機器人直線(xiàn)七軸技術(shù)是沖壓機器人運送系統軟件的較新發(fā)展成效，根據剖析在某汽車(chē)企業(yè)沖壓生產(chǎn)車(chē)間所選用的機器人直線(xiàn)七軸技術(shù)性，論述了該技術(shù)應用的優(yōu)點(diǎn)和優(yōu)勢。

伴隨著(zhù)在我國汽車(chē)工業(yè)生產(chǎn)高速發(fā)展，金屬板材材質(zhì)材料沖壓自動(dòng)化控制獲得巨大進(jìn)步，特別是工業(yè)生產(chǎn)機器人運送系統軟件在自動(dòng)化技術(shù)沖壓生產(chǎn)流水線(xiàn)的廣泛運用，為高軟性、效率高的沖壓生產(chǎn)流水線(xiàn)帶來(lái)了不錯的解決方法。

當代汽車(chē)工業(yè)生產(chǎn)具備生產(chǎn)制造產(chǎn)業(yè)化、車(chē)系大批量小、種類(lèi)變化快、多車(chē)系共線(xiàn)生產(chǎn)的特性，這種發(fā)展趨勢規定沖壓自動(dòng)化控制持續向高軟性和效率高方位發(fā)展趨勢。串列式單機版連線(xiàn)自動(dòng)化技術(shù)沖壓線(xiàn)是目前在我國汽車(chē)廠(chǎng)沖壓生產(chǎn)流水線(xiàn)選用的流行計劃方案。選用機器人運送系統軟件的串列式單機版連線(xiàn)自動(dòng)化技術(shù)沖壓生產(chǎn)流水線(xiàn)，具備低投入、效率高、高韌性等優(yōu)勢，而且由于工業(yè)生產(chǎn)機器人技術(shù)性飛速發(fā)展，沖壓機器人運送系統軟件的功能還在不斷提升。

機器人運送系統軟件在沖壓自動(dòng)化流水線(xiàn)里的應用

在選用機器人運送系統軟件的自動(dòng)化技術(shù)沖壓生產(chǎn)流水線(xiàn)，機器人關(guān)鍵進(jìn)行板材拆垛、各工藝流程壓力機中間的沖壓產(chǎn)品工件傳輸、線(xiàn)尾產(chǎn)品工件導出等工作中。根據PLC控制系統軟件的融洽，機器人與壓力機中間，上下料機器人中間，機器人與輸送機械設備中間具備精確穩定的健身運動(dòng)協(xié)調關(guān)系，各機器人的功能布局如下圖1所顯示。

圖1 沖壓機器人運送系統軟件功能布局

機器人直線(xiàn)七軸技術(shù)性的詳細介紹

用以沖壓生產(chǎn)流水線(xiàn)的工業(yè)生產(chǎn)機器人，從我國早已建成投產(chǎn)的自動(dòng)化技術(shù)沖壓生產(chǎn)流水線(xiàn)看來(lái)，絕大多數為規范六軸工業(yè)生產(chǎn)機器人，其優(yōu)點(diǎn)取決于產(chǎn)品成本較低，柔性生產(chǎn)水平高，后期維護簡(jiǎn)單。但六軸工業(yè)生產(chǎn)機器人由于健身運動(dòng)姿勢的限定，沖壓產(chǎn)品工件在從上一臺壓力機往下一臺壓力機傳遞過(guò)程中，沖壓產(chǎn)品工件務(wù)必開(kāi)展180多度水準轉動(dòng)，這就造成機器人軌跡繁雜，沖壓產(chǎn)品工件在轉動(dòng)情況下非常容易掉下來(lái)等難題，這就限制了機器人的運行速度，從而限制了生產(chǎn)節拍的提升。沖壓產(chǎn)品工件的程度轉動(dòng)姿勢，必須很大的的空間，特別是在在運送“車(chē)體側圍”等大中型沖壓件時(shí)，這種情況更為顯著(zhù)。這就造成前后左右工藝流程壓力機中間的間隔過(guò)大，增強了生產(chǎn)流水線(xiàn)的占地總面積，從而提升工業(yè)廠(chǎng)房基礎設施投資。

機器人直線(xiàn)七軸技術(shù)性恰好是為了能擺脫規范六軸工業(yè)生產(chǎn)機器人的以上情況而開(kāi)發(fā)設計來(lái)的，其基本概念便是在機器人第六軸的法蘭片上提升外界軸移動(dòng)設備，該設備配備有自主的步進(jìn)電機和伺服電機，根據電纜線(xiàn)連接機器人操縱電柜里，由機器人的自動(dòng)控制系統融洽該直線(xiàn)七軸設備與機器人的別的六個(gè)軸的融洽運行，如下圖2所顯示。

