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轉發自：《裝備（bèi）製造技術》2019 年第 01 期

作者：丁剛強（qiáng）

（廣西汽車集團柳州五菱汽（qì）車（chē）工業有限公司，廣西（xī）柳州 545007）

該項目所集成和應用的板（bǎn）料光學對中係統，能（néng）夠可靠（kào）地將（jiāng）板料對中（zhōng）後放置到壓力機的（de）衝壓模具上（shàng），提升板料抓取、輸送和放置的可靠性、維修維護的方便性。

（2）采用（yòng）了智能視覺對中係統（見圖 1），實現了對衝壓板料位置誤差的智能化識（shí）別及機器人自動更新抓取程序軌跡，解決（jué）了板料從（cóng）料垛到首台壓力機上料間板（bǎn）料傳輸的位置偏（piān）差，將生產線（xiàn）的生產節拍由手工的 5 spm 提高到（dào） 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垛、對中以及壓機間搬（bān）運等環節[3]，本（běn）研（yán）究通過采用 ABB 公（gōng）司（sī）的衝壓專用機器（qì）人 IRB6660 與 Rockwell PLC 控製係統結合。

通過 COGNEX 康耐視 IS540311 工業相機實施拍攝板料的圖像，運用算法，對圖像（xiàng）進行處理，獲取板料工件位置數據，再通過與標準圖像進行位置比對，把位置（zhì）變化量傳（chuán）輸給機器（qì）人，機器（qì）人自動（dòng）通過調整抓件姿態，實現自動抓取工（gōng）件。實現衝壓自動線的可靠性、穩定（dìng）性，使自動運行（háng）率達到90%。

圖 2 工藝（yì）設備（bèi）分（fèn）布圖

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自動化（huà）衝壓線視覺對中係統的組成自動化衝壓線的起始工（gōng）位為衝壓板料拆垛區域，拆垛區的拆垛速度決定了整（zhěng）條衝壓線（xiàn）生產節（jiē）拍的快慢（màn）。

該區域內集中了眾多的（de）工藝設備，線首單元具體包括拆垛、輸送、清洗（xǐ）、塗油、對中、上料模塊，傳送單元包括傳送模塊，線尾單元包括下料、檢驗、裝框模塊。工藝設備布局分布如圖 2 所示。 

通過板料自動拆垛係統、自（zì）動（dòng）輸送係統、自動清洗塗油係統等技術措施，實現衝（chōng）壓自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（xì）統，實現在人（rén）工將衝壓板料以垛料形式（shì）放置（zhì）到垛料（liào）台車上之後的板（bǎn）料自動磁性分張（zhāng）（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（xǐ）機及塗（tú）油機），解決了人機交互的（de）安（ān）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油，清洗機適合汽車外觀件的生（shēng）產，板料經過清洗、去除表麵的雜質顆粒，避免衝壓過（guò）程中損傷板料表麵。

塗油機可根據板料的形狀，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（tú）油，最大限（xiàn）度地節省防鏽拉伸油。

通過對清洗機及（jí）塗油機的集成與應用，達到考慮衝壓件表麵（miàn）質量的同時兼顧經濟型。

對於質量要求比較（jiào）高的汽（qì）車外板件，需要使用清洗機。

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

（3）采用碳纖維材料做端（duān）拾（shí）器主杆，降低端拾器重量 10 kg，從而降低機器人負載，提高機器（qì）人（rén）運行的（de）可靠性。

板（bǎn）料在壓（yā）力機之間傳輸，因機器人的速度（dù）快、板料重，導致慣性大，機器人負載重，影響其（qí）可靠性，采用碳纖維（wéi）材料，重量減輕，提高可靠性。

碳纖維（carbon fiber，簡稱（chēng） CF），是一（yī）種（zhǒng）含碳量在 95%以上的高強度、高模量纖維的新（xīn）型（xíng）纖維材料。

它是由片狀石墨微晶等有機纖維沿纖維軸（zhóu）向方向堆砌而成（chéng），經碳（tàn）化及石墨化處理而得到的（de）微晶石墨材料。

碳纖（xiān）維“外柔內剛”，質量比金屬鋁輕，但（dàn）強（qiáng）度卻高於鋼鐵，並且具（jù）有（yǒu）耐（nài）腐蝕、高模量的特性，在國防（fáng）軍工和民（mín）用方麵（miàn）都是重要材料。

