机器人滚边技术与应用
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
投 资成 本 的有 效手 段 。
３３ 机 器人 滚 边质 量控 制 。
滚边 质 量直 接影 响车 身装 配精 度和 整车外 观 美
观性 。然 而 ，机 器 人滚 边过 程 中 ，影 响滚 边质 量 的
因 素很 多 ，如 机器 人 滚边程 序 编制 与优 化 、滚 边头
压 力控制 、滚 轮尺 寸 及形状 、滚轮 行 进路 线及 方式
入 的设 置误 差 ，缩短加 工时 间 。
的压 力是取 得 良好滚 边质 量的关 键之 一 ，因此 ，各 机 器人 滚边 设备 公 司设计 了不 同种类 的 滚压头 ，以 提 高 压 力 控 制 的稳 定 性 。其 中 ，ＡＢＢ，ＥＤＡＧ，
Ｃ ＯＭＡ Ｕ机器 人滚 边头 装置 采用 气囊 或气缸 进 行压
勺
需 多个示 教 点 。图 ３ 所示 为 采用模 具 引导面 的预先
折 弯加 工 ，滚边 模具 上设 置导 向面 ，部分滚 轮 与模
具 直接 接触 ，即使是 少量 指令 点 的情 况 ，也 能在 不
影 响板 材性 状 （ 凹） 提下 提供 稳定 的滚边 压 力。 凸 前 ２２ 滚 边 头 ．
图 ３ 采 用 模 具 引 导 面 的 预 先折 弯 加 工
将几 种滚轮 集 合安 装到 一个滚 边头 中进 行应 用 。而
对于 车 门角部 的处理技 术在 整个车 门滚 边 中是一个
【 ２ 第 ３ ５】 ２卷
第 １ 期
２ １－１ ００
务ｌ
难 点 ，可 采用 手指 状 的滚轮 进行 点 压 ，从 而保 证 零
訇 似 秒
序调 试 及优 化 工作 ，要 求机 器人 调试 工程 师具 备 丰
件 外观 美观 性和 车身 装配 精 度 。
富 的现 场 调 试 经验 ， 以应对 现 场 出现 的各种 问题 。 整 个程序 编 制 以及调 试优 化得 是否 合理 、 否完 善 ， 是 对 车 门滚边 成形 有 着 至关重 要 的影 响 。因此 ，提 高 机 器人 滚边 的 离线 编程 能 力是 缩短 调试 时 间 ，降 低
பைடு நூலகம்
国 外对 机 器 人 滚 边 技 术 的研 究较 为 深 入 ，ｓ ． Ｔ ｕｌｅＥ ｈ ｉｉ ｌ ｒ 等采用 有限元数值 模拟对 镁铝合 金滚边 工 艺进 行 了分 析 ，研 究 了不 同类 型 的本构 方程 对数值 模拟 的影 响 ，比较 了预 滚边和 滚边 与传 统翻边 情 况 下翻 边处 的力及位 移 。Ｄｏ ｇ ｋＫｉ 用数值 模拟 ｎ ｏ ｍＩ 采
常设 计有 ４ 度 轮 、 Ｏ ５ ９ 度轮 、 成形 轮和 专用 特殊 轮等 如 图 ５所示 。对 于水 滴法 兰滚 边的 内外板 连接 ，可
采用 ４ 度滚 轮 ，以制 造水 滴效 果 。 于 直边法 兰滚 ５ 对 边 ，可 采用 成形轮 以保 证 翻边外 板紧贴 内板 。也可
图 ２ 预 先 折 弯 加 工
力供给 ，如 图 ４ 示 ，采用 比例 阀等 控制 元件进 行 所
压 力控 制 ，将 压力施 加给 滚轮 ，通 过 的滚轮 与工 件 之 间的摩擦力将 工件在冲压中预留的翻边 向内侧翻折， 实现滚边 。 为提高 滚边速度和效率 ， Ｕ Ｋ ＫＡ公司新设 计 出伺服驱动 滚轮 的滚边头 ， 采用伺服器直接对 滚轮
图 ４ 不 同类 型 的 滚 边 头
通 的滚边预 折弯方 法 ， 滚轮不 与滚边 模具直 接接 触 ，
滚轮 的 位置 与压 力 完全 由输 入 机器 人 的程 序 决定 ，
２３ 滚轮 ．
滚轮 直接 与被连 接板 接触 ，也是 压力 直接 传输
的部件 ，用 以保证 外板 的包边 轮 廓形状 。针对 待包 边零 件 的形状 不 同 ，滚 边过 程一 般分 为 ２至 ４次顺 序完 成 ，所 用滚轮 的形 状和 尺寸 也不 相 同 ，滚 轮通
