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轉發自：裝備製造技術

作者：丁剛強

（廣西汽車集團柳州五菱汽車工業（yè）有限公司，廣（guǎng）西柳州 545007）

圖 1 視覺對中係統主要影響生產線布局及輸（shū）出節拍的因素在於拆垛、對中以及（jí）壓機間搬運（yùn）等環節[3]，本（běn）研究通過（guò）采用 ABB 公（gōng）司的衝壓專用機器人 IRB6660 與 Rockwell PLC 控（kòng）製係統（tǒng）結合

通過 COGNEX 康耐視 IS540311 工業相機實施拍攝板料的圖（tú）像，運（yùn）用算法，對圖像進行處理，獲取板（bǎn）料工件位置數據，再通（tōng）過與標（biāo）準圖像進行位置比對，把位置變化量傳輸給（gěi）機器人，機器人自動通過調整抓件（jiàn）姿態，實現自動抓取工件。

實現（xiàn）衝壓自動線的可靠（kào）性、穩定性（xìng），使自動運（yùn）行率達到90%。

自（zì）動化衝（chōng）壓線視覺（jiào）對中係統的組成自動化衝壓線（xiàn）的起始工位為衝（chōng）壓（yā）板料拆垛區域，拆（chāi）垛區的拆垛速度決（jué）定了整條衝壓線生產節拍的快慢。

該區域內（nèi）集中了眾多的工藝設備，線首單（dān）元具體包括拆垛（duǒ）、輸送、清洗（xǐ）、塗油、對中、上料模塊，傳送單元（yuán）包括傳（chuán）送模塊，線尾單元包括下料、檢（jiǎn）驗、裝框模塊。

工藝設備布局分布（bù）如圖 2 所示。

通過（guò）板料自動拆垛係統、自動輸送係統、自動清洗塗油係統等技術（shù）措施，實現衝壓自（zì）動線較高的生產節拍，實現生產節拍 7 ～ 10 次/min。

其中，板料自動（dòng）拆垛係統，實現在（zài）人（rén）工將衝壓板料以（yǐ）垛料形式放（fàng）置（zhì）到（dào）垛料台車上之後的板料自動磁性分張（防多張技術（shù）應用）、ABB 工業機器人抓取板料拆垛、自動放料到皮帶輸送機上（進入到清洗機及（jí）塗油機），解決了人機交互的（de）安全問題，並降低人力成本。

自動清洗機、塗油機係統包括清洗和塗（tú）油，清洗機適合汽（qì）車外觀件的生產，板料經過清洗（xǐ）、去除表麵的雜（zá）質顆粒，避（bì）免衝壓過程（chéng）中損傷板料表麵（miàn）。

塗油（yóu）機（jī）可根據板料的形狀（zhuàng），進行編程，需要塗油的部位進行塗油，不需要塗油（yóu）的部分不塗油，最大限度地節省防鏽拉伸油（yóu）。

通過對（duì）清洗機及塗（tú）油機的（de）集（jí）成與應用（yòng），達到考慮衝壓件表麵質（zhì）量的同時兼顧經濟型。

對於質量要求（qiú）比較高的汽車外板（bǎn）件（jiàn），需要使用（yòng）清洗機。

對（duì）於質量要求不（bú）高的汽車內（nèi）板件，則可以不（bú）使用清洗機，對其安裝位置進行預留。

（3）采用碳纖（xiān）維（wéi）材料做端拾器（qì）主杆，降低端拾器重量 10 kg，從而降低機器人負載，提高（gāo）機器人運行（háng）的可靠性。

板料在壓（yā）力機之間傳輸（shū），因機器人的（de）速度快（kuài）、板料重，導致慣性大，機器人負載重，影響其可靠性，采用（yòng）碳纖（xiān）維材料，重量減輕（qīng），提高可靠性。

