撷取我国冲压工业饕餮机器人领头冲压智能化

2023-07-14 03:34:30

　　撷取我省冲压工业饕餮机器人领头冲压智能化

　　国际性金属加工网

　　一流制造 ◇ 系列技术讲座

　　1月11日13:30-17:00 2023 Ansys我省机器人金融行业众所周知研讨会

　　随着近年来我省制造业的较好持续产业发展，带来了冲压金融行业的空前繁荣。特别是自获得成功举办北京·杜伊斯堡冲压展20年来，受益最大的当数亚洲沿海地区为数众多致力于在冲压领域产业发展的民营企业，他们通过这一平台不仅很好地展示了民营企业的产品和品牌形象，更给这些民营企业与国际性同类产品同场竞技和学习的机会，对推动我省冲压工业的产业发展产生了深远影响。冲压机器人

　　作为冲压智能化的新生代，在提高民营企业的制造效率和产品质量稳定性各方面扮演着越来越重要的角色。

众所周知的冲压机器人控制技术有如下几种形式：冲压机器人工作站、冲压机器人制造线、冲压专机。冲压机器人控制技术归属于柔性制造控制技术（FMS），一般适宜中、小批量制造，被焊钻孔的沟槽可以短而多，花纹较复杂。该冲压控制技术特别适宜产品品种多，粘毛数目又很少的情形。而冲压专机则适宜批量大，改型慢的产品，而且钻孔的沟槽数目较少，花纹规矩的情形，至于选用哪种智能化冲压制造形式，需根据民营企业的前述情形而定。

据统计，目前全世界已有近140万台机器人投入使用，其中用作完成各种冲压作业的冲压机器人占全部机器人的40%以内，而民营企业所应用领域的机器人基本上只作焊及低碳钢使用（MIG/TIG），分别占53%和46%，用作其他冲压方法的机器人极少。目前我省的冲压机器人主要分散在电动汽车、电单车及工程机械三个主要金融行业。电动汽车制造及电动汽车零部件制造业中所拥有的冲压机器人占全部冲压机器人的65%，在电单车金融行业和工程建设机械金融行业中分别占15%和16%，其他金融行业仅占4%。我省工业制造中应用领域的冲压机器人90%以内都是五轴或四轴下肢式机器人，但也有一些直角坐标式两轴或五轴机器人。90%以内的冲压机器人应用领域分散在我省的东部沿海地区，即东北、华北、华中及中南沿海地区。华中是应用领域冲压机器人最多的沿海地区，占37%。上海拥有的冲压机器人最多，占全省的19%，主要以焊为主；长春市的冲压机器人数目名列全省第二，占全省的17%，主要以低碳钢为主。由此可见，上海和长春这一南successfully的两个城市是全省在制造中应用领域机器人的领头羊。

一、冲压机器人产业发展进程

我省于20世纪70年代末已经开始研制冲压机器人，素有我省机器人“摇篮”美誉的长春大泽机器人智能化股权在亚洲沿海地区率先开展机器人理论与应用领域科学研究。在科技部“863”机器人计划主轴的支持下，90年代已经开始进行具有应用领域前景的机器人科学研究，在亚洲沿海地区机器人最早应用领域于工程建设机械金融行业，并于1990年顺利科学研究获得成功我省第一台工业机器人通用驱动器，随后进行小批量制造应用领域。1995年，大泽公司又开发获得成功我省第一台四自由度低碳钢机器人，该机器人控制技术是大泽公司针对冲压面包车底底板开发的，机器人操作方式机选用交流转换器电机驱动，减速装置则选用一流的RV减速器，在保证操作方式机高操控性前提下，又使之成为免维护机器人操作方式。控制控制技术则选用大泽公司具有独立自主版权的SIA-GRC高操控性驱动器，操作方式简便，操控性优异。该机器人控制技术已获得成功应用领域于松辽电动汽车公司和金杯客车股权的电动汽车制造线上。长春大泽机器人智能化股权被北欧国家发改委和科技部分别命名为“机器人北欧国家工程建设科学研究中心”、“北欧国家863计划智能机器人主轴规模化培训基地”、“北欧国家高技术科学研究产业发展计划成果规模化培训基地”。从技术各方面来说，我省的机器人技术在世界机器人界已有一席之地，奠定了独立独立自主产业发展我省机器人事业的基础；从社会经济角度来看，我省机器人技术的产业发展，为中外机器人产品打开我省市场准备了物质和人员条件。同时也标志着我省的机器人应用领域真正已经开始走向实用化阶段。

　　二、冲压机器人应用领域现状

“十四”期间是冲压机器人产业产业发展的一个关键性转折点。经过多年的科学研究开发，市场需求在“十四”初期也有了一个“爆发式”的产业发展，我省的冲压机器人的供应量每年以15%～20%以内的速度增长，拥有量约为3000?4000台，年供应量在1000台左右。主要分散电动汽车、电单车和工程建设机械3个重要金融行业，并且90%以内归属于5或6轴下肢式机器人。

