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轉發(fā)自：裝備制造技術(shù)

作者：丁剛強

（廣西汽車(chē)集團柳州五菱汽車(chē)工業(yè)有限公司，廣西柳州 545007）

圖 1 視覺(jué)對中系統主要影響生產(chǎn)線(xiàn)布局及輸出節拍的因素在于拆垛、對中以及壓機間搬運等環(huán)節[3]，本研究通過(guò)采用 ABB 公司的沖壓專(zhuān)用機器人 IRB6660 與 Rockwell PLC 控制系統結合

通過(guò) COGNEX 康耐視 IS540311 工業(yè)相機實(shí)施拍攝板料的圖像，運用算法，對圖像進(jìn)行處理，獲取板料工件位置數據，再通過(guò)與標準圖像進(jìn)行位置比對，把位置變化量傳輸給機器人，機器人自動(dòng)通過(guò)調整抓件姿態(tài)，實(shí)現自動(dòng)抓取工件。

實(shí)現沖壓自動(dòng)線(xiàn)的可靠性、穩定性，使自動(dòng)運行率達到90%。

自動(dòng)化沖壓線(xiàn)視覺(jué)對中系統的組成自動(dòng)化沖壓線(xiàn)的起始工位為沖壓板料拆垛區域，拆垛區的拆垛速度決定了整條沖壓線(xiàn)生產(chǎn)節拍的快慢。

該區域內集中了眾多的工藝設備，線(xiàn)首單元具體包括拆垛、輸送、清洗、涂油、對中、上料模塊，傳送單元包括傳送模塊，線(xiàn)尾單元包括下料、檢驗、裝框模塊。

工藝設備布局分布如圖 2 所示。

通過(guò)板料自動(dòng)拆垛系統、自動(dòng)輸送系統、自動(dòng)清洗涂油系統等技術(shù)措施，實(shí)現沖壓自動(dòng)線(xiàn)較高的生產(chǎn)節拍，實(shí)現生產(chǎn)節拍 7 ～ 10 次/min。

其中，板料自動(dòng)拆垛系統，實(shí)現在人工將沖壓板料以垛料形式放置到垛料臺車(chē)上之后的板料自動(dòng)磁性分張（防多張技術(shù)應用）、ABB 工業(yè)機器人抓取板料拆垛、自動(dòng)放料到皮帶輸送機上（進(jìn)入到清洗機及涂油機），解決了人機交互的安全問(wèn)題，并降低人力成本。

自動(dòng)清洗機、涂油機系統包括清洗和涂油，清洗機適合汽車(chē)外觀(guān)件的生產(chǎn)，板料經(jīng)過(guò)清洗、去除表面的雜質(zhì)顆粒，避免沖壓過(guò)程中損傷板料表面。

涂油機可根據板料的形狀，進(jìn)行編程，需要涂油的部位進(jìn)行涂油，不需要涂油的部分不涂油，最大限度地節省防銹拉伸油。

通過(guò)對清洗機及涂油機的集成與應用，達到考慮沖壓件表面質(zhì)量的同時(shí)兼顧經(jīng)濟型。

對于質(zhì)量要求比較高的汽車(chē)外板件，需要使用清洗機。

對于質(zhì)量要求不高的汽車(chē)內板件，則可以不使用清洗機，對其安裝位置進(jìn)行預留。

（3）采用碳纖維材料做端拾器主桿，降低端拾器重量 10 kg，從而降低機器人負載，提高機器人運行的可靠性。

板料在壓力機之間傳輸，因機器人的速度快、板料重，導致慣性大，機器人負載重，影響其可靠性，采用碳纖維材料，重量減輕，提高可靠性。

碳纖維（carbon fiber，簡(jiǎn)稱(chēng) CF），是一種含碳量在 95%以上的高強度、高模量纖維的新型纖維材料。

它是由片狀石墨微晶等有機纖維沿纖維軸向方向堆砌而成，經(jīng)碳化及石墨化處理而得到的微晶石墨材料。

碳纖維“外柔內剛”，質(zhì)量比金屬鋁輕，但強度卻高于鋼鐵，并且具有耐腐蝕、高模量的特性，在國防軍工和民用方面都是重要材料。

它不僅具有碳材料的固有本征特性，又兼備紡織纖維的柔軟可加工性，是新一代增強纖維。見(jiàn)圖 3。

（4）采用了自動(dòng)模具夾緊器，實(shí)現快速自動(dòng)換摸。

將換摸時(shí)間從手工生產(chǎn)線(xiàn)的 30 ～ 50 min，縮短到10 min 內完成，大幅提升自動(dòng)線(xiàn)柔性及生產(chǎn)效率。

