免責（zé）聲明：本文（wén）援引自網絡或其他媒體，與揚鍛官網無關。其原創（chuàng）性以及文中陳述（shù）文字和內容未（wèi）經本站（zhàn）證實，對本文以及其中全部或者部（bù）分內容、文字的真實性、完整性、及時性本站不作任何（hé）保證或承（chéng）諾，請讀者（zhě）僅作參考，並請自行核實相關內容。

轉發自：《裝（zhuāng）備製造技術》2019 年第 01 期

作者：丁（dīng）剛強

（廣（guǎng）西汽（qì）車集團柳（liǔ）州五菱汽車（chē）工業有限公（gōng）司，廣西柳州 545007）

摘 要：汽車車身鈑金件的衝壓線（xiàn）是汽（qì）車行（háng）業生產過程中的重要設備。

為了適應我國汽車質量要求的不斷提高（gāo）和智能製造規模的不斷擴大，研究（jiū）與應用衝壓專用工業機器人、智能視覺（jiào）對中係統、自動換模具係統等建設汽車車身鈑金件（jiàn）的串

聯式自動（dòng）化衝壓生產線，是行之有效的手段和途徑。

鍵詞：自動（dòng）化聯線；衝壓專用工業（yè）機器（qì）人；技術集（jí）成中圖分類號：TP242 文（wén）獻標識碼：A

 前言

在全球競爭的新形勢下（xià），為了改變製造業“大而（ér）不強”的現狀，我國（guó）提出（chū）了工業轉型（xíng）升級的發展戰略。

製造業智能化已經被國家列為未來行業發展的關鍵戰（zhàn）略。

推廣應（yīng）用工業（yè）機器人成為了提高企業產品質量、生（shēng）產效率，降低生產成本，解決（jué）人力供求矛盾，提高核心競（jìng）爭力的必由之路。

以（yǐ）汽車產業為例，在焊接、塗裝、裝配、上下料、搬運等作業中，機器人都已逐（zhú）步取代了人工作業。

汽車車身鈑金件衝壓領（lǐng）域，衝壓自動化係統集成及應用是衝壓生產線體現其生產能力的關鍵因素。

與傳統手工衝壓相比，自動化衝壓具有安全、高效（xiào）、節材（cái）等優點，是（shì）板材加工技術的發展方向^[1]。

六軸或（huò）七軸工業機器人將逐（zhú）步成為當前汽車車身鈑金（jīn）件衝壓自動（dòng）化（huà）生產（chǎn）中絕對重要的組成部份，它的大規模生產應用，對於加速實現汽車零部件產業的自動化生產有非常明顯的推動作用。

1 總體思路

結合產品特點及柔性要求，采用“普通壓力機（jī）+ 機器人傳輸”形式^[2]。

利用六台六軸或七軸工業機器人、智能視（shì）覺對中係統、自動模具更換係統、自動清洗塗油、自動更換端拾（shí）器係統等技術實現的自動（dòng）化衝壓生產線項（xiàng）目建（jiàn）設。

對（duì）衝壓線的總體（tǐ）設計、衝壓機器人協（xié）調作（zuò）業、板（bǎn）料自動清（qīng）洗塗（tú）油、衝壓機器人端拾器自（zì）動更換、衝壓模具自動更換等技術進行（háng）集成與應用，最終開發出了適合汽車零部件行業推廣的六軸或七軸工業機器人衝壓自動化聯線技（jì）術集（jí）成及應用係統。

2 主要特（tè）點

（1）采（cǎi）用衝壓專用的六軸（zhóu）或七軸工業機器人，結合壓（yā）力機的間距及產品柔性需求，實現了串聯式（shì）衝壓生（shēng）產（chǎn）線自動生產方式，自動運行率（lǜ）從 0 提高到 90%.