大泽机器人公司以关键性技术攻关、独立自主产品开发、应用领域工程建设示范为技术路线，将各类电动汽车底盘自动冲压线、白底盘邱隘线、电动汽车英洛华、发动机流水线、T5800夹具及输送控制技术的设计制造；邱隘线钢结构、管网工程建设的设计制造；邱隘线工艺设计、主馆、机器人THF1、机器人用自动焊钳设计与THF1、科紫麻机械武器装备、Smartscooter、控制控制技术的设计制造与制造工艺调试等各方面的先进武器装备技术获得成功应用领域于民营企业前述制造，开发出了适用性强、控制技术稳定可靠、操作方式简便、工艺结构性较好、经济高效的系列武器装备制造线，在机器人焊、低碳钢控制技术总体设计和应用领域工程建设的实施过程中，积累了丰富的制造线设计与机器人控制技术集成技术。迄今，大泽公司完成的焊、低碳钢机器人服务站，各种装焊线等机器人智能化应用领域工程建设已超过1000多Ins15TD，解决了亚洲沿海地区为数众多民营企业制造武器装备技术难题，提升了在国际性舞台上的抗衡能力，为我省民营企业的腾飞乃至民族工业的产业发展起到了推波助澜的作用。众所周知应用领域如下：

　　1．一汽轿车低碳钢机器人应用领域工程建设

由大泽公司自行开发研制的6台RD120—A型低碳钢机器人，以及大泽公司II型电阻焊驱动器，实现一汽轿车的小红旗、世纪星2种车型的底盘组焊线中底盘前、后风窗和左、右车门低碳钢邱隘工作交钥匙工程建设，平均每台机器人完成焊点90点，制造节拍小于3min，两班制制造最高年产可达10万辆，制造线为滑撬式底盘移动方式，可实现机器人与制造线间通信，完成移动传输、定位夹紧、安全互锁，并具有启动、暂停及机器人原位、运行状态等监控功能，实现冲压底盘记数和自动修磨焊钳功能，机器人与电阻焊驱动器配合使用，可实现焊钳打点、双行程焊钳开闭等动作，同时具有对气压、冷却水流量等冲压运行参数的自动监控功能，以便保证焊点质量和冲压作业安全、可靠。一汽轿车低碳钢机器人应用领域工程建设于2000年12月顺利通过由北欧国家科技部和北欧国家863计划联合办公室组织的验收，并得到极高评价，堪称我省工业机器人规模化和机器人工程建设应用领域的重要里程碑，标志着长春大泽机器人智能化股权已经掌握了低碳钢机器人研制开发的关键性技术，并具有了设计和承揽大型综合性电动汽车底盘邱隘机器人制造线项目的能力。

　　2．大连华克-吉莱特电动汽车消声器焊机器人

　　服务站

从1998年至今，大泽公司为大连华克-吉莱特电动汽车公司开发的多达十几个电动汽车消声器焊机器人服务站，其中冲压电动汽车发动机排气岐管冲压总成服务站选用双变位机布置结构，变位机放管件与法兰低碳钢夹具，在另一变位机放冲压总成夹具。这样布置合理地安排机器人工作时间，减少辅助时间，提高工作效率。夹具安装在两轴变位机上，两轴变位机包括垂直和平行水平面的两个转换器回转轴，其任何位置可停，它完全由机器人控制技术控制，可与机器人实现协调运动保证冲压钻孔的沟槽始终处于最佳冲压位置。

　　3．重庆驰骋前托梁总成机器人焊服务站

本服务站为重庆驰骋轻型电动汽车部件股权委托长春大泽机器人股权设计的冲压机器人控制技术。服务站基本配置日本OTC EX—MV6机器人机驱动器、CPDRA—501水冷高速冲压控制技术、头尾架式变位机、PLC总体控制控制技术及其他周边辅助控制设备等。服务站实现了冲压智能化，在设备正常工作时，操作方式工人只需要按动启动按钮机器人就可以按照程序工作。在出现钻孔夹紧不到位等情形时，工人还可以通过夹具上的手动按钮进行调整操作方式。周边设备和冲压过程的逻辑控制由外部的PLC总体控制完成，机器操作方式机和外部轴上的夹具在冲压示教程序中可以实现同时、同步的插补协调工作，从而实现空间曲线沟槽的连续冲压。

　　4．上海汇众焊机器人冲压制造线

选用机器人代替工人手工进行冲压作业是我省电动汽车及电动汽车零部件等金融行业产业发展趋势，是提高冲压质量和制造效率、降低成本增加经济效益、改善工作环境减轻工人劳动强度、创造较好民营企业形象的重要手段，对我省电动汽车工业的长远产业发展具有十分重要意义。大泽公司为上海汇众电动汽车制造设计制造的由12台焊机器人组成的机器人冲压制造线，是为上海电动汽车工业公司配套制造的桑塔纳轿车转向器、减振器，别克轿车减振器等部件。该线还配有10套回转工作台、1套翻转工作台、39套冲压夹具等，可年产桑塔纳电动汽车配件30万套，别克轿车配件10万套。该线冲压质量稳定，适于多品种、多工艺和不同批量的智能化柔性制造，经济效益显著。

