沖壓生產(chǎn)線線首對(duì)中系統(tǒng)的簡(jiǎn)化應(yīng)用

通常在沖壓生產(chǎn)過(guò)程中，要求板料放入模具內(nèi)需保證±15 mm的位置精度，而常規(guī)的板料料垛的堆垛精度只能達(dá)到±5 mm，料片在料架上的固定位置精度只能達(dá)到±10 mm，料架在線首的上料小車的固定位置精度只能達(dá)到±10 mm，上料小車開(kāi)進(jìn)到位的位置精度只能達(dá)到±2 mm，以上主要4個(gè)位置偏差因素約合計(jì)±27 mm。采用工業(yè)機(jī)器人或機(jī)械手來(lái)代替人工操作后，為了保證機(jī)器人或機(jī)械手抓、放板料的速度與精度，對(duì)板料進(jìn)行對(duì)中(定位)成為必不可少的關(guān)鍵步驟之一。對(duì)中技術(shù)是隨著生產(chǎn)線的自動(dòng)化衍生出來(lái)的一種輔助技術(shù)，一般將其設(shè)在拆垛工位之后、首臺(tái)壓機(jī)之前，如果有在線清洗機(jī)，則需將其設(shè)在清洗機(jī)之后。

本文結(jié)合現(xiàn)有自動(dòng)化生產(chǎn)線中對(duì)中技術(shù)的應(yīng)用情況，對(duì)比幾種對(duì)中技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)，對(duì)我公司簡(jiǎn)化的對(duì)中系統(tǒng)進(jìn)行了重點(diǎn)分析闡述。

現(xiàn)有對(duì)中系統(tǒng)技術(shù)

20世紀(jì)90年代初至今，運(yùn)用在沖壓自動(dòng)化的對(duì)中方式主要有重力對(duì)中、機(jī)械對(duì)中和光學(xué)對(duì)中三種方式。

重力對(duì)中是利用板料自身重力進(jìn)行對(duì)中，對(duì)中臺(tái)為傾斜面，板料進(jìn)入對(duì)中臺(tái)后憑借自身重力滑入臺(tái)面的固定位置。該對(duì)中成本最低，但對(duì)中需要2 s等待時(shí)間，且對(duì)中方式僅適用于方形料片，柔性太差，已逐漸被淘汰。

機(jī)械對(duì)中是通過(guò)對(duì)板料夾緊進(jìn)行對(duì)中，夾緊動(dòng)作通過(guò)若干氣缸推動(dòng)，板料種類越多，夾緊機(jī)構(gòu)也隨之增多，結(jié)構(gòu)過(guò)于復(fù)雜、維護(hù)成本較大，且不適應(yīng)板料形狀多變的柔性化需求，也正逐步被淘汰。

光學(xué)對(duì)中是通過(guò)對(duì)板料進(jìn)行拍照、得出位置偏差完成對(duì)板料的調(diào)整、對(duì)中。隨著PC軟硬件的發(fā)展，視覺(jué)對(duì)中就成本、對(duì)中精度、對(duì)中效率以及柔性化需求等方面，都體現(xiàn)出優(yōu)勢(shì)，是目前自動(dòng)化沖壓生產(chǎn)線常用的對(duì)中方式。但該技術(shù)具有一定的先進(jìn)性，設(shè)備維護(hù)較困難;同時(shí)它的穩(wěn)定性也較差一些。

目前，業(yè)內(nèi)流行的幾種光學(xué)對(duì)中方案在具體的思路及對(duì)中實(shí)現(xiàn)形式方面各不相同，例如，對(duì)被檢測(cè)板料進(jìn)行成像的方式，有的采用高分辨率CCD攝像機(jī)，有的則是采用光幕掃描。成像之后，對(duì)中系統(tǒng)會(huì)對(duì)板料的實(shí)際位置與理論位置的偏差進(jìn)行計(jì)算，得出一個(gè)調(diào)整量，再通過(guò)不同的形式對(duì)板料進(jìn)行調(diào)整：一種形式是通過(guò)對(duì)中臺(tái)的底部調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)完成對(duì)板料的旋轉(zhuǎn)或移動(dòng)，另一種形式是將調(diào)整量反饋給后序的上料機(jī)器人或機(jī)械手，通過(guò)機(jī)械人或機(jī)械手對(duì)板料位置進(jìn)行調(diào)整。

對(duì)中系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)例

我公司重慶分公司沖壓車間一期項(xiàng)目引進(jìn)1條開(kāi)卷落料線、2條自動(dòng)化單臂連續(xù)線，其中2條自動(dòng)化單臂連續(xù)線線首已經(jīng)取消了對(duì)中系統(tǒng)。

1.我方新引入的開(kāi)卷線，可滿足較高板料料垛的堆垛精度以及料片在料架上的固定位置精度：開(kāi)卷落料線的板料在堆垛小車上的定位由堆垛擋塊來(lái)定位，定位精度≤±2 mm;堆垛小車開(kāi)進(jìn)到位(偏心)定位，定位精度≤±2 mm。具體如圖1所示。

2.標(biāo)準(zhǔn)料架的設(shè)計(jì)制作，料架與堆垛小車、上料小車通過(guò)定位銷定位，定位精度≤±2 mm。

3.壓力機(jī)線頭的上料小車通過(guò)與地面的定位銷定位，定位精度≤±1 mm。

以上綜合定位精度≤14 mm，滿足模具工藝所需定位精度要求(定位精度≤±15 mm)。

壓力機(jī)線線頭布局

1.常規(guī)布局方式

常規(guī)的壓力機(jī)線布局內(nèi)容主要包括：拆垛→皮帶機(jī)→清洗機(jī)→皮帶機(jī)→掃描儀→伺服對(duì)中臺(tái)→送料機(jī)械手送入模腔，如圖2所示。

2.新布局方式

我公司采用了新的布局方式，具體內(nèi)容為：拆垛→皮帶機(jī)→送料機(jī)械手送入模腔(見(jiàn)圖3)。

結(jié)語(yǔ)

沖壓自動(dòng)化線無(wú)對(duì)中系統(tǒng)是整條自動(dòng)化生產(chǎn)線的畫龍點(diǎn)睛之筆，為機(jī)械手增加了智能的眼睛，滿足了自動(dòng)化生產(chǎn)的需要。依靠開(kāi)卷線的碼垛精度，達(dá)到取消沖壓生產(chǎn)線線首對(duì)中系統(tǒng)的理念，使得整個(gè)沖壓自動(dòng)化工藝體現(xiàn)出靈活多變的特點(diǎn)。相信隨著自動(dòng)化技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，還會(huì)有更快、更好的理念涌現(xiàn)，為汽車行業(yè)的快速發(fā)展貢獻(xiàn)力量。