探析橫桿機(jī)器人沖壓自動化輸送系統(tǒng)

王魯非

(沈陽通用機(jī)器人技術(shù)股份有限公司，遼寧 沈陽 110000)

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探析橫桿機(jī)器人沖壓自動化輸送系統(tǒng)

王魯非

(沈陽通用機(jī)器人技術(shù)股份有限公司，遼寧 沈陽 110000)

摘要：現(xiàn)本文主要是對橫桿機(jī)器人沖壓自動化輸送系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)闡述，望為相關(guān)工作人員提供有效借鑒和參考。

關(guān)鍵詞：橫桿機(jī)器人; 沖壓自動化; 輸送系統(tǒng)

前言

在沖壓自動化領(lǐng)域中，橫桿機(jī)器人是一種全新的沖壓件傳輸形式。它的主要特點是通過對KUKA標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)器人設(shè)備的利用，把對速度起決定作用的裝置和機(jī)器人引入到標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備上并在壓力機(jī)橫梁上進(jìn)行安裝，在達(dá)到控制成本目的的同時，還能夠順利實現(xiàn)多角度、可靠的柔性傳輸，在新沖壓生線上以及舊線的改造中均適用[1-2]。系統(tǒng)主要是由料拆垛系統(tǒng)、清洗涂油系統(tǒng)、對中系統(tǒng)、壓力機(jī)間傳輸系統(tǒng)和端拾器等組成，以下為各個系統(tǒng)詳細(xì)說明。

1上料拆垛系統(tǒng)

通過采用傳統(tǒng)的兩上料小車對開形式，小車主要使用變頻電動機(jī)驅(qū)動，位置控制主要使用激光測距，保證小車上料位置可靠準(zhǔn)確以及確保運行中具有穩(wěn)定性。每臺小車均會配置檢測裝置并由系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一控制操作。在每臺小車上，均會設(shè)置八個氣動磁力分張裝置，在調(diào)整過程中都可以通過人工調(diào)節(jié)把氣缸退到后部，若是人工進(jìn)行調(diào)節(jié)，則可以在非常省力的情況下來進(jìn)行[3]。當(dāng)調(diào)節(jié)完畢后，打開氣閥，氣缸則會把磁鐵推到前部，促使磁力發(fā)生分張并在板件上進(jìn)行吸附。一般來說，磁力分張的調(diào)節(jié)范圍為兩百毫米，可以滿足各種不同高度料盤的規(guī)定和要求。本系統(tǒng)還包括拆垛裝置，該裝置主要屬于橫桿機(jī)械手，且主要是使用EW伺服驅(qū)動系統(tǒng)與西門子伺服電動機(jī)配合，可同時實現(xiàn)水平、垂直兩個方向的高速運行。同時，也可以對單料片以及雙料片進(jìn)行拆卸，實現(xiàn)對兩臺上料小車上的料片進(jìn)行拆垛。

2對中系統(tǒng)

其參考坐標(biāo)系主要是把機(jī)器人的基坐標(biāo)作為主要的參考標(biāo)準(zhǔn)，一個工業(yè)相機(jī)經(jīng)過垂直安裝后再進(jìn)標(biāo)定。當(dāng)有一個新的沖壓板到來時，可以通過機(jī)器人把合適的抓取姿態(tài)展示出來，并對該沖壓板的零位置進(jìn)行定義存儲。同時，視覺系統(tǒng)(以工業(yè)相機(jī)以核心)做為該沖壓板定義一個主要的工件坐標(biāo)系，可通過計算把各個固有標(biāo)記點的坐標(biāo)計算出來，與對應(yīng)的工件型號相結(jié)合后再選擇檢測計劃。利用工業(yè)相機(jī)把該沖壓板上引入時各個固有特征標(biāo)記點搜索出來，則可對示教位置的偏差矢量進(jìn)行計算。此外，該系統(tǒng)同時還具有二次雙料檢測的能力[4]。

3清洗涂油系統(tǒng)