圖2　配備直線(xiàn)七軸設備的工業(yè)生產(chǎn)機器人

根據在機器人第六軸上改裝直線(xiàn)七軸設備，建立產(chǎn)品工件在前后左右壓力機中間的平行移動(dòng)，大大簡(jiǎn)化了機器人的運送運動(dòng)軌跡，不但能夠提高生產(chǎn)效率，還能夠節省空間，如下圖3所顯示。

圖3　沖壓產(chǎn)品工件在前后左右壓力機中間運送情況下的平行移動(dòng)

選用直線(xiàn)七軸技術(shù)性的機器人沖壓生產(chǎn)流水線(xiàn)整體規劃時(shí)的常見(jiàn)問(wèn)題

在好幾個(gè)沖壓自動(dòng)化流水線(xiàn)項目建設中使用了配備直線(xiàn)七軸技術(shù)性的工業(yè)生產(chǎn)機器人運送系統軟件，積累了一些工作經(jīng)驗，在其中整體規劃期內的經(jīng)歷關(guān)鍵匯總如下所示：

① 怎么選擇前后左右壓力機中間的核心間隔；

② 假如挑選壓力機滾輪行程安排和模具開(kāi)口度；

③ 合理的防碰撞對策。

前后左右壓力機的中心距的挑選

選用直線(xiàn)七軸技術(shù)性的工業(yè)生產(chǎn)機器人對運作室內空間的要求不高，當第一臺壓力機噸數不小于2000噸，壓力機操作臺前后左右總寬設置為2500mm時(shí)，前后左右壓力機中間的較少間隔能夠設置為約5800mm，間隔越小，對節奏的提高毫無(wú)疑問(wèn)更強，但具體整體規劃時(shí)，還要綜合分析下列三個(gè)要素。

假如生產(chǎn)流水線(xiàn)還要配備“機器人全自動(dòng)拆換未端電動(dòng)執行機構”作用，當壓力機中心距過(guò)鐘頭，必定會(huì )造成前后左右壓力機的立桿中間并沒(méi)有非常的室內空間，沒(méi)法完成機器人原地不動(dòng)轉過(guò)身到機器人基座后才來(lái)拆換未端電動(dòng)執行機構，這就只有配備未端電動(dòng)執行機構移載小轎車(chē)，會(huì )提升土建工程和設備投資，并減少機器設備的運轉可靠性。

配備未端電動(dòng)執行機構移載小轎車(chē)，機器人基座也就迫不得已拆換為門(mén)型基座，這又會(huì )致使前一臺壓力機的左后立桿和后一臺壓力機的左前立桿，與機器人的基座間距非常近，壓力機立桿里的檢修守門(mén)員難以開(kāi)啟。

壓力機中心距過(guò)小，壓力機基座前后左右就沒(méi)充足的區域用以配備維修平臺，給安排在壓力機基座下的操作臺夾持頂起液壓缸的修理產(chǎn)生艱難，減少壓力機之后的檢修便捷性。

壓力機滾輪行程安排和模具開(kāi)口度的的挑選

當生產(chǎn)流水線(xiàn)選用直線(xiàn)七軸技術(shù)性，在開(kāi)展壓力機和模具設計方案時(shí)，滾輪行程安排和模具開(kāi)口度能夠依照下列標準完成設置。

圖4　模具開(kāi)口度的設置提示

如下圖4所顯示：G = A B C D

A 零件薄厚 （企業(yè) mm）

B 上模間距：50mm

C 直線(xiàn)七軸設備 端拾器 薄厚 ：250mm

D 下模間距：50mm

模具的合理張口相對高度一定要超過(guò)G，機器人才能夠成功的將沖壓件從模具內送進(jìn)或取下。

當模具的合理張口相對高度低于G時(shí)，則必須對模具和沖壓件開(kāi)展深入分析，能夠確定該沖壓件是不是能在該沖壓網(wǎng)上生產(chǎn)制造。

合理的防碰撞對策

直線(xiàn)七軸工業(yè)生產(chǎn)機器人，在開(kāi)展沖壓生產(chǎn)過(guò)程中，直線(xiàn)七軸設備要探入到模具凹模內開(kāi)展上下料，因此在硬件軟件系統軟件上需要使用下列有效措施來(lái)降低產(chǎn)生撞擊的風(fēng)險性。

