德国是现代汽车的发源地，是生产汽车历史最悠久的国家之一。自从1886年卡尔-本茨发明第一辆汽车至今，德国的汽车工业已经走过了131年的发展历程，其汽车工业技术处于世界领先地位，本文将介绍德国汽车工业技术在一汽-大众汽车有限公司成都分公司冲压车间中的应用以及成都分公司在此基础上开展的改进工作。

一汽-大众成都分公司冲压车间

一汽-大众汽车有限公司成都分公司冲压车间总占地面积近m2、建筑面积近m2，是按照德国康采恩集团“完美工厂”标准建设的全新现代化冲压车间。冲压车间从2009年5月奠基施工，共分三期建设，2014年5月开卷落料线通过终验收，实现了“5+1”的设备布局，5条自动化生产线、5台调试压机、1条开卷落料线（图1）。其中，