机器人用于钣金冲压高低料

公布日期:2012-03-31    兰生客服中心    阅读:7159

  从20世纪80年月终,世界上欧、美、日等多家汽车消费厂增强了对铝制汽车车身的研讨,幷与得了令人鼓舞的成绩。1995年德国奥迪公司起首最先批量消费铝制车身,把车身用铝的研讨推向了热潮,铝合金正在整车运用质料中的比例逐年进步。应用铝板来逐渐替代组成汽车车身的钢板被愈来愈多的汽车厂商作为进步汽车绿色含量的现阶段重要途径。固然,这类铝板的机器特性需求知足取钢板相称的刚性和尺寸稳定性,但是弗成否定的是,组成汽车车身的掩盖件由於表面尺寸较大且具有空间的差别外形,以是正在短时间内,只能是部分车身零件能完整被铝板替代。

  另一方面,由於现在的汽车冲压生产线大多接纳自动化高低料,不可能专为铝板的消费投资一条生产线,以是如何应用已有的冲压自动化生产线去停止铝板的自动化消费,并且可以或许包管取钢板消费相媲美的消费效力,是一个值得讨论和立异的课题。同时,面对的困难借包孕铝板的主动快速拆垛。尽人皆知,钢板的拆垛分张应用的是磁性相斥的事情道理,那一道理不能用於铝板的拆垛。

  现在,ABB应用其专利产品RotAx伺服扭转第七轴和公用於冲压车间的IRB 6650型机器人胜利集成了一种极新的钢板取铝板共存的冲压生产线,经由一年多工夫的现实消费考证,各项工艺知足了冲压件质量的要求,生产线效力也到达了消费要求。

革新前的钢板拆垛体系
  原有的拆垛体系(图1)为1998年12月ABB安装调试完成的磁性皮带装备垂直提拔气缸体式格局,集成应用了阁下移动拆垛工作台以实现不间断消费换板料,生产线均匀节奏正在10件/分钟以上。
    
                    图1革新前的钢、板拆垛体系

革新後的钢、铝板拆垛体系
  图2为经由革新後的体系,增添了铝板拆垛体系。经由过程对照能够看出,整线正在增添了铝板拆垛体系幷没有增添占地面积。由於替换皮带机经由过程折叠式设想(当板料无需洗濯时,只作为传送单位)安装正在了本钢板拆垛体系下方,全部拆垛体系看起来更松散公道。究竟证实,正在生产线的钢板和铝板消费之间消费转换,只需求正在总控台同过消费形式转换便可快速实现。
    
                  图2 革新後的钢、铝板拆垛体系

关键技术
1. RotAx伺服扭转第七轴
  由於受空间所限,正在拆垛速度必需知足整线节奏的要求下,若是应用传统的六轴机械人和端拾器,由於板料的运转轨迹正在停止180度扭转时需求躲避钢板拆垛体系局部构造,故不克不及充裕运用机器人的柔性速度。同时,能够看出,若是使板料正在拆垛完成後以直线运动姿势进入替换皮带机将会大大收缩运转工夫。而ABB机械人和其专利产品RotAx伺服扭转第七轴完整顺应於这一要求。
                  
                    图3 ABBRotax扭转7轴

  区分於正在机器人第六轴经由过程增添连杆机构实现附加第7轴,ABBRotAx伺服扭转第七轴是接纳伺服掌握,真正意义上的第7轴。借助於其360度的扭转活动。正在工序间通报板料时,能连结零件偏向稳定。它不只使端拾器部署天真,并且操纵编程轻便,别的,由于伺服轴取机器人完整融为一体,可实现紧凑型生产线(压机间距离最小)的设置。更主要的是,由於板料正在通报时的姿势安稳,机器人柔性的动力机能也因而施展至最好。自2006年初次正在海内推出後,已胜利运用於多家国内外着名汽车厂商,资助其消费效力和产品品质获得大幅进步。

2.铝板分张
  尽人皆知,由於铝板的非磁性特性,接纳同钢板雷同的分张体式格局,即应用同极相斥的道理制造磁力分张器是不可行的,经由过程考查现今汽车厂家,对於铝板分张重要正在接纳以下两种体式格局:

  吹气分张:一般间接取钢板的磁力分张相结合,如图示,这类设想长处是构造简朴,能够间接应用工场气源,只需经由过程增设一储气罐去知足吹气分张的瞬时耗宇量。同时,正在消费钢板时,也能够作为其分张结果的辅佐。瑕玷是由於板料间广泛存在的油膜,以致双料发生的机率大大增添,从而使消费节奏得不到包管。
    
                     图4 钢板磁力分张

  锯条辅佐+吹气分张:经由过程正在端拾器上增添条形锯条,纵然板料间存在油膜,能够借助锯条的细齿带起最上面板料,同时停止吹气。这类事情体式格局进步了板料分张的可靠性,消费节奏能在一定程度上获得包管。不足之处是由於锯条正在事情时,轻易发生微细的碎铝屑,一旦带入模具,会给零件品格和模具带来丧失。大概,对於新的铝板冲压自动化线,能够思索正在对中前增添洗濯单位。
    
                     图5 辅佐齿锯分张

  正在综合思索以上两种铝板分张体式格局後,ABB经由过程革新机械人气路隶属装配胜利开辟研制了主动剥离+高压吹气的分张体系,其详细事情道理如图6所示:借助於编码器掌握的起落拆垛台始终将垛料上铝板位置连结正在事情高度,机器人完成示教後吸盘每次正在竖立真空前起首由辅佐提拔气缸将板料的四个直角局部提气。同时氛围喷嘴吹出高压气体,正在板料提气直角局部和第二张板料间竖立充气层。与此同时,别的事情吸盘最先竖立真空幷最终将那张板料提起,正在机器人第七轴的直线运动下将板料收至生产线。
       
                    图6 主动剥离分张表示

  能够看出,正在调试中去和谐优化各部分的工作时间和递次是胜利分张的要害。ABB机器人制造车间工艺职员经由过程实行,将庞大的气路掌握取机器人自己具有的附件气路装配胜利集成在一起,这样一来,既包管了端拾器功用的实现,又简化了端拾重视量,对终究该体系到达生产线节奏要求发明了有利条件。
                   
                     图7 铝板吹气分张机构

  该生产线胜利的革新,使其既能消费钢板件,又能顺应於铝板消费,并且均匀消费节奏均凌驾9次/分钟(若是空间许可,经由进一步的轨迹优化,节奏能够到达11次/分钟)。

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