等 『申请 了滚 边压 力监 测方 法 的专利 ，滚边 工具 上 ８
装有 一个可 压缩 流体减 震器 装置 ，通过 减震 器和 控 制面板 来监 测压 力 ， 从而提 高包 边效 率和 包边质 量 。
一 ●
（）ＡＢ ａ Ｂ滚 边 头 （）Ｅ Ｇ 滚 边头 ｂ ＤＡ
（）ＣＯＭ ＡＵ 滚 边 头 ｃ （ ）ＫＵＫＡ 伺 服 滚 边 头 ｄ
、 Ｉ
间曲面进行分析， 用刊弱 曲面 方程 推导 出滚压机 构所 走的包边 曲面 ， 做 出运动 学分析 。 并 上海 交通大 学林 忠钦等 申请 了具有 回转工作 台 的并 联式 机器人 包边 系统 的专利 ， 】 该专 利 系统 包括 ：６自由度并联 式机
器 人 、滚压机 构 、回转 工作 台 。其连接 关 系为 ： ６自
２ 机器人滚边设备
２１ 滚边 模具 ．
滚边 底模 采用整 体铸 造数控 加 工而成 ，其型 面
与车 门外板 的 型面相 吻合 ，它 的精度直 接影 响着 车 门的整体尺 寸精 度 。为获 得稳 定 的滚边 精度 ，在 预
折弯 过程 中 ，滚 边模具 起 着不 同的作 用 。图 ２ 普 为
机 器人 滚边 过程 中 ，如 何合理 控 制滚压 头施 加
由度并联 式机 器人通 过法 兰盘联 接并驱 动滚压 机构 使滚 子沿 包边 方 向移 动 ，回转工 作 台上 放 置工 件 ， 回转工 作 台的转动 使工 件 另一边 成为待 包边 。具 有 高精 度的优 点 ；工作 台的可控 性使 得工 作 台对 形状 各异 的工件 具有 更大 的灵活 性 ；避 免 了多次 装夹 引
进 行驱动 ，具 有 良好的控制精 度 ，滚边效 率高 。
技术 和试验 相结合 的方 法分析 了进行 铝合 金板滚 边
后板 料 中的应 力情况 。亦有汽 车 公司及 滚边设 备 供
应商 对滚轮 尺寸 、形状 及滚压 参数 等对 滚边 质量 的
影 响进行 实验 研 究。 日本 的长谷 川 荣作 等 申请 了 辊子 卷边 方法 和辊子 卷边 装置 专 利 。Ｓｍｏ ｈ ｋ ｒ ｉ ｎＣ ａ ｅ
３３ 机 器人 滚 边质 量控 制 。
滚边 质 量直 接影 响车 身装 配精 度和 整车外 观 美
观性 。然 而 ，机 器 人滚 边过 程 中 ，影 响滚 边质 量 的
因 素很 多 ，如 机器 人 滚边程 序 编制 与优 化 、滚 边头
压 力控制 、滚 轮尺 寸 及形状 、滚轮 行 进路 线及 方式
入 的设 置误 差 ，缩短加 工时 间 。
的压 力是取 得 良好滚 边质 量的关 键之 一 ，因此 ，各 机 器人 滚边 设备 公 司设计 了不 同种类 的 滚压头 ，以 提 高 压 力 控 制 的稳 定 性 。其 中 ，ＡＢＢ，ＥＤＡＧ，
Ｃ ＯＭＡ Ｕ机器 人滚 边头 装置 采用 气囊 或气缸 进 行压
勺
需 多个示 教 点 。图 ３ 所示 为 采用模 具 引导面 的预先
折 弯加 工 ，滚边 模具 上设 置导 向面 ，部分滚 轮 与模
具 直接 接触 ，即使是 少量 指令 点 的情 况 ，也 能在 不
影 响板 材性 状 （ 凹） 提下 提供 稳定 的滚边 压 力。 凸 前 ２２ 滚 边 头 ．
图 ３ 采 用 模 具 引 导 面 的 预 先折 弯 加 工
将几 种滚轮 集 合安 装到 一个滚 边头 中进 行应 用 。而
对于 车 门角部 的处理技 术在 整个车 门滚 边 中是一个
【 ２ 第 ３ ５】 ２卷
第 １ 期
２ １－１ ００
务ｌ
难 点 ，可 采用 手指 状 的滚轮 进行 点 压 ，从 而保 证 零
訇 似 秒
序调 试 及优 化 工作 ，要 求机 器人 调试 工程 师具 备 丰
件 外观 美观 性和 车身 装配 精 度 。
富 的现 场 调 试 经验 ， 以应对 现 场 出现 的各种 问题 。 整 个程序 编 制 以及调 试优 化得 是否 合理 、 否完 善 ， 是 对 车 门滚边 成形 有 着 至关重 要 的影 响 。因此 ，提 高 机 器人 滚边 的 离线 编程 能 力是 缩短 调试 时 间 ，降 低
