機(jī)器人自動(dòng)化沖壓生產(chǎn)線簡(jiǎn)介

1、一 背景在汽車生產(chǎn)過(guò)程中，汽車車身的鈑金沖壓線是主要設(shè)備，生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量直接影響著汽車制造業(yè)的生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量。原始的人工沖壓生產(chǎn)線，生產(chǎn)不穩(wěn)定、效率低下、產(chǎn)品質(zhì)量無(wú)法保證、人工成本升高等因素直接影響著汽車生產(chǎn)廠家的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。很多汽車生產(chǎn)廠家認(rèn)識(shí)到這方面的問(wèn)題，如何改善避免上述問(wèn)題？沖壓自動(dòng)化線技術(shù)是提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率的主要措施。沖壓自動(dòng)化生產(chǎn)線的實(shí)現(xiàn)，主要有機(jī)械手式和機(jī)器人式兩種形式。其中，工業(yè)機(jī)器人作為可靠性強(qiáng)、靈活性高、安全性好，并且運(yùn)行方便的一種新型的機(jī)械設(shè)備在沖壓自動(dòng)線上的運(yùn)用，對(duì)汽車制造具有重要的作用，成為廣大汽車生產(chǎn)廠家的首選。當(dāng)前很多汽車車身生產(chǎn)廠家，正逐步進(jìn)行沖壓

2、生產(chǎn)線的自動(dòng)化升級(jí)改造。新上馬的沖壓生產(chǎn)線，也是直接升級(jí)為機(jī)器人自動(dòng)化沖壓生產(chǎn)線結(jié)構(gòu)?？蛻舻男枰獮槲夜具M(jìn)行機(jī)器人自動(dòng)化沖壓生產(chǎn)線系統(tǒng)的集成設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)提供了良好的市場(chǎng)環(huán)境。二 機(jī)器人自動(dòng)化沖壓生產(chǎn)線系統(tǒng)簡(jiǎn)介（一） 機(jī)器人自動(dòng)化沖壓生產(chǎn)線的機(jī)械系統(tǒng)組成：1. 拆垛分張系統(tǒng)。主要包括：上料臺(tái)車、拆垛機(jī)器人、磁性皮帶機(jī)、板料清洗機(jī)、板料涂油機(jī)、視覺(jué)對(duì)中臺(tái)。如下圖示：2. 上下料運(yùn)輸系統(tǒng)。上下料機(jī)器人、端拾器、機(jī)器人底座等。如下圖示：3. 線尾檢驗(yàn)碼垛系統(tǒng)。線尾皮帶機(jī)、檢驗(yàn)照明臺(tái)等。如下圖示：（二） 機(jī)器人自動(dòng)化沖壓生產(chǎn)線的控制與安全系統(tǒng)組成：1. 自動(dòng)化控制系統(tǒng)（控制臺(tái)、控制柜、示教器、氣路及真空系

3、統(tǒng)）2. 生產(chǎn)信息顯示用的LED顯示屏3. 安全護(hù)欄和安全防護(hù)（三） 機(jī)器人自動(dòng)化沖壓生產(chǎn)線的工藝過(guò)程機(jī)器人自動(dòng)化沖壓生產(chǎn)線運(yùn)行循環(huán)方式為：垛料拆垛（機(jī)器人拆垛）板料傳輸板料清洗涂油板料對(duì)中上料機(jī)器人送料（首臺(tái)壓機(jī)沖壓）下料機(jī)器人取料、送料（根據(jù)工序數(shù)量循環(huán)）（末端壓機(jī)沖壓）線尾機(jī)器人取料、放料皮帶機(jī)輸送人工抽檢碼垛。拆垛系統(tǒng)采用可循環(huán)式雙垛料臺(tái)，導(dǎo)軌布置平行于壓力機(jī)，沖壓板料用行車或叉車放置在非工作垛料臺(tái)上，然后通過(guò)有效信號(hào)確認(rèn)上料完畢，系統(tǒng)將在一臺(tái)拆垛完成后自動(dòng)轉(zhuǎn)換垛料臺(tái)，保證連續(xù)生產(chǎn)；在垛料車上配備磁力分張器，通過(guò)磁力將垛料自動(dòng)拆垛成單張。在拆垛機(jī)器人上有雙料檢測(cè)以及雙料處理裝置以保證每