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

它是由片狀石墨（mò）微（wēi）晶等有機纖維沿纖（xiān）維軸向方向堆砌而成，經碳化及石墨化處理而得到的（de）微晶石墨（mò）材料。

碳纖維“外（wài）柔內剛”，質量比金屬（shǔ）鋁輕，但強度卻高於鋼鐵，並且具有（yǒu）耐腐（fǔ）蝕、高模量的（de）特性，在國防軍工和民用方麵都是重要材料。

它不僅（jǐn）具有碳（tàn）材（cái）料的固有本征特（tè）性，又兼備紡織纖維的柔軟可加工性（xìng），是新一代增強纖維。見圖 3。

（4）采用了（le）自動模具（jù）夾緊器，實現快速自動換摸。

將換摸時間從手工生（shēng）產線的 30 ～ 50 min，縮短到10 min 內完成，大幅提升自動線柔性及生產（chǎn）效率。

該項目所集成和應用的自動（dòng）換模係統，實（shí）現模具的自動鬆模、自動（dòng）移出、自動夾模，將換摸時間從手工生產線的 30 ～ 50 min，縮短到 10 min 內完成，大大提升自動線柔性及生產效率（lǜ），如圖 5、圖 6 和圖7 所示。

其中，在端拾器快速（sù）更換（huàn）係統方麵，端拾器（qì）是具有（yǒu）柔性的工裝夾具，是衝壓自動化線必不可少的組成部分。

在衝壓生產中，機器人通過更換（huàn）端拾器（qì）來吸取各（gè）種不同的（de）衝壓件，利用端拾器（qì）實現在製件傳（chuán）輸的“拾取”和“擺放”。

隨著汽車生（shēng）產線的柔性要求（qiú）的提高，六軸或七軸工業機器人的端拾器要經常進行切換，以適應不同的板料及產品（pǐn）。

該項目所集成與應用的端拾器快速更換係統，將實現端拾器的自（zì）動更換，並在 3 min 內完（wán）成，大大提升自動線柔性及生產效率。

為適應更多的產品共線生產，也需要實現（xiàn）端拾器的自主集成和掌握編程技術，提高衝壓（yā）自動化生產線的多品種的適應性。

在自動換摸係統方麵，自動換摸係統可以實現模具的自動（dòng）更換，具備（bèi）自動鬆模（mó）、自動移出（chū）、新（xīn）模具自動夾模等功能。

該（gāi）項目所集（jí）成與應用和應用（yòng）的自動換模係統，將使（shǐ）換摸時間從（cóng）手工生產線的 30 ～ 50 min，縮短到 10 min 內完成，大大（dà）提升自動線柔性及生產效率。

該項技術集成與應用，相比傳統手工生產（chǎn）線，產生的生產優勢如表 1 所示。

結束語

機器人自（zì）動化衝壓線技（jì）術，將（jiāng）提高企業產品質量、生產效率，提高（gāo）企業核心競爭（zhēng）力。

與傳統手工生（shēng）產線相比，六軸或七軸工業機器（qì）人自動化衝壓線的應用，將生產線節拍提升至 7 ～ 10 次/min，從而使公司在衝壓產品方麵的生產效率大（dà）幅提升。

通過機器生產代替手工操作，提高產品的製造精度，從而提升衝（chōng）壓產品的質量（liàng），且六軸或七軸（zhóu）工業機器人衝壓自動線作為一種靈活、可靠、通用的加工單元完全可以長時間保持工作的穩定性和安全性，通過更換端拾器和機（jī）器人程序簡（jiǎn）單的調整就可以應用在不同的衝壓產品生產上。

由於生產效率、產能和產品（pǐn）質量的提升，為公（gōng）司的核心競爭力提升提（tí）供了有力（lì）支持，核心競爭力的提（tí）升在市場競爭激烈的汽車零部件行業中尤為重要。

參考文獻：

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[3] 朱益（yì）晨.基於 6 軸機器人的快速柔（róu）性衝壓自動化生（shēng）產線方案探討[J].自動化（huà）博覽，2015（2）：72-74.