探析横杆机器人冲压自动化输送系统

王鲁非

(沈阳通用机器人技术股份有限公司，辽宁 沈阳 110000)



探析横杆机器人冲压自动化输送系统

王鲁非

(沈阳通用机器人技术股份有限公司，辽宁 沈阳 110000)

摘要：现本文主要是对横杆机器人冲压自动化输送系统进行详细阐述，望为相关工作人员提供有效借鉴和参考。

关键词：横杆机器人; 冲压自动化; 输送系统

前言

在冲压自动化领域中，横杆机器人是一种全新的冲压件传输形式。它的主要特点是通过对KUKA标准的机器人设备的利用，把对速度起决定作用的装置和机器人引入到标准设备上并在压力机横梁上进行安装，在达到控制成本目的的同时，还能够顺利实现多角度、可靠的柔性传输，在新冲压生线上以及旧线的改造中均适用[1-2]。系统主要是由料拆垛系统、清洗涂油系统、对中系统、压力机间传输系统和端拾器等组成，以下为各个系统详细说明。

1上料拆垛系统

通过采用传统的两上料小车对开形式，小车主要使用变频电动机驱动，位置控制主要使用激光测距，保证小车上料位置可靠准确以及确保运行中具有稳定性。每台小车均会配置检测装置并由系统进行统一控制操作。在每台小车上，均会设置八个气动磁力分张装置，在调整过程中都可以通过人工调节把气缸退到后部，若是人工进行调节，则可以在非常省力的情况下来进行[3]。当调节完毕后，打开气阀，气缸则会把磁铁推到前部，促使磁力发生分张并在板件上进行吸附。一般来说，磁力分张的调节范围为两百毫米，可以满足各种不同高度料盘的规定和要求。本系统还包括拆垛装置，该装置主要属于横杆机械手，且主要是使用EW伺服驱动系统与西门子伺服电动机配合，可同时实现水平、垂直两个方向的高速运行。同时，也可以对单料片以及双料片进行拆卸，实现对两台上料小车上的料片进行拆垛。

2对中系统

其参考坐标系主要是把机器人的基坐标作为主要的参考标准，一个工业相机经过垂直安装后再进标定。当有一个新的冲压板到来时，可以通过机器人把合适的抓取姿态展示出来，并对该冲压板的零位置进行定义存储。同时，视觉系统(以工业相机以核心)做为该冲压板定义一个主要的工件坐标系，可通过计算把各个固有标记点的坐标计算出来，与对应的工件型号相结合后再选择检测计划。利用工业相机把该冲压板上引入时各个固有特征标记点搜索出来，则可对示教位置的偏差矢量进行计算。此外，该系统同时还具有二次双料检测的能力[4]。

3清洗涂油系统

清洗涂装设备主要由德国生产，其精确度可高达六十微米，并使用双极过滤方式进行。该系统能够按照板料形状对喷涂位置自行设定，使用变频调速的方式对滚轮进行控制，方向具备灵活快速的特点。当覆盖件对于清洁度的要求较高的时候，使用滚轮反转方式能够确保更佳的清洁效果。此外，清洗机配置起动电动机还能够自行切换为在线或者离线模式。一般来说，涂油机由于重量较轻，所以大多数会采用手动切换模式进行。在离线状态下清洗涂油时，皮带机一般都会自动进行延伸，以便满足那些不需要清洗涂油的板件需求。

4端拾器

端拾器主要是使用桥接板双叉式结构，通过定位销方式把气接头的桥接板、能量插头和机器人外部轴上的端拾器母杆来进行配合以及叉装，接着使用母杆气缸进行锁紧，促使吸力增大，以便达到五十千克零件的快速搬运的目的，向机器人的高速抓件提供支持和帮助。该横杆机器人系统能够在五分钟之内进行全自动的换模。该冲压线属于全封闭无尘线，在冲压线外部，每个横杆机器人均会设置有属于自己的端拾器更换站。在进行自动化换模过程中，自动化系统会打开封闭门，接着所有机器人则会把机器人现有端拾器放置到端拾器另一侧，最后抓起下一批次模具对应的端拾器[5]。

5压机间传输系统

对于该系统来说，它主要是由一根纵向轴以及控制端拾器旋转的转动轴两个部分来组合而成的，这样的系统相当于具有八轴的链式机构，极大的改善了六轴机器人速度慢的问题。在整个传输过程中，板件的移动通过与外部轴配合KU KA机器人本体来共同完成，进而达到提高机器人运行速度的目的。此外，该系统的附件轴还能够直接扩展到机器人的控制系统当中，其外部轴的动作和六轴均共同属于一套系统控制，所有的工艺流程均在通过示教器来完成，整个过程简单便捷。

6结束语

综合上述可知，对于该横杆系统的机器人来说，主要是在横杆系统的自动化设备下进行，可以把不同厂家的产品进行有机结合，除了能够降低成本的投入，还能够满足高速冲压的规定和要求，现已得到广泛的应用，是一种良好的高速冲压解决的方法。

参考文献：

[1]何延发,赵晓巍.机器人在汽车车身制造中的应用研究[J].中国高新技术企业,2015,23(09):333-335.

[2]覃鑫,郑宏良,唐科.机器人车身焊装线的开发与应用[J].现代零部件,2014,10(11) :224-227.

[3]徐浩,陈媛媛.机器人滚边技术及其应用研究[J].汽车与配件,2014,14(36):667-669.

[4]林卫明.用于车门的机器人辊边工艺[J]. 汽车工艺与材料,2014，35(06):190-193.

[5]王健强,张婧慧.机器人滚边技术及应用研究[J].现代制造技术与装备,2014,17(03):455-457.

中图分类号:U468

文献标志码：A

文章编号：1671-1602(2016)08-0009-01