冲压自动化生产线在汽车行业的应用特点

冲压自动化生产线是提高钣金件冲压劳动生产率和改善劳动条件的有效措施和主要方法。随着我国汽车、电器产品质量的不断提高和生产规模的不断扩大，我国金属冲压行业实现智能生产线升级势在必行。

汽车车身钣金件冲压自动化生产线是汽车生产过程中的重要设备，其生产质量和效率直接影响到汽车的质量和生产效率。冲压工艺中的生产方式有传统的人工生产方式与自动化生产线方式。

从产品质量的稳定性、人员劳动强度、安全生产、生产效率各方面进行比较，自动化生产线方式有较大优势，也是冲压生产方式的发展趋势。冲压自动化生产线又分为机械手自动化生产线、机器人自动化生产线和多工位压力机生产线等方式。

机械手自动化生产线和机器人自动化生产线的区别主要表现在以下几个方面：

(1)安装方式：机器人线在地面安装，与压力机没有机械上的连接；机械手线在压力机立柱间安装钢梁，附着在压力机上。

(2)使用特点：机器人线通过端拾器的切换和机器人动作轨迹的调整，更加柔性化。

(3)生产节拍：机器人线生产节拍为7件/min～10件/min，机械手线为8件/min～12件/min。

(4)投资成本：机器人线投资低，机械手线投资高。因为生产节拍是一个综合指标，它不仅取决于某一设备，而且取决于自动化设备、压力机、模具3者的协调匹配关系，如达到10件/min以上，对压力机和模具的要求就相应提高，意味着投资增加。

综合考虑，使用机器人自动化生产线更加经济、适用。机械手自动化生产线适于大间距的压力机生产线，同时适用于已有生产线的自动化改造。通过更换端拾器，机器人自动化生产线可适合多车型的生产，柔性更高。

机器人冲压自动化生产线运行循环方式为：垛料拆垛(机器人拆垛)-板料传输-板料涂油-板料对中-上料机器人送料-(首台压机冲压)-下料机器人取料、送料-(压机冲压)-(根据工序数量循环)-下料机器人取料、送料-(末端压机冲压)-线尾机器人取料、放料-皮带机输送-人工码垛。本文以汽车的机器人冲压自动化生产线为例对其整体布局、电器控制等进行具体设计。

本系统包括拆垛系统、涂油机、对中台、压力机兼上下料系统、线尾输送系统。拆垛系统采用可循环式双垛料台，导轨布置平行于压力机，冲压板料用行车或叉车放置在非工作垛料台上，然后通过有效信号确认上料完毕，系统将在一台拆垛完成后自动转换垛料台，保证连续生产；在垛料车上配备磁力分张器，通过磁力将垛料自动拆垛成单张。在拆垛机器人上有双料检测以及双料处理装置以保证每次为单张送料。拆垛机器人将板料放置在长度可调的磁性传送带上，板料送至涂油机，板料是否涂油及涂油位置可通过编程自行设定，板料涂油后，传送到对中台。

对中台采用机械对中台，可方便地进行移动和固定，同时使用重力对中或视觉对中系统，保证板料的重复定位快捷、准确与牢固；上料机器人根据每个零件的对中位置，改变运行轨迹，将板料准确地搬运到压力机内；对不同的冲压制件进行机器人的模拟示教，离线编程，以适应多种制件的共线生产；线尾输送采用皮带机，在生产线的末端放置皮带机，保证最后一台压力机的机器人直接将零件放置到皮带机上，达到出件效果。

本系统包括拆垛机、涂油机、对中台、上下料系统、线尾输送系统，各分系统间的电气控制按照集中监控、分散控制的原则。在各控制部分控制系统中，采用设备层和控制层的典型控制模式，每个层次中使用不同的网络结构及软硬件配置，以实现各自不同的功能。

通过软件使机器人跟踪压机的运动，实现压机与机器人同步功能，可以最大化上下料与压机运动之间的重合度，达到平稳切换其速度来缩短生产节拍及减少机械负荷的目的。通过增加外部轴，做为机器人的第七轴进行伺服控制，使压力机间的间距布置更加自由；同时，机器人的传送范围和搬运速度得到提升，生产节拍更快。

机器人冲压加工自动化生产线的应用，既改善了劳动条件，减轻了工人劳动强度，又可确保生产安全，提高劳动生产率和产品质量，还能降低能源及原材料消耗，节省辅助加工时间，降低产品成本。随着自动化生产线的制作、调试周期逐步缩短，机器人自动化生产线越来越为汽车主机厂所接受，成为冲压自动化生产线的主流。

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