பைடு நூலகம்
国 外对 机 器 人 滚 边 技 术 的研 究较 为 深 入 ，ｓ ． Ｔ ｕｌｅＥ ｈ ｉｉ ｌ ｒ 等采用 有限元数值 模拟对 镁铝合 金滚边 工 艺进 行 了分 析 ，研 究 了不 同类 型 的本构 方程 对数值 模拟 的影 响 ，比较 了预 滚边和 滚边 与传 统翻边 情 况 下翻 边处 的力及位 移 。Ｄｏ ｇ ｋＫｉ 用数值 模拟 ｎ ｏ ｍＩ 采
常设 计有 ４ 度 轮 、 Ｏ ５ ９ 度轮 、 成形 轮和 专用 特殊 轮等 如 图 ５所示 。对 于水 滴法 兰滚 边的 内外板 连接 ，可
采用 ４ 度滚 轮 ，以制 造水 滴效 果 。 于 直边法 兰滚 ５ 对 边 ，可 采用 成形轮 以保 证 翻边外 板紧贴 内板 。也可
图 ２ 预 先 折 弯 加 工
力供给 ，如 图 ４ 示 ，采用 比例 阀等 控制 元件进 行 所
压 力控 制 ，将 压力施 加给 滚轮 ，通 过 的滚轮 与工 件 之 间的摩擦力将 工件在冲压中预留的翻边 向内侧翻折， 实现滚边 。 为提高 滚边速度和效率 ， Ｕ Ｋ ＫＡ公司新设 计 出伺服驱动 滚轮 的滚边头 ， 采用伺服器直接对 滚轮
图 ４ 不 同类 型 的 滚 边 头
通 的滚边预 折弯方 法 ， 滚轮不 与滚边 模具直 接接 触 ，
滚轮 的 位置 与压 力 完全 由输 入 机器 人 的程 序 决定 ，
２３ 滚轮 ．
滚轮 直接 与被连 接板 接触 ，也是 压力 直接 传输
的部件 ，用 以保证 外板 的包边 轮 廓形状 。针对 待包 边零 件 的形状 不 同 ，滚 边过 程一 般分 为 ２至 ４次顺 序完 成 ，所 用滚轮 的形 状和 尺寸 也不 相 同 ，滚 轮通
等 『申请 了滚 边压 力监 测方 法 的专利 ，滚边 工具 上 ８
装有 一个可 压缩 流体减 震器 装置 ，通过 减震 器和 控 制面板 来监 测压 力 ， 从而提 高包 边效 率和 包边质 量 。
一 ●
（）ＡＢ ａ Ｂ滚 边 头 （）Ｅ Ｇ 滚 边头 ｂ ＤＡ
（）ＣＯＭ ＡＵ 滚 边 头 ｃ （ ）ＫＵＫＡ 伺 服 滚 边 头 ｄ
、 Ｉ
间曲面进行分析， 用刊弱 曲面 方程 推导 出滚压机 构所 走的包边 曲面 ， 做 出运动 学分析 。 并 上海 交通大 学林 忠钦等 申请 了具有 回转工作 台 的并 联式 机器人 包边 系统 的专利 ， 】 该专 利 系统 包括 ：６自由度并联 式机
器 人 、滚压机 构 、回转 工作 台 。其连接 关 系为 ： ６自
２ 机器人滚边设备
２１ 滚边 模具 ．
滚边 底模 采用整 体铸 造数控 加 工而成 ，其型 面
与车 门外板 的 型面相 吻合 ，它 的精度直 接影 响着 车 门的整体尺 寸精 度 。为获 得稳 定 的滚边 精度 ，在 预
折弯 过程 中 ，滚 边模具 起 着不 同的作 用 。图 ２ 普 为
机 器人 滚边 过程 中 ，如 何合理 控 制滚压 头施 加
由度并联 式机 器人通 过法 兰盘联 接并驱 动滚压 机构 使滚 子沿 包边 方 向移 动 ，回转工 作 台上 放 置工 件 ， 回转工 作 台的转动 使工 件 另一边 成为待 包边 。具 有 高精 度的优 点 ；工作 台的可控 性使 得工 作 台对 形状 各异 的工件 具有 更大 的灵活 性 ；避 免 了多次 装夹 引
进 行驱动 ，具 有 良好的控制精 度 ，滚边效 率高 。
技术 和试验 相结合 的方 法分析 了进行 铝合 金板滚 边
后板 料 中的应 力情况 。亦有汽 车 公司及 滚边设 备 供
应商 对滚轮 尺寸 、形状 及滚压 参数 等对 滚边 质量 的
影 响进行 实验 研 究。 日本 的长谷 川 荣作 等 申请 了 辊子 卷边 方法 和辊子 卷边 装置 专 利 。Ｓｍｏ ｈ ｋ ｒ ｉ ｎＣ ａ ｅ