清洗涂裝設(shè)備主要由德國生產(chǎn)，其精確度可高達(dá)六十微米，并使用雙極過濾方式進(jìn)行。該系統(tǒng)能夠按照板料形狀對噴涂位置自行設(shè)定，使用變頻調(diào)速的方式對滾輪進(jìn)行控制，方向具備靈活快速的特點。當(dāng)覆蓋件對于清潔度的要求較高的時候，使用滾輪反轉(zhuǎn)方式能夠確保更佳的清潔效果。此外，清洗機(jī)配置起動電動機(jī)還能夠自行切換為在線或者離線模式。一般來說，涂油機(jī)由于重量較輕，所以大多數(shù)會采用手動切換模式進(jìn)行。在離線狀態(tài)下清洗涂油時，皮帶機(jī)一般都會自動進(jìn)行延伸，以便滿足那些不需要清洗涂油的板件需求。

4端拾器

端拾器主要是使用橋接板雙叉式結(jié)構(gòu)，通過定位銷方式把氣接頭的橋接板、能量插頭和機(jī)器人外部軸上的端拾器母桿來進(jìn)行配合以及叉裝，接著使用母桿氣缸進(jìn)行鎖緊，促使吸力增大，以便達(dá)到五十千克零件的快速搬運的目的，向機(jī)器人的高速抓件提供支持和幫助。該橫桿機(jī)器人系統(tǒng)能夠在五分鐘之內(nèi)進(jìn)行全自動的換模。該沖壓線屬于全封閉無塵線，在沖壓線外部，每個橫桿機(jī)器人均會設(shè)置有屬于自己的端拾器更換站。在進(jìn)行自動化換模過程中，自動化系統(tǒng)會打開封閉門，接著所有機(jī)器人則會把機(jī)器人現(xiàn)有端拾器放置到端拾器另一側(cè)，最后抓起下一批次模具對應(yīng)的端拾器[5]。

5壓機(jī)間傳輸系統(tǒng)

對于該系統(tǒng)來說，它主要是由一根縱向軸以及控制端拾器旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)動軸兩個部分來組合而成的，這樣的系統(tǒng)相當(dāng)于具有八軸的鏈?zhǔn)綑C(jī)構(gòu)，極大的改善了六軸機(jī)器人速度慢的問題。在整個傳輸過程中，板件的移動通過與外部軸配合KU KA機(jī)器人本體來共同完成，進(jìn)而達(dá)到提高機(jī)器人運行速度的目的。此外，該系統(tǒng)的附件軸還能夠直接擴(kuò)展到機(jī)器人的控制系統(tǒng)當(dāng)中，其外部軸的動作和六軸均共同屬于一套系統(tǒng)控制，所有的工藝流程均在通過示教器來完成，整個過程簡單便捷。

6結(jié)束語

綜合上述可知，對于該橫桿系統(tǒng)的機(jī)器人來說，主要是在橫桿系統(tǒng)的自動化設(shè)備下進(jìn)行，可以把不同廠家的產(chǎn)品進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，除了能夠降低成本的投入，還能夠滿足高速沖壓的規(guī)定和要求，現(xiàn)已得到廣泛的應(yīng)用，是一種良好的高速沖壓解決的方法。

參考文獻(xiàn)：

[1]何延發(fā),趙曉巍.機(jī)器人在汽車車身制造中的應(yīng)用研究[J].中國高新技術(shù)企業(yè),2015,23(09):333-335.

[2]覃鑫,鄭宏良,唐科.機(jī)器人車身焊裝線的開發(fā)與應(yīng)用[J].現(xiàn)代零部件,2014,10(11) :224-227.

[3]徐浩,陳媛媛.機(jī)器人滾邊技術(shù)及其應(yīng)用研究[J].汽車與配件,2014,14(36):667-669.

[4]林衛(wèi)明.用于車門的機(jī)器人輥邊工藝[J]. 汽車工藝與材料,2014，35(06):190-193.

[5]王健強(qiáng),張婧慧.機(jī)器人滾邊技術(shù)及應(yīng)用研究[J].現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備,2014,17(03):455-457.

中圖分類號:U468

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號：1671-1602(2016)08-0009-01