4、次為單張送料。拆垛機(jī)器人將板料放置在長(zhǎng)度可調(diào)的磁性傳送帶上，板料送至清洗機(jī)、涂油機(jī)，涂油機(jī)為可編程智能涂油系統(tǒng)，板料是否涂油及涂油位置可通過(guò)編程自行設(shè)定，板料涂油后，傳送到對(duì)中臺(tái)。對(duì)中系統(tǒng)采用視覺(jué)智能對(duì)中，可方便地進(jìn)行移動(dòng)和固定，同時(shí)使用視覺(jué)對(duì)中系統(tǒng)，保證板料的重復(fù)定位快捷、準(zhǔn)確與牢固；上料機(jī)器人根據(jù)每個(gè)零件的對(duì)中位置，改變運(yùn)行軌跡，將板料準(zhǔn)確地搬運(yùn)到壓力機(jī)內(nèi)；對(duì)不同的沖壓工件進(jìn)行機(jī)器人的模擬示教，離線編程，以適應(yīng)多種工件的共線生產(chǎn)；線尾輸送采用皮帶機(jī)，在生產(chǎn)線的末端放置皮帶機(jī)，保證最后一臺(tái)壓力機(jī)的機(jī)器人直接將零件放置到皮帶機(jī)上，達(dá)到出件效果。通過(guò)皮帶機(jī)傳送到檢驗(yàn)臺(tái)上，由人工對(duì)工件進(jìn)行抽檢碼垛

5、。利用高效智能使機(jī)器人跟蹤壓機(jī)的運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)壓機(jī)與機(jī)器人同步功能，可以最大化上下料與壓機(jī)運(yùn)動(dòng)之間的重合度，達(dá)到平穩(wěn)切換提高生產(chǎn)節(jié)拍的目的。應(yīng)用自主開(kāi)發(fā)的七軸機(jī)器人，使壓力機(jī)間的間距布置更加自由，傳送范圍和搬運(yùn)速度得到提升，生產(chǎn)節(jié)拍提高50%以上。下圖示為6軸機(jī)器人基礎(chǔ)上改造而成的七軸機(jī)器人（第7軸有旋轉(zhuǎn)式和直線式兩種方式）。（四）機(jī)器人自動(dòng)化沖壓生產(chǎn)線的控制機(jī)器人自動(dòng)化沖壓生產(chǎn)線包括拆垛機(jī)、清洗機(jī)、涂油機(jī)、對(duì)中臺(tái)、上下料系統(tǒng)、線尾輸送等系統(tǒng)，各分系統(tǒng)間的電氣控制按照集中監(jiān)控、分散控制的原則。在各控制部分控制系統(tǒng)中，采用設(shè)備層和控制層的典型控制模式，每個(gè)層次中使用不同的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及軟硬件配置，以實(shí)現(xiàn)

6、各自不同的功能。（五）機(jī)器人自動(dòng)化沖壓生產(chǎn)線的安全系統(tǒng)安全可靠是自動(dòng)化生產(chǎn)線的核心要求，通過(guò)采用安全的PLC保護(hù)系統(tǒng)，并配置了完善的安全裝置，實(shí)時(shí)顯示安全區(qū)域狀況，及時(shí)發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)或停機(jī)，與主PLC系統(tǒng)通訊采用ProfibusDP總線。聲光報(bào)警單元作為整線安全系統(tǒng)的輔助工具，能夠在設(shè)備啟停、設(shè)備故障、上下料故障以及安全系統(tǒng)中各安全監(jiān)控點(diǎn)報(bào)警等異常狀況發(fā)生時(shí)及時(shí)通知操作人員處理。在拆垛系統(tǒng)前設(shè)有升降門(mén)，升降門(mén)的開(kāi)閉與兩個(gè)垛料臺(tái)的轉(zhuǎn)換互鎖，當(dāng)一個(gè)垛料臺(tái)無(wú)料時(shí)，另一個(gè)垛料臺(tái)進(jìn)入前，升降門(mén)打開(kāi)，垛料臺(tái)車開(kāi)進(jìn)；當(dāng)前一個(gè)垛料臺(tái)車開(kāi)出后，升降門(mén)落下。升降門(mén)是電動(dòng)升降，并且由操作員從相應(yīng)的操作臺(tái)控制，在關(guān)閉時(shí)它們檢測(cè)2個(gè)行程開(kāi)關(guān)，打開(kāi)時(shí)用一個(gè)傳感器檢測(cè)。在保證工作單元安全的情況下，一個(gè)光幕單元(發(fā)射器/接收器)允許相關(guān)的垛料臺(tái)車的進(jìn)出，也就是說(shuō)沖壓線自動(dòng)運(yùn)行。如果相關(guān)的垛料臺(tái)車不是處于過(guò)渡階段，而是人或者異物阻擋光幕，這個(gè)光幕單元的斷開(kāi)將導(dǎo)致