該項目所集成和應用的自動(dòng)換模系統，實(shí)現模具的自動(dòng)松模、自動(dòng)移出、自動(dòng)夾模，將換摸時(shí)間從手工生產(chǎn)線(xiàn)的 30 ～ 50 min，縮短到 10 min 內完成，大大提升自動(dòng)線(xiàn)柔性及生產(chǎn)效率，如圖 5、圖 6 和圖7 所示。

其中，在端拾器快速更換系統方面，端拾器是具有柔性的工裝夾具，是沖壓自動(dòng)化線(xiàn)必不可少的組成部分。

在沖壓生產(chǎn)中，機器人通過(guò)更換端拾器來(lái)吸取各種不同的沖壓件，利用端拾器實(shí)現在制件傳輸的“拾取”和“擺放”。

隨著(zhù)汽車(chē)生產(chǎn)線(xiàn)的柔性要求的提高，六軸或七軸工業(yè)機器人的端拾器要經(jīng)常進(jìn)行切換，以適應不同的板料及產(chǎn)品。

該項目所集成與應用的端拾器快速更換系統，將實(shí)現端拾器的自動(dòng)更換，并在 3 min 內完成，大大提升自動(dòng)線(xiàn)柔性及生產(chǎn)效率。

為適應更多的產(chǎn)品共線(xiàn)生產(chǎn)，也需要實(shí)現端拾器的自主集成和掌握編程技術(shù)，提高沖壓自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)的多品種的適應性。

在自動(dòng)換摸系統方面，自動(dòng)換摸系統可以實(shí)現模具的自動(dòng)更換，具備自動(dòng)松模、自動(dòng)移出、新模具自動(dòng)夾模等功能。

該項目所集成與應用和應用的自動(dòng)換模系統，將使換摸時(shí)間從手工生產(chǎn)線(xiàn)的 30 ～ 50 min，縮短到 10 min 內完成，大大提升自動(dòng)線(xiàn)柔性及生產(chǎn)效率。

該項技術(shù)集成與應用，相比傳統手工生產(chǎn)線(xiàn)，產(chǎn)生的生產(chǎn)優(yōu)勢如表 1 所示。

結束語(yǔ)

機器人自動(dòng)化沖壓線(xiàn)技術(shù)，將提高企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率，提高企業(yè)核心競爭力。

與傳統手工生產(chǎn)線(xiàn)相比，六軸或七軸工業(yè)機器人自動(dòng)化沖壓線(xiàn)的應用，將生產(chǎn)線(xiàn)節拍提升至 7 ～ 10 次/min，從而使公司在沖壓產(chǎn)品方面的生產(chǎn)效率大幅提升。

通過(guò)機器生產(chǎn)代替手工操作，提高產(chǎn)品的制造精度，從而提升沖壓產(chǎn)品的質(zhì)量，且六軸或七軸工業(yè)機器人沖壓自動(dòng)線(xiàn)作為一種靈活、可靠、通用的加工單元完全可以長(cháng)時(shí)間保持工作的穩定性和安全性，通過(guò)更換端拾器和機器人程序簡(jiǎn)單的調整就可以應用在不同的沖壓產(chǎn)品生產(chǎn)上。

由于生產(chǎn)效率、產(chǎn)能和產(chǎn)品質(zhì)量的提升，為公司的核心競爭力提升提供了有力支持，核心競爭力的提升在市場(chǎng)競爭激烈的汽車(chē)零部件行業(yè)中尤為重要。

參考文獻：

[1] 何 芳.沖壓自動(dòng)化線(xiàn)的若干基本問(wèn)題[J].鍛壓技術(shù)，1995（2）：29-32.

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[3] 朱益晨.基于 6 軸機器人的快速柔性沖壓自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)方案探討[J].自動(dòng)化博覽，2015（2）：72-74.