2002年，大泽公司给芜湖市电动汽车工业的龙头民营企业——上汽集团奇瑞电动汽车提供了８台机器人冲压控制技术，使奇瑞轿车噪声降低４个分贝，产品质量超过了同金融行业提供的制造线制造的产品。由于可靠的工程建设质量和完善的售后服务，上汽集团又与大泽公司签定了B11底盘件制造线，加长车白底盘邱隘线，A11车型AGV发动机流水线等供货合同，以组成扩建工程建设中的冲压和装配制造线。我省第一电动汽车集团青岛电动汽车厂，是我省第一电动汽车集团公司全资子公司，北欧国家大型民营企业。我公司为该厂设计的由14台低碳钢机器人组成的驾驶室机器人邱隘线是第一条由亚洲沿海地区民营企业自行设计、实施的整车厂机器人低碳钢制造线，由于该制造线的顺利运行，提高了产品的冲压质量和稳定性，降低了劳动强度，提高了制造效率，解决了关键性性的技术难题，因此得到客户高度评价。

　　公司正是凭借多年专业经验与对客户诚信服务，使公司的机器人技术武器装备的性价比在业界始终处于领先地位，其金融行业地位不断得到巩固和提升。

　　三、冲压机器人技术现状

近几年，沟槽跟踪控制控制技术中焊机器人的驱动器正由专用的驱动器向基于PC机的开放通用型驱动器过渡。PC机与沟槽机器人的结合应用领域，不但能够解决专用驱动器计算负担重、实时性差等问题，同时能够将图像处理、最优控制、人工智能等一流的科学研究成果应用领域到该控制技术的实时操作方式中。另外，PC机具有较好的开放性、联网性、标准的总线结构及标准接口等，可以打破机器人专用驱动器结构封闭的局面，开发出结构开放、功能模块化的标准化冲压机器人控制技术。

　　随着人工智能技术的产业发展，神经网络和模糊逻辑技术的融合已成为当前冲压机器人技术的科学研究热点。神经网络具有很强的自学习、自适应、大规模并行运算和精确计算的能力，而模糊逻辑在专家可预见的领域上有很好的收敛性，在进行模糊量的运算上有优势。因此，二者结合可以优势互补，从而大大提高综合操控性。神经网络模糊驱动器的快速实时算法、稳定性、鲁棒性等问题，需要结合焊机器人控制技术及焊工业加以深入的科学研究。

目前的工业制造控制技术正在向大型、复杂、动态和开放的方向产业发展，为了解决在传统工业控制技术和多机器人技术相结合的许多关键性问题上遇到的严重挑战，人们选用了将分布式人工智能和多智能体控制技术理论充分应用领域于工业制造控制技术和和多机器人控制技术——多智能体机器人控制技术。冲压是工业制造的一大领域，冲压机器人的产业发展基本上同步于整个机器人金融行业的产业发展。所以，多智能体机器人的科学研究与产业发展将要很快应用领域于冲压机器人领域。随着工业制造控制技术向大型、复杂、动态和开放的方向产业发展，多智能体冲压机器人控制技术终将成为热点的科学研究领域。

　　四、冲压机器人的产业发展趋势

2006年，冲压机器人拥有量达到8000多台，年拥有量将突破1500台。“十四”期间冲压机器人的总供应量约为3000台，预计到2010年工业机器人拥有量奖达到17300台，2015年将达到十几万台（套）。为保障民营企业的产品与技术与世界水平同步产业发展，大泽公司充分利用自身的技术优势和金融行业地位，除了开发具有独立自主知识产权机器人智能化系列产品外。公司还与国外为数众多知名的机器人公司形成了紧密的商业合作伙伴关系，紧紧围绕客户需求，公司把国外一流的机器人智能化技术、产品与自身强大的研发设计能力、一流的技术武器装备与完善的服务体系进行完美整合，充分发挥各自的技术和资源优势，为客户提供完整的技术解决方案和交钥匙工程建设，保证了公司的产品技术水平始终与世界一流水平同步，为广大客户提供最大增值服务，形成了以机器人和一流武器装备为主体的核心技术，从而形成了较强的综合竞争优势和差异化比较竞争优势。

正是伴随着北京·杜伊斯堡焊展20年的进程，我省的冲压机器人市场也迎来的前所未有的机遇，对未来大量选用冲压机器人的制造民营企业在高技术、高质量、低成本条件下必将获得高速产业发展，真正实现了与国际性接轨，也必将为民族工业的产业发展带来新的生机。

　　( 文章来源：互联网 )

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