① 在壓力機自動(dòng)控制系統中，設定有效的**視角，并空出充足的滾輪制動(dòng)減速度；

② 當壓力機滾輪運作的行程安排頻次產(chǎn)生變化時(shí)，全自動(dòng)撤銷(xiāo)“開(kāi)料機器人的提早進(jìn)到上料”和“壓力機滾輪提早下滑”的改進(jìn)姿勢 ；

③ 時(shí)下料機器人的速率設置小于100%時(shí)，全自動(dòng)撤銷(xiāo)“送料機器人的提早進(jìn)到送料”的改進(jìn)姿勢；

④ 當送料機器人的速率設置小于100%時(shí)，全自動(dòng)撤銷(xiāo)“壓力機滾輪提早下滑”的改進(jìn)姿勢；

⑤ 當壓力機滾輪在上漲情況下突然停止時(shí)，馬上全自動(dòng)終止“開(kāi)料機器人的運作”；

⑥ 時(shí)下料機器人在模腔內上料全過(guò)程時(shí)，要是因常見(jiàn)故障突然停止，應該馬上終止送料機器人的運作。而且故障排除后，務(wù)必手動(dòng)式將開(kāi)料機器人移除模腔后，重新啟動(dòng)生產(chǎn)制造循環(huán)系統。

⑦ 全程自動(dòng)換模時(shí)，第一個(gè)步驟必須是所有機器人先回HOME位，隨后才容許壓力機操作臺啟動(dòng)。

⑧ 全程自動(dòng)換模時(shí)，必須是在壓力機的換摸步驟所有完成后。由人為確定后，按住“生產(chǎn)流水線(xiàn)循環(huán)系統啟動(dòng)按鈕”，才容許機器人運作到“等候開(kāi)料部位”。

⑨ 在壓力機上新增一個(gè)檢驗滾輪部位的絕對值編碼器，并與壓力機本身的滾輪角度編碼器數據信號開(kāi)展即時(shí)比照，假如發(fā)生誤差，馬上終止滾輪和機器人的運作；

⑩ 在直線(xiàn)七軸設備的兩邊配備塑膠防撞塊，當產(chǎn)生輕度撞擊時(shí)，確保七軸本身不容易毀壞 。

根據機器人直線(xiàn)七軸技術(shù)性在眾多新項目里的實(shí)踐應用，對該技術(shù)性的優(yōu)勢匯總如下所示：

（1）產(chǎn)品工件在生產(chǎn)過(guò)程中持續保持平行移動(dòng)，不必轉動(dòng)。這有利于增強產(chǎn)品工件在左右工藝流程壓力機中間的傳輸速度，從而提升生產(chǎn)流水線(xiàn)的高效率，特別是在要在生產(chǎn)制造“車(chē)體側圍”等大中型覆蓋件時(shí)，競爭優(yōu)勢更顯著(zhù)。

（2）產(chǎn)品工件在左右工藝流程壓力機中間傳送時(shí)維持平行移動(dòng)方法，能使大中型產(chǎn)品工件在較小一點(diǎn)室內空間內傳送，減少壓力機中間的間隔，也就降低成條沖壓線(xiàn)在工業(yè)廠(chǎng)房里的占地總面積，從而減少工業(yè)廠(chǎng)房的建設成本。

（3）選用直線(xiàn)七軸技術(shù)性的機器人運送系統軟件適應能力強，柔性生產(chǎn)高，小到側圍，大到“車(chē)體總體側圍”等沖壓件均能夠自動(dòng)式高效率生產(chǎn)制造。

（4）相互配合大中型機器人，直線(xiàn)七軸設備的合理負載能力強。比如配備直線(xiàn)七軸技術(shù)性的機器人采用是指ABB IRB7600 325/3.1型機器人，直線(xiàn)七軸設備頂端的負載能力能夠超過(guò)90Kg。減掉未端電動(dòng)執行機構和“未端電動(dòng)執行機構快換工裝夾具”的品質(zhì)，還能夠給予較少60Kg的負載能力給沖壓產(chǎn)品工件，這早已遠遠地超過(guò)了一般小汽車(chē)和SUV的總體側圍沖壓件的品質(zhì)。

機器人直線(xiàn)七軸技術(shù)性存在的局限

（1）根據承載力的考慮到，直線(xiàn)七軸設備的長(cháng)短是有局限的，這就對前后左右壓力機的較大中心距存有限定。一般情況下，前后左右壓力機中心線(xiàn)間的間隔不可超過(guò)8.5m。假如是舊式手動(dòng)式?jīng)_壓生產(chǎn)流水線(xiàn)更新改造，前后左右壓力機中心距超過(guò)以上標值，將沒(méi)法選用機器人直線(xiàn)七軸技術(shù)性。

