機器人熱板沖壓搬運系統(tǒng)是專門為沖壓機配套打造的專業(yè)系統(tǒng)，不但可以將作業(yè)人員從高強度僚料、低效率详依、危險且惡劣的環(huán)境中解脫出來烁枣，還可以提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質量，降低成本球毙，提高經(jīng)濟效益隶鹰。該系統(tǒng)由工件上料定位臺、頂升機構螺句、視覺定位系統(tǒng)虽惭、光源、機器人系統(tǒng)蛇尚、機器人底座芽唇、夾具、夾具支架取劫、快換系統(tǒng)匆笤、下料輸送臺、料框和控制系統(tǒng)等組成谱邪，配合沖壓機炮捧、加熱爐組成一個工作站，可以實現(xiàn)熱板的自動上下料和沖壓成形虾标。

工作流程

該工作站的工作流程如下：加熱爐加熱鋼板后輸出→上料定位臺啟動寓盗，將鋼板輸送到上料定位臺末端→頂升機構將工件頂起→視覺定位系統(tǒng)對工件進行拍照、分析和定位璧函，并將工件位置信息發(fā)送給機器人→機器人接收信號后傀蚌，根據(jù)預先編好的程序，利用夾具將工件搬運至沖壓機模具指定位置甲施，機器人退出并發(fā)送信號給沖壓機→沖壓機接收信號后互聪，將工件沖壓成形，完成后重我，發(fā)信號給機器人→機器人將沖壓成形的工件搬運至料框→然后重復前面的工作過程→料框裝滿后突棉，下料輸送臺將料框輸出→人工將料框吊走，換上一個空料框→循環(huán)往復實現(xiàn)自動生產(chǎn)狼谋。為保證連續(xù)生產(chǎn)绒怯，該工作站設有兩個下料輸送臺，一個料框輸出后坑搀，另一個料框輸入笑院。

機器人系統(tǒng)

1.系統(tǒng)組成及選用

該系統(tǒng)機器人采用kuka、fanuc溜封、abb类玉、YASKAWA機器人，由機器人本體踢寂、控制柜和示教器組成嫂茸，其平均無故障率的周期超過70000h缠黍。所選機器人作為全球知名品牌，應用領域廣泛药蜻，具有系統(tǒng)穩(wěn)定瓷式、易于操作和維護管理方便等諸多優(yōu)點。舉例KUKA機器人選用鑄造版KR210L180-2F型號谷暮，有效負載180kg蒿往，工作半徑2900mm，重復精度±0.06mm湿弦，防護等級為IP67瓤漏，完全滿足現(xiàn)場粉塵工況要求。

2.工具快換裝置

具有專利技術的鎖緊機構颊埃，擁有多重錐面的凸臺蔬充，無彈簧設計的氣體壓力丟失防護功能使產(chǎn)品在穩(wěn)定性、可重復性班利、強度和安全性方面與同類產(chǎn)品相比優(yōu)勢更加突出饥漫，工具快換裝置在行業(yè)內(nèi)甚至有超過15年無故障應用的記錄；同系列罗标、不同載荷的工具快裝置具備互換功能拍斜，可模塊化設計，減少備件購買數(shù)量过拿，提高產(chǎn)品應用的延續(xù)性惹炕，最大程度降低客戶的長期使用成本。

3.夾具支架

夾具支架由底座祸铁、定位銷睦氧、蓋板、氣缸秦谁、密封墊和檢測開關等組成世砰，用來存放由快換裝置更換下來的夾具。該存放支架具有定位以称、檢測以及保護裝置友合。

4.夾具

由多種通用和專用夾具組合來滿足多種工件的抓取，既實現(xiàn)了通用性要求又滿足了專用性要求烘幅。夾具采用標準氣動元器件作為夾緊動力听誓，簡化結構的同時增加了可靠性，采用了防護罩隔絕輻射熱列林，高溫隔熱墊隔絕傳導熱，保證氣動元器件和電氣元器件的正常工作酪惭，從而保證夾具的可靠性和使用壽命希痴；輔以快換裝置者甲，實現(xiàn)夾具的快速自動更換；夾具的更換由程序自動控制砌创，不需要人為干預虏缸，如果需要增加工件的品種，可以通過修改程序來完成嫩实，如果需要增加夾具只需將夾具放置在合適的位置即可刽辙，擴展性很好。

5.視覺定位系統(tǒng)

