王魯非

(沈陽通用機器人技術股份有限公司，遼寧 沈陽 110000)

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探析橫桿機器人沖壓自動化輸送系統(tǒng)

王魯非

(沈陽通用機器人技術股份有限公司，遼寧 沈陽 110000)

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

關鍵詞：橫桿機器人; 沖壓自動化; 輸送系統(tǒng)

前言

在沖壓自動化領域中，橫桿機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標準的機器人設備的利用，把對速度起決定作用的裝置和機器人引入到標準設備上并在壓力機橫梁上進行安裝，在達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)、壓力機間傳輸系統(tǒng)和端拾器等組成，以下為各個系統(tǒng)詳細說明。

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驅動，位置控制主要使用激光測距，保證小車上料位置可靠準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)進行統(tǒng)一控制操作。在每臺小車上，均會設置八個氣動磁力分張裝置，在調整過程中都可以通過人工調節(jié)把氣缸退到后部，若是人工進行調節(jié)，則可以在非常省力的情況下來進行[3]。當調節(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行吸附。一般來說，磁力分張的調節(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械手，且主要是使用EW伺服驅動系統(tǒng)與西門子伺服電動機配合，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行拆卸，實現(xiàn)對兩臺上料小車上的料片進行拆垛。

2對中系統(tǒng)

其參考坐標系主要是把機器人的基坐標作為主要的參考標準，一個工業(yè)相機經過垂直安裝后再進標定。當有一個新的沖壓板到來時，可以通過機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行定義存儲。同時，視覺系統(tǒng)(以工業(yè)相機以核心)做為該沖壓板定義一個主要的工件坐標系，可通過計算把各個固有標記點的坐標計算出來，與對應的工件型號相結合后再選擇檢測計劃。利用工業(yè)相機把該沖壓板上引入時各個固有特征標記點搜索出來，則可對示教位置的偏差矢量進行計算。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)

清洗涂裝設備主要由德國生產，其精確度可高達六十微米，并使用雙極過濾方式進行。該系統(tǒng)能夠按照板料形狀對噴涂位置自行設定，使用變頻調速的方式對滾輪進行控制，方向具備靈活快速的特點。當覆蓋件對于清潔度的要求較高的時候，使用滾輪反轉方式能夠確保更佳的清潔效果。此外，清洗機配置起動電動機還能夠自行切換為在線或者離線模式。一般來說，涂油機由于重量較輕，所以大多數(shù)會采用手動切換模式進行。在離線狀態(tài)下清洗涂油時，皮帶機一般都會自動進行延伸，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構，通過定位銷方式把氣接頭的橋接板、能量插頭和機器人外部軸上的端拾器母桿來進行配合以及叉裝，接著使用母桿氣缸進行鎖緊，促使吸力增大，以便達到五十千克零件的快速搬運的目的，向機器人的高速抓件提供支持和幫助。該橫桿機器人系統(tǒng)能夠在五分鐘之內進行全自動的換模。該沖壓線屬于全封閉無塵線，在沖壓線外部，每個橫桿機器人均會設置有屬于自己的端拾器更換站。在進行自動化換模過程中，自動化系統(tǒng)會打開封閉門，接著所有機器人則會把機器人現(xiàn)有端拾器放置到端拾器另一側，最后抓起下一批次模具對應的端拾器[5]。

5壓機間傳輸系統(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的轉動軸兩個部分來組合而成的，這樣的系統(tǒng)相當于具有八軸的鏈式機構，極大的改善了六軸機器人速度慢的問題。在整個傳輸過程中，板件的移動通過與外部軸配合KU KA機器人本體來共同完成，進而達到提高機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展到機器人的控制系統(tǒng)當中，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結束語

綜合上述可知，對于該橫桿系統(tǒng)的機器人來說，主要是在橫桿系統(tǒng)的自動化設備下進行，可以把不同廠家的產品進行有機結合，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)已得到廣泛的應用，是一種良好的高速沖壓解決的方法。

參考文獻：

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

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

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

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

[5]王健強,張婧慧.機器人滾邊技術及應用研究[J].現(xiàn)代制造技術與裝備,2014,17(03):455-457.

中圖分類號:U468

文獻標志碼：A

文章編號：1671-1602(2016)08-0009-01