（2）沖壓生產(chǎn)過(guò)程中，直線(xiàn)七軸設備是必須伸進(jìn)到壓力機模腔內的，假如產(chǎn)生機器人與機器人、機器人與模具的撞擊，很有可能導致七軸設備的毀壞，直線(xiàn)七軸設備的修補困難比較大。

伴隨著(zhù)在我國汽車(chē)行業(yè)競爭的持續加重，汽車(chē)的原材料成本和質(zhì)量變成各汽車(chē)制造廠(chǎng)家爭奪銷(xiāo)售市場(chǎng)的前提條件，因而，選用機器人運送系統軟件開(kāi)展沖壓生產(chǎn)制造是減少汽車(chē)原材料成本，提升車(chē)體生產(chǎn)制造質(zhì)量的關(guān)鍵技術(shù)手段。機器人直線(xiàn)七軸技術(shù)性也是充分運用了沖壓機器人運送系統軟件的優(yōu)點(diǎn)，將高軟性，效率高，低投入的特征更促進(jìn)了一步。

汽車(chē)生產(chǎn)制造中60%~70%的金屬材料零部件需沖壓生產(chǎn)加工成型，據調查，生產(chǎn)制造一輛普通轎車(chē)均值必須約1500個(gè)沖壓件。沖壓是較基本、較傳統式、較主要的金屬材質(zhì)的激光切割加工方式之一，車(chē)的身上各種各樣覆蓋件，車(chē)里支撐件，構造提升件，也有很多的汽車(chē)零部件，如發(fā)動(dòng)機的排氣管彎頭及消音器，中空發(fā)動(dòng)機凸輪軸，發(fā)動(dòng)機油底殼，發(fā)動(dòng)機支架，框架剪力墻件，橫側梁等都歸屬于沖壓件。

沖壓模具在沖壓加工工藝中是十分重要的工作服。用簡(jiǎn)單得話(huà)而言沖壓模具便是沖壓時(shí)采用的“模版”，一個(gè)模版只有沖壓出一種沖壓件，依據所需的沖壓件的不一樣規格、原材料、樣子，需用挑選不一樣種類(lèi)的沖壓模具。

近些年，在我國沖壓模具水準已經(jīng)有非常大提升。大中型沖壓模具已能生產(chǎn)制造單做一套有點(diǎn)貴凈重達50多噸的模具。為國產(chǎn)微型車(chē)配套設施的覆蓋件模具中國也可以生產(chǎn)制造了。精密度做到1~2μm，使用壽命2億個(gè)上下的多工位沖壓模具中國可以生產(chǎn)加工。外表粗糙度做到Ra≦1.5μm的精沖壓模具，大規格(Φ≧300mm)精沖壓模具及中板精沖壓模具中國也已做到非常強的水準。

在我國模具領(lǐng)域通過(guò)很多年發(fā)展趨勢，總體水平和綜合競爭力獲得明顯提高，對汽車(chē)、摩托、電子器件、家用電器等領(lǐng)域的服務(wù)能力大大的提高，領(lǐng)域中已產(chǎn)生一定總數和實(shí)力的龍頭企業(yè)，模具的產(chǎn)品品質(zhì)和工藝水平擁有比較大提升。

我國目前模具產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)鍵集中化在珠三角、長(cháng)三角、環(huán)勃海三個(gè)大中型集聚區及其成都市——重慶市、武漢市——威海2個(gè)中等水平集聚區，以上五個(gè)地區里的模具生產(chǎn)能力占全國各地的90%之上。在這種大、中聚集區域內，還形成了諸多聚集水平更強的市、區、縣、鎮特點(diǎn)模具生產(chǎn)地，在我國模具領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)鏈集聚效應正逐步呈現。

從地區分布而言，東南方沿海城市的模具產(chǎn)業(yè)發(fā)展規劃快過(guò)西部地區，南方地區的模具產(chǎn)業(yè)發(fā)展規劃快過(guò)北方地區?，F階段發(fā)展趨勢更快、模具生產(chǎn)制造更為集中化的省區是廣東省和浙江省。

在國外、法國、日本的汽車(chē)加工制造業(yè)資本主義國家，汽車(chē)模具行業(yè)產(chǎn)值占模具全行業(yè)產(chǎn)值的40%之上，在中國有1/3以?xún)鹊哪＞呱唐肥菫槠?chē)加工制造業(yè)服務(wù)項目的。一般生產(chǎn)制造一款一般的小汽車(chē)必須1000至1500好幾套蟲(chóng)也模具，約占全車(chē)生產(chǎn)制造需要所有模具年產(chǎn)值的40%上下。汽車(chē)沖壓模具具備尺寸大、工作中型面繁雜、標準規范高特性，歸屬于技術(shù)密集型商品。由于科技進(jìn)步和武器裝備水準的提升，可以控制成本、提高生產(chǎn)效率的多工位模、沖壓模具慢慢用于汽車(chē)沖壓模具的設計制造中，變成汽車(chē)沖壓模具生產(chǎn)制造技術(shù)發(fā)展方位。

