, трение уплотнений, колебания давления, угол подхода, пружинение панели и направление реакции сварки. Измеряйте усилие в реальной точке зажима, когда требование критично.
Повышение давления регулятора не является долговечным исправлением плохой геометрии. Это может оставить следы на листе, деформировать приспособление, ускорить износ шарниров и перегрузить цилиндр или кронштейн. Если результаты процесса варьируются, проверяйте отдельно контакт с базой, упор рычага, люфт шарнира, крепление цилиндра и давление питания.
Входные данные для выбора | Что они контролируют | Что проверять |
|---|---|---|
Требуемое усилие на панели | Диаметр цилиндра и рычаг зажима | Измерение усилия или проверенный механический расчет |
Длина зажимного рычага и положение шарнира | Механическое преимущество и нагрузка на подшипник | Чертеж приспособления и расчет для худшего угла |
Доступный диапазон давления | Минимальное достижимое усилие и поведение переключения | Измеренное давление на приспособлении во время одновременного цикла |
Ход подхода и зажима | Ход цилиндра, зазор рычага и время цикла | Полная размерная цепь и модель доступа робота |
Ожидаемая боковая нагрузка и реакция сварки | Необходимость специального зажима или внешней направляющей | Пределы нагрузки цилиндра и приспособления для точной компоновки |
Брызги сварки, тепло, пыль и магнитное поле | Выбор грязесъемника, защитного кожуха, трубки, фитинга и датчика | Актуальные данные продукта Festo и испытание в установленной среде |
Управляйте последовательностью и обратной связью по положению
Разделите зажимы на группы, отражающие то, как детали устанавливаются в приспособление. Первичные позиционирующие зажимы могут закрываться до вторичных зажимов фланцев. Зажим, блокирующий путь установки другой детали, не должен закрываться рано. Рецепт ПЛК должен соответствовать варианту физического инструмента.
Датчики цилиндра указывают положение поршня, а не прямой контакт с деталью или усилие зажима. Датчик может показать, что поршень достиг заданного диапазона, в то время как отсутствующая деталь, сломанный рычаг, ослабленный шарнир или изношенный упор остаются незамеченными. Используйте дополнительные проверки наличия детали, базы, давления или приспособления там, где риск процесса требует этого. Держите различие видимым в диагностике: «цилиндр закрыт» - это не то же самое, что «деталь правильно зажата».
Разрешение на сварку роботом должно требовать заданного состояния приспособления и любых других условий безопасности, связанных с конструкцией машины. Стандартные выходы клапанных терминалов и обычные датчики цилиндров поддерживают последовательность процесса. Их не следует описывать как каналы безопасности, если только полная архитектура, устройства, диагностика и валидация не соответствуют требуемому проекту безопасности.
При освобождении убедитесь, что деформация от сварки или брызги не заклинили зажимной рычаг. Последовательность зажимов должна предотвращать неожиданное движение пружинящей панели. Робот и транспортная система должны иметь подтверждение свободной зоны перед входом или выходом из приспособления.
Защищайте пневматическое оборудование от сварочной среды
Брызги сварки могут повредить открытые штоки поршней, уплотнения, пластиковые трубки, кабели и поверхности датчиков. Выбирайте варианты продуктов и аксессуары, предназначенные для данной среды, затем прокладывайте линии вдали от прямых путей брызг. Документация DSBC от Festo перечисляет варианты грязесъемников для охлаждающих жидкостей, сильных загрязнений и брызг сварки. Применимый вариант зависит от точного цилиндра и среды.
Используйте устойчивые к брызгам трубки и защитные крышки там, где это необходимо. Избегайте малых радиусов изгиба на движущихся зажимных рычагах. Закрепляйте трубки так, чтобы они не терлись об острые кронштейны и не натягивали фитинги при повторяющихся циклах. Размещайте клапанные терминалы и электрические разъемы с учетом тепла, брызг и доступа для обслуживания.
Магнитные поля и пути сварочного тока также важны. Подтвердите пригодность датчиков и инструкции по установке для места сварки. Не прокладывайте кабель датчика или пневматическую сборку только на основе того, что подходит в CAD-модели. Проверяйте фактический жгут и рабочую зону робота.
Проверки при вводе в эксплуатацию и техническом обслуживании
Вводите в эксплуатацию по одному зажиму за раз перед тестированием полной последовательности. Подтвердите свободное движение при отключенной энергии, правильность подключения, направление регулятора потока, демпфирование, окна датчиков, контакт упора рычага и зазоры. Затем запустите одновременный цикл приспособления при минимально допустимом давлении питания и измерьте давление вблизи клапана и групп цилиндров.
Запишите базовые значения для времени зажима, времени освобождения, положения датчика закрытия, давления и любого измеренного усилия. Проведите контроль размеров первой детали перед использованием изменений давления для настройки геометрии панели. Проверьте сценарии с отсутствующей деталью, заблокированной базой, неправильным вариантом и зажимом, не достигающим положения. Приспособление должно останавливаться с конкретной диагностикой и определенной процедурой восстановления.
Плановое техническое обслуживание должно включать люфт зажимного рычага и шарнира, момент затяжки крепежа, где указано, состояние баз, контроль прокладок, крепление цилиндра, состояние штока и грязесъемника, повреждение трубок, кронштейны датчиков, ограничение выхлопа клапана и утечки. Датчик, требующий повторной настройки, часто указывает на механический дрейф, а не на электрическую проблему.
Информация для отправки при выборе компонентов
Для нового приспособления предоставьте чертежи панели и баз, координаты точек зажима, требуемое усилие в каждой точке, геометрию рычага, ход, доступное давление, время цикла, одновременные группы, окружающую среду, требования к датчикам, доступ для обслуживания и определенное состояние после потери давления или питания.
Для работ по замене отправьте полный код заказа и номер детали Festo, фотографии цилиндра и зажима, монтажные размеры, код и положение датчика, информацию о трубках и клапанах, измерения давления и наблюдаемый отказ. WarriorZ предоставляет ориентированную на применение информацию о продукции и поддержку в поиске компонентов для пневматических систем. Ответственность за механическую конструкцию, проверку размеров, безопасность машин и одобрение производства остается за изготовителем приспособления.
Связанные ресурсы WarriorZ
Источники и основа проверки
Ссылки подтверждают факты, расчёты и инженерные ограничения статьи.