視覺定位系統(tǒng)由鏡頭甲献、信息處理系統(tǒng)宰缤、光源、背景板晃洒、安裝支架和防護裝置等組成慨灭，配合定位臺實現(xiàn)對工件的定位。視覺定位誤差不超過±1mm球及，角度誤差不超過±1°慢夸；定位時間不超過150ms。該系統(tǒng)為國內(nèi)首創(chuàng)單鏡頭化歪、大視野視覺定位系統(tǒng)咕菱。

6.上料定位臺

上料定位臺由支架、滾筒敛档、頂升機構珍喘、背景板、驅動電動機和檢測開關等組成唠延，配合視覺系統(tǒng)實現(xiàn)對工件的定位炭答。因工件是經(jīng)過加熱爐出來的，溫度達600℃以上袜簇，所以所有部分都要考慮高溫防護問題匾颁。滾筒部分采用滾輪結構，減少了與鋼坯的接觸面積枷量，減少熱傳導帮观；增大了滾輪軸與鋼坯的距離，減少了熱輻射桃熄；滾輪軸承采用耐高溫軸承和高溫潤滑脂先口，以保證滾輪的正常工作。頂升機構采用頂升桿與鋼坯接觸瞳收，減少了與鋼坯的接觸面積碉京，減少熱傳導；增大了頂升氣缸與鋼坯的距離，減少了熱輻射谐宙；頂升氣缸與鋼坯間裝有背景板烫葬，減少了鋼坯對頂升氣缸的熱輻射，并作為視覺定位的背景凡蜻；頂升桿與氣缸上安裝板連接部分裝有耐高溫隔熱墊搭综，減少了熱傳導，保證氣缸及氣缸磁性開關的正常工作划栓。

7.下料輸送臺

下料輸送臺由輸送平臺兑巾、無桿氣缸、支架忠荞、直線導軌滑塊和液壓緩沖等組成蒋歌，實現(xiàn)工件料框的輸送，結構簡單引妖、維護方便冕泡。輸送平臺除了輸送料框外，還可以遮擋高溫工件對無杠氣缸和電氣元器件的輻射缚迟；輸送平臺與無桿氣缸之間的連接部分裝有耐高溫隔熱墊刑评，可以基本隔絕傳導熱。無桿氣缸和直線導軌滑塊分別起驅動和導向作用灭奉，結構簡單可靠且恼、控制方便。

8.料框

料框采用通用性設計过任，更換工件種類只需更換料框內(nèi)的限位塊捉寻，換型方便，大大減少了料框的數(shù)量江眯，降低使用成本硼洁。

系統(tǒng)效益

1.人工方面

原來每天兩班，每班需要配4個人东摘，生產(chǎn)節(jié)拍是3min/件欢策；現(xiàn)在的節(jié)拍是2min/件，每班1個人赏淌。這樣一天就節(jié)省了10個人的人工成本踩寇，若每人按工資加保險5000元/月計算，一年節(jié)省的人力成本就是60萬元六水。

系統(tǒng)總的能耗小于15kWh俺孙，一年的電費為64800元。像這樣一套系統(tǒng)每年的折舊費約20萬元掷贾，而且?guī)缀鯖]有備件費用睛榄，這樣每年能節(jié)省成本近34萬元荣茫。

2.材料方面

因人工放置偏差較大，為不造成廢品懈费，鋼板留的切割余量較大计露，改用機器人搬運系統(tǒng)后，大大提高了鋼板放置的準確性憎乙，經(jīng)測試，周邊平均余量減少約20mm叉趣，鋼板若按1500mm×1000mm×8mm計算泞边，每個工件節(jié)省鋼材重量為7.8×103×（1500×1000－1460×960）×8×10－9＝6.14016kg。生產(chǎn)節(jié)拍按2min/件洒漱，一天按兩班15h顾惹，一年按240個工作日，可生產(chǎn)的工件數(shù)量為：30×15×240＝108000個赃夷，節(jié)省的鋼材重量為6.14016×108000＝663137.28kg≈66.3t厉亥，每噸鋼材按5500元計算，節(jié)省的材料費約36萬元笤卡。如果鋼板尺寸更大藏趁、更厚，或者產(chǎn)能更大询时，節(jié)省的材料費將會更多谎雷。

3.總的經(jīng)濟效益

系統(tǒng)每年總的經(jīng)濟效益為70萬元，所以投資改造這樣一個項目是非常劃算的捷夜。

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