德国舒勒冲压自动化线技术浅谈

国内一些企业的冲压车间采用德国舒勒公司的自动化装备，基本布局为国产压机+舒勒拆垛机、清洗机、横杆机器人以及磁性输送带。
压力机吨位一般根据需要采用不同吨位，多采用2点或4点单动或双动闭式，曲柄、连杆机构，滑块通过蜗轮蜗杆传动装置调节行程，并通过编码器检测位移，以满足不同的封闭高度工艺要求。离合器采用湿式刚性离合制动器，有专用油箱油泵供油。另有一套油箱油泵供给压机润滑系统，这两套装置一般设置在地坑中，通过管路、分配器输送。压力机电控系统多采用成套的西门子配件：300PLC+Sinamics变频驱动器+Wincc flexible触摸屏。PLC作为控制核心安装在主控柜内，带有十几个以上从站；触摸屏安装在压机现场，便于操作工监控和操作。变频器以长斜坡方式驱动主电机带动飞轮旋转，从静止加速至工作状态需要几十秒。

舒勒自动化线实现板料检测、上料、装卸以及全场安全检测和处理。从线头至线尾依次为垛料小车、拆垛机、清洗机涂油机、输送带、光学对中系统、横杆机器人（每台压机两侧各分布一个）、成品卸料区。电控系统主要分为4块：

·倍福（Beckhoff）工业主机

·皮尔兹（P ilz）安全PLC

·倍福嵌入式PLC

·倍加福（Pepperl + Fuchs）VMT光学对中系统

其中前两项安装在主控柜内，后面两项位于现场。

皮尔兹PLC负责安全信号系统，如急停、安全门、光栅等；

光学对中负责板料位置检测，并通过网络向上料机器人传送坐标数据；

倍福控制器采用基于PC平台的TwinCAT，负责整个线体和清洗涂油机的控制和联动。

人机显示界面包括主线触摸屏（亦作倍福主机的显示器，与主机分离）、清洗机触摸屏（嵌入式PLC的显示屏）以及 VMT对中系统显示屏，全部位于操作现场。将各个系统的以太网IP地址设置为同一网段后，可以使用工业PG或PC通过VNC软件连接并控制所有人机界面，无需在各屏间往返，对于数据存取、软件安装、程序调试、维修非常实用。

横杆机器人进行装、卸板料的工作，一般采用KUKA悬挂式机器人，相对落地固定式机器人，移动范围更大，抓取器无需加长。机器人在6轴的标准上又附加了3轴，以满足使用要求。机器人程序示教轨迹并不多，十几个点而已，但对安全连锁信号的处理要求非常严格，基本上各个方面都要考虑到，比如干涉、掉件、循环停等等。机器人程序采用预处理（advance run）模式，以增加执行效率。

拆垛机为一龙门式固定横梁，上面安装拆垛机械手，拆垛机械手可以在横料上移动，形成Y轴。拆垛机械手末端为一真空吸盘抓取器，上面装有接近开关、Roland(罗兰)双料检测器，抓取器可上下移动，形成Z轴。Y轴和Z轴均通过SEW变频器驱动电机旋转，通过齿形带形成直线运动，并附有编码器以检测位移。当拆垛机械手准备第一次取料时，先缓慢下行，通过感应开关检测是否到达板料位置，此时程序记录Z轴位移，然后取件回送，后续抓件动作将以高速运行，程序通过Z轴位移和板料厚度（板料厚度由Roland检测器检测）快速定位下一块板料，接近开关仅起限位保护作用。

冲压基本流程为：垛料小车准备好（其上放置已裁剪好的规格整齐的板料）→拆垛机机械手取料→经传送皮带送至清洗机和涂油机→到达对中台，光学对中→上料机器人抓料送入压机→各压机与机器人配合完成整个冲压过程→出成品。