近些年來(lái)汽車(chē)工業(yè)生產(chǎn)、電子信息技術(shù)、家用電器、建筑材料及機械制造業(yè)等的高速發(fā)展，在我國模具產(chǎn)業(yè)鏈也實(shí)現了持續增長(cháng)。中商集團產(chǎn)業(yè)研究院公布的《2017-2022年我國模具行業(yè)前景調研及投資機會(huì )調查研究報告》預測分析，2018年我國模具領(lǐng)域總營(yíng)業(yè)額將超2000億美元。到2021年，我國汽車(chē)生產(chǎn)量將做到近3575萬(wàn)臺，年平均增長(cháng)速度在6.5%上下，而針對汽車(chē)模具的需求量將做到386噸。

依據行業(yè)前景，沖壓模具的發(fā)展趨勢會(huì )依據市場(chǎng)的需求、發(fā)展趨向和現階段情況來(lái)確認。

（1）沖壓模具產(chǎn)品發(fā)展關(guān)鍵。汽車(chē)覆蓋件模具中發(fā)展重點(diǎn)是技術(shù)標準強的中高檔汽車(chē)大中小型覆蓋件模具，特別是外覆蓋件模具。高韌性板和不一厚鋼板的沖壓模具及大中型多工位沖壓模具、連續模將來(lái)將會(huì )出現迅速的發(fā)展趨勢。多用途、多工位沖壓模具中發(fā)展重點(diǎn)是高精密、效率高和大中型、高使用壽命的沖壓模具。精沖壓模具中發(fā)展重點(diǎn)是厚鋼板精沖壓模具大中型精沖壓模具，并不斷提升其精密度。

沖壓模具一共有7小項，并有一些按其服務(wù)對象來(lái)叫法的一些類(lèi)別?，F階段急缺發(fā)展趨勢是指汽車(chē)覆蓋件模具，多用途、多工位沖壓模具和精沖模。這種模具如今產(chǎn)需分歧大，發(fā)展前景好。

（2）沖壓模具技術(shù)發(fā)展關(guān)鍵。模具技術(shù)性行業(yè)發(fā)展趨勢目的是為了朝信息化管理、高效運轉生產(chǎn)制造與高精密發(fā)展。因而從設計技術(shù)而言，進(jìn)步關(guān)鍵取決于大力推廣CAD/CAE/CAM技術(shù)應用的運用，并不斷提高工作效率，尤其是板才成形歷程的計算機模擬分析技術(shù)。模具CAD、CAM技術(shù)性需向怡人化、一體化、智能化系統和智能化角度發(fā)展趨勢，并提升模具CAD、CAM系統軟件專(zhuān)用化水平。

模具CAD/CAM技術(shù)性能明顯減少模具設計方案與生產(chǎn)周期時(shí)間，降低成本成本費，提高產(chǎn)品質(zhì)量，已變成大家的的共識。在沖壓成形CAE手機軟件層面，除開(kāi)引入的手機軟件外，華科大、吉大、湖南師范大學(xué)等早已產(chǎn)品研發(fā)了較高質(zhì)量的具備自主知識產(chǎn)權的手機軟件，并已在生活實(shí)踐中取得取得成功運用，產(chǎn)生了優(yōu)良的經(jīng)濟效益。

圍繞著(zhù)汽車(chē)車(chē)體研發(fā)、大中型覆蓋件模具的快速制造，近幾年來(lái)也出現一些一個(gè)新的快速成型技術(shù)方式，例如目前已開(kāi)始在生產(chǎn)中應用的無(wú)模多點(diǎn)成型及激光沖擊和電磁成型等技術(shù)。它們都表現出了降低成本、提高效率等優(yōu)點(diǎn)。

（3）提高模具標準化程度，搞好模具標準件生產(chǎn)供應也是沖壓模具技術(shù)發(fā)展重點(diǎn)之一。 對于模具數字化制造、系統集成、逆向工程、快速原型/模具制造及計算機輔助應用技術(shù)等方面形成全方位解決方案，提供模具開(kāi)發(fā)與工程服務(wù)，全面提高企業(yè)水平和模具質(zhì)量，這更是沖壓模具技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)。