根據壓力機設備間距數值及產（chǎn）品柔性要求，結合機械手與機器人的優缺點，采用了 ABB IRB66603.2/120 衝壓專用的六軸或七軸工業機器人實現衝壓生產線的單機自動化聯線。

並通過自動更換機器人的端拾器來吸取各種不（bú）同的衝壓（yā）件實現在製（zhì）件傳輸（shū）的 “拾取”和“擺放”。

端拾器可通過快速更換係統在 3 min 內完成自動更換，實（shí）現柔性。

通過對六軸（zhóu）或七軸工業（yè）機（jī）器人自（zì）動板料拆垛、清洗塗油、光學對中係統、自動上件、自（zì）動傳送、自動下線、自動更換端拾器、自動換模、廢料自動收集等的集成

通過中央控製係統的統一協調等技術手段及措施，實現衝（chōng）壓自動線較強的可（kě）靠性（xìng）、穩定性，使自動運行率達到 90%。

工業機（jī）器人在衝壓自動化（huà）生產線的應用主要遵循：堆垛拆垛→板料傳（chuán）送→清洗塗油→板（bǎn）料對中→上料機（jī）器（qì）人送（sòng）料→首台壓力機衝壓→下料機器（qì）人取、送料→壓機衝壓→根據工序數量循環→下料機器人（rén）取、送料→末端壓機衝壓→線尾機器人取、放料→皮帶機輸送→人工碼垛的循環方式。

洗、塗油（yóu）後，通（tōng）過視覺識別係統，對板（bǎn）料的位置、角度進行識別，按指定的板料抓取位置進行抓取，放置到壓力機生產線（xiàn）上的第（dì）一台壓力機的模具上。

該項（xiàng）目所集成和（hé）應用（yòng）的板料光學對中係統，能夠可靠地（dì）將板（bǎn）料（liào）對中後放置到（dào）壓（yā）力機的衝壓模具上，提升板料抓取、輸送和放置的可靠性、維修維護的（de）方便性。

（2）采用了智（zhì）能視覺對中（zhōng）係統（見圖 1），實現了（le）對衝壓板料位置誤差的智能化識別及機器人自動更新抓取程（chéng）序軌跡，解決了板料從料垛到首台壓力機上料間板料傳輸（shū）的位置偏差，將生產線的生產節拍由手工的 5 spm 提（tí）高到 10 spm。

圖 1 視覺對中係統主要影響生產線布局及輸出節拍的因素在於拆（chāi）垛、對中以及（jí）壓機間搬（bān）運等環節^[3]，本研究通過采用 ABB 公司的衝壓專用機器人 IRB6660 與 Rockwell PLC 控製（zhì）係統結合，通過 COGNEX 康耐視 IS540311 工業相機實施拍攝板料（liào）的圖像，運用算法，對圖像進行處理，獲取板（bǎn）料工件位置數據，再通過與標準圖像進行位置比對，把（bǎ）位置（zhì）變（biàn）化（huà）量傳輸給機器人（rén），機器人自動通過調整抓件姿態，實現自動抓取工件。

實現衝壓自動線的可靠性、穩定性，使自動運行（háng）率達（dá）到（dào）90%。

自動化衝壓線視覺對中係統的組成自動化（huà）衝壓線的起始工位（wèi）為衝壓板料拆垛區域，拆垛（duǒ）區的拆垛速度決定了整條（tiáo）衝壓線生產節拍（pāi）的快慢。

該區域內集中了眾多的工藝設備，線首（shǒu）單元具體包（bāo）括拆垛、輸送（sòng）、清（qīng）洗、塗油、對中、上料模塊，傳送（sòng）單元包括傳送（sòng）模塊，線尾單元包括下料、檢（jiǎn）驗、裝框模塊。

工藝設備布局分布如（rú）圖 2 所示。

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

其中（zhōng），板料自動拆垛係統，實現在人工（gōng）將衝壓板料以垛料形式放置到（dào）垛料台車上之（zhī）後的板料自動磁性分張（防多張技術應用）、ABB 工業機器人抓取板料拆（chāi）垛、自動放料到皮帶輸送機上（進入到清洗機及塗油機），解決了人機交互的安全問（wèn）題，並降低人力成本。

自動（dòng）清洗（xǐ）機、塗油機係統包括清洗和塗油，清洗機適合汽車外觀件的生產，板料經過清洗、去除表麵的雜質顆粒，避免衝壓過程中損傷板料表麵。

塗油機可根據（jù）板料的形狀，進行編程（chéng），需要塗油的部位進行塗油，不需要塗油（yóu）的部分不（bú）塗油，最大限度地節省防鏽（xiù）拉伸（shēn）油。

通過對（duì）清洗機（jī）及塗油機的集成與應（yīng）用，達到考慮衝壓件表麵質量的同時兼顧經（jīng）濟型。