它不僅具有碳材料的固有本征特性，又（yòu）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。

圖 3 端拾器碳纖維主杆

（4）采用了自動模（mó）具夾緊器，實現快速自動（dòng）換摸（mō）。將換摸（mō）時（shí）間從手工生產線的 30 ～ 50 min，縮短到（dào）

10 min 內完成，大幅提升自動線柔性及生產效率。

該項目所集成和應用的自動換模係統，實現模（mó）具的自動鬆模、自動移出、自（zì）動夾模，將換摸時間從（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（shēng）產效率，如圖 5、圖 6 和圖7 所示。

圖（tú） 5 衝壓自（zì）動線方案整體（tǐ）模型圖 1

圖 6 衝壓自動線方案整體模型圖 2

（續下圖）

圖 7 衝壓自動線方案局（jú）部模型圖

衝壓自動線柔性好，端拾器可在 10 min 內快速（sù）、靈活更換，自動換摸（mō）係（xì）統（tǒng）也可以實（shí）現模具（jù）在 10 min 內自（zì）動、快速更換。

其中，在端拾器（qì）快速更換係（xì）統方麵，端拾（shí）器是具有柔性的工裝夾具，是衝壓自動化線必不（bú）可少的組成部分。

在衝壓生產中，機器人通（tōng）過更換端（duān）拾器來（lái）吸取各種不同的衝壓件（jiàn），利用端拾器實現在製件傳輸的“拾取”和“擺放”。

隨（suí）著（zhe）汽（qì）車生產線（xiàn）的柔性要求的（de）提高，六軸或七軸（zhóu）工業機器人的端拾器要經常進行切換，以適（shì）應不同（tóng）的（de）板料及產品。

該項目所集成與應用的端拾（shí）器快速更（gèng）換係統，將實（shí）現端拾器的自動（dòng）更換（huàn），並在 3 min 內完成，大大（dà）提（tí）升自動線柔性及生產效率。

為（wéi）適應更（gèng）多（duō）的產品共線生產，也需要實現端拾器的自主集成和掌握（wò）編程技術，提高（gāo）衝壓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更換，具備自動鬆模、自（zì）動移出、新模具自動夾（jiá）模等功能。

該（gāi）項目所集（jí）成與應用和應用的自動換模係統，將使換摸時間從手工生產線的 30 ～ 50 min，縮短到 10 min 內（nèi）完成，大大提升（shēng）自（zì）動線柔性及生（shēng）產效率。

該項技（jì）術（shù）集成與應用（yòng），相（xiàng）比傳統手工（gōng）生產線，產生的生產優勢如表 1 所（suǒ）示。

表 1 自動線與手工線對比

序號 內容 傳統手工生產線 自動化生產線 備注

1 衝次（每分鍾） 3.5 7～10 提高 100%

2 人數 72 24 節省 48 人

3 年產（chǎn）量（萬衝次） 119 238 產量提高 100%

3 結束語

機器人自動化衝壓（yā）線技術，將提高企業產品質量、生（shēng）產效率，提高企（qǐ）業核心競（jìng）爭力。

與（yǔ）傳統手工生產線相比，六軸或七軸工業機器人自動化衝壓線的應用，將生產線節拍提升至 7 ～ 10 次/min，從（cóng）而使公司在衝壓（yā）產品方（fāng）麵的生產（chǎn）效率大（dà）幅提（tí）升。

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

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

參考文獻（xiàn）：

[1] 何 芳.衝壓（yā）自動化線的若幹基本問題[J].鍛壓技術，1995

（2）：29-32.

[2] 李學斌.衝壓自動化生（shēng）產（chǎn）線及設備（bèi）的（de）使用[J].汽車工程師，

2016（5）：52-54.

[3] 朱益晨.基（jī）於 6 軸機（jī）器人的快速柔（róu）性衝壓（yā）自動化生產（chǎn）線方案探討[J].自動化博覽，2015（2）：72-74.