文/周露平，黃春筍，何偉東，牛毅峰·上汽通用五菱汽車股份有限公司重慶分公司

沖壓生產(chǎn)線線首對中系統(tǒng)的簡化應(yīng)用

文/周露平，黃春筍，何偉東，牛毅峰·上汽通用五菱汽車股份有限公司重慶分公司

周露平，主要從事沖壓設(shè)備的維修保養(yǎng)、沖壓生產(chǎn)線項目規(guī)劃及建設(shè)工作；主要策劃及參與完成了上汽通用五菱寶駿工廠沖壓A、B兩條高速單臂斷續(xù)線、重慶工廠沖壓A、B兩條高速單臂連續(xù)線、重慶工廠公司第一條開卷落料生產(chǎn)線等項目。

通常在沖壓生產(chǎn)時，要求板料放入模具內(nèi)需保證±15mm的位置精度；而常規(guī)的板料料垛的堆垛精度只能達(dá)到±5mm，料片在料架上的固定位置精度只能達(dá)到±10mm，料架在線首的上料小車的固定位置精度只能達(dá)到±10mm，上料小車的開進到位的位置精度只能達(dá)到±2mm，以上主要的4個位置偏差因素約合計±27mm；與此同時采用工業(yè)機器人或機械手來代替人工操作后，為了保證機器人或機械手抓、放板料的速度與精確度，對板料進行對中（定位）成為必不可少的關(guān)鍵步驟之一。對中技術(shù)是隨著生產(chǎn)線的自動化衍生出來的一種輔助技術(shù)，一般將其設(shè)在拆垛工位之后、首臺壓機之前，如果有在線清洗機的話，則需將其設(shè)在清洗機之后。

本文結(jié)合現(xiàn)有自動化生產(chǎn)線中對中技術(shù)的應(yīng)用情況，對比幾種對中技術(shù)的優(yōu)缺點，并對我公司簡化的對中系統(tǒng)進行了重點分析闡述。

沖壓工藝現(xiàn)有對中系統(tǒng)技術(shù)

20世紀(jì)90年代初至今，運用在沖壓自動化線上的對中方式主要有重力對中、機械對中和光學(xué)對中三種方式。

重力對中是利用板料自身重力進行對中，對中臺為傾斜面，板料進入對中臺后憑借自身重力滑入臺面的固定位置。該對中成本最低，但對中需要2s左右等待時間，且該對中方式僅適用于方形料片，柔性太差，已逐漸被淘汰。

機械對中是通過對板料夾緊進行對中，夾緊動作通過若干氣缸推動，板料種類越多，夾緊機構(gòu)也隨之增多，結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜、維護成本較大，且不適應(yīng)板料形狀多變的柔性化需求，也正在被淘汰。

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

目前業(yè)內(nèi)流行的幾種光學(xué)對中方案在具體的思路及對中實現(xiàn)形式方面各不相同，例如，對被檢測板料進行成像的方式，有的采用高分辨率CCD攝像機，有的則是采用光幕掃描。成像之后，對中系統(tǒng)會對板料的實際位置與理論位置的偏差進行計算，得出一個調(diào)整量，再通過不同的形式對板料進行調(diào)整：一種形式是通過對中臺的底部調(diào)節(jié)機構(gòu)完成對板料的旋轉(zhuǎn)或移動，另一種形式是將調(diào)整量反饋給后序的上料機器人或機械手，通過機械人或機械手對板料位置進行調(diào)整。

簡化的對中系統(tǒng)應(yīng)用實例

上汽通用五菱重慶分公司沖壓車間一期項目引進1條開卷落料線、2條自動化單臂連續(xù)線，其中2條自動化單臂連續(xù)線線首已經(jīng)取消了對中系統(tǒng)。

⑴基于我方新引入的開卷線（圖1），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：①開卷落料線的板料在堆垛小車上的定位由堆垛擋塊來定位，定位精度為±2mm；②堆垛小車開進到位（偏心）定位，定位精度為±2mm。

⑵標(biāo)準(zhǔn)料架的設(shè)計制作可參考圖2尺寸。料架與堆垛小車、上料小車通過定位銷定位，定位精度為±2mm。

圖1 開卷落料線設(shè)計

圖2 標(biāo)準(zhǔn)料架的尺寸

⑶壓力機線頭的上料小車通過與地面的定位銷定位，定位精度為±1mm。

以上綜合定位精度為 ±14mm， 滿 足 模 具工藝所需定位精度要求（±15mm）。

新壓力機線線頭布局

常規(guī)的壓力機布局方式為：拆垛→皮帶機→清洗機→皮帶機→掃描儀→伺服對中臺→送料機械手送入模腔，如圖3所示。

我公司使用新型對中方式的壓力機布局方式為：拆垛→皮帶機→送料機械手送入模腔，如圖4所示。

圖3 常規(guī)壓力機布局方式

圖4 新型壓力機布局方式

結(jié)束語

沖壓自動化線無對中系統(tǒng)是整條自動化生產(chǎn)線的畫龍點睛之筆，為機械手增加了智能的眼睛，滿足了自動化生產(chǎn)的需要。依靠開卷線的碼垛精度，達(dá)到取消沖壓生產(chǎn)線線首對中系統(tǒng)的理念，使得整個沖壓自動化工藝體現(xiàn)出靈活多變形式。相信隨著自動化技術(shù)的進一步發(fā)展，還會有更快、更好的理念涌現(xiàn)，為汽車行業(yè)的快速發(fā)展貢獻力量。