FANUC机器人在热成型领域的应用

1.前言

钢板热成型新技术是一种将特殊的高强度钢板加热到奥氏体温度范围，快速移动到模具，快速成型，在压机保压状态下通过模具对零件进行淬火冷却，最后获得超高强度零件的新型成形工艺。

车辆每减重10%，可节省燃油3～7%，降低排放量4%，实现汽车轻量化并提高车身碰撞安全性，超高强度钢的热成型技术受到了广泛关注，近年来发展迅速。

2.热成型生产线系统概述

完整的热成型生产线系统主要包括液压机、加热炉、板料上下料搬运单元、整线控制系统及其他附属设备所组成。热冲压可以分为辊底炉热成型线和箱式炉热成型线。

▲辊底炉热成型线

▲箱式炉热成型线

其中板料上下料搬运单元是实现热成型生产系统的自动化的关键，目前搬运系统主要如下两种形式：

1.三坐标机械手搬运系统

板料的搬运系统一般采用直线三坐标机械手的机构，由于直线三坐标机械手的机构需要非标设计，前期成本较高。

2.六轴工业机器人搬运系统

与三坐标机械手搬运系统不同，六轴工业机器人为市场上的成熟产品，应用领域广泛，具有系统稳定、易于操作和维护管理方便等诸多优点。

FANUC的R-2000iC和M-900iA系列机器人，具有良好的负载和工作范围。FANUC机器人具有良好的关节速度与加速度，能使输送更为平稳。

以FANUC R-2000iB/100P为例，最大负重100公斤，有效范围运动3.5米。紧凑型机身设计，腕关节处无马达。该机器人为冲压搬运专用型，重负荷减速机。高可靠性的FANUC伺服系统实现长久高效的生产。

▲FANUC R-2000iB/100P

3.FANUC机器人在热成型生产中的应用

热成型生产中，热板料出加热炉的温度约为950℃，热板料的进模温度不得小于需要750℃，所以热坯料在空气环境中的搬运时间不得大于7S。

针对该种情况，上海发那科开发出了冲压专用直线七轴-SMART ROBOFEEDER，可以快速完成板料的定位与转移，实现了更加平稳、快速的热坯料搬运。

▲FANUC机器人应用于板料搬运

FANUC具有机器人虚拟平台ROBOGUIDE，可在热成形自动化工艺规划前，在仿真环境下，在拾取料点与送料目标点之间，通过优化机器人的运行轨迹，可以有效减少了送料位置不准确和输送时间过长导致的高强钢热成型零件的各种缺陷。

此外，FANUC 最新开发了ZDT(ZERO DOWN TIME)智能技术。零停机时间，可以实时监控搬运机器人运行状态，提前预知，可对热成型零件的大批量提供有力保障。

通过利用FANUC机器人的高速搬运优势以及先进的智能技术，可以有效解决板料自动化上下料、生产快速切换等诸多工艺问题，建立车身结构件热成型批量生产系统。