機器人自動化沖壓生產(chǎn)線簡介

1、一 背景在汽車生產(chǎn)過程中，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)廠家的市場競爭力。很多汽車生產(chǎn)廠家認(rèn)識到這方面的問題，如何改善避免上述問題？沖壓自動化線技術(shù)是提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率的主要措施。沖壓自動化生產(chǎn)線的實現(xiàn)，主要有機械手式和機器人式兩種形式。其中，工業(yè)機器人作為可靠性強、靈活性高、安全性好，并且運行方便的一種新型的機械設(shè)備在沖壓自動線上的運用，對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)線的自動化升級改造。新上馬的沖壓生產(chǎn)線，也是直接升級為機器人自動化沖壓生產(chǎn)線結(jié)構(gòu)?？蛻舻男枰獮槲夜具M(jìn)行機器人自動化沖壓生產(chǎn)線系統(tǒng)的集成設(shè)計和開發(fā)提供了良好的市場環(huán)境。二 機器人自動化沖壓生產(chǎn)線系統(tǒng)簡介（一） 機器人自動化沖壓生產(chǎn)線的機械系統(tǒng)組成：1. 拆垛分張系統(tǒng)。主要包括：上料臺車、拆垛機器人、磁性皮帶機、板料清洗機、板料涂油機、視覺對中臺。如下圖示：2. 上下料運輸系統(tǒng)。上下料機器人、端拾器、機器人底座等。如下圖示：3. 線尾檢驗碼垛系統(tǒng)。線尾皮帶機、檢驗照明臺等。如下圖示：（二） 機器人自動化沖壓生產(chǎn)線的控制與安全系統(tǒng)組成：1. 自動化控制系統(tǒng)（控制臺、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） 機器人自動化沖壓生產(chǎn)線的工藝過程機器人自動化沖壓生產(chǎn)線運行循環(huán)方式為：垛料拆垛（機器人拆垛）板料傳輸板料清洗涂油板料對中上料機器人送料（首臺壓機沖壓）下料機器人取料、送料（根據(jù)工序數(shù)量循環(huán)）（末端壓機沖壓）線尾機器人取料、放料皮帶機輸送人工抽檢碼垛。拆垛系統(tǒng)采用可循環(huán)式雙垛料臺，導(dǎo)軌布置平行于壓力機，沖壓板料用行車或叉車放置在非工作垛料臺上，然后通過有效信號確認(rèn)上料完畢，系統(tǒng)將在一臺拆垛完成后自動轉(zhuǎn)換垛料臺，保證連續(xù)生產(chǎn)；在垛料車上配備磁力分張器，通過磁力將垛料自動拆垛成單張。在拆垛機器人上有雙料檢測以及雙料處理裝置以保證每

4、次為單張送料。拆垛機器人將板料放置在長度可調(diào)的磁性傳送帶上，板料送至清洗機、涂油機，涂油機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編程自行設(shè)定，板料涂油后，傳送到對中臺。對中系統(tǒng)采用視覺智能對中，可方便地進(jìn)行移動和固定，同時使用視覺對中系統(tǒng)，保證板料的重復(fù)定位快捷、準(zhǔn)確與牢固；上料機器人根據(jù)每個零件的對中位置，改變運行軌跡，將板料準(zhǔn)確地搬運到壓力機內(nèi)；對不同的沖壓工件進(jìn)行機器人的模擬示教，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，在生產(chǎn)線的末端放置皮帶機，保證最后一臺壓力機的機器人直接將零件放置到皮帶機上，達(dá)到出件效果。通過皮帶機傳送到檢驗臺上，由人工對工件進(jìn)行抽檢碼垛

5、。利用高效智能使機器人跟蹤壓機的運動，實現(xiàn)壓機與機器人同步功能，可以最大化上下料與壓機運動之間的重合度，達(dá)到平穩(wěn)切換提高生產(chǎn)節(jié)拍的目的。應(yīng)用自主開發(fā)的七軸機器人，使壓力機間的間距布置更加自由，傳送范圍和搬運速度得到提升，生產(chǎn)節(jié)拍提高50%以上。下圖示為6軸機器人基礎(chǔ)上改造而成的七軸機器人（第7軸有旋轉(zhuǎn)式和直線式兩種方式）。（四）機器人自動化沖壓生產(chǎn)線的控制機器人自動化沖壓生產(chǎn)線包括拆垛機、清洗機、涂油機、對中臺、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，每個層次中使用不同的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及軟硬件配置，以實現(xiàn)

6、各自不同的功能。（五）機器人自動化沖壓生產(chǎn)線的安全系統(tǒng)安全可靠是自動化生產(chǎn)線的核心要求，通過采用安全的PLC保護(hù)系統(tǒng)，并配置了完善的安全裝置，實時顯示安全區(qū)域狀況，及時發(fā)出聲光報警信號或停機，與主PLC系統(tǒng)通訊采用ProfibusDP總線。聲光報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)控點報警等異常狀況發(fā)生時及時通知操作人員處理。在拆垛系統(tǒng)前設(shè)有升降門，升降門的開閉與兩個垛料臺的轉(zhuǎn)換互鎖，當(dāng)一個垛料臺無料時，另一個垛料臺進(jìn)入前，升降門打開，垛料臺車開進(jìn)；當(dāng)前一個垛料臺車開出后，升降門落下。升降門是電動升降，并且由操作員從相應(yīng)的操作臺控制，在關(guān)閉時它們檢測2個行程開關(guān)，打開時用一個傳感器檢測。在保證工作單元安全的情況下，一個光幕單元(發(fā)射器/接收器)允許相關(guān)的垛料臺車的進(jìn)出，也就是說沖壓線自動運行。如果相關(guān)的垛料臺車不是處于過渡階段，而是人或者異物阻擋光幕，這個光幕單元的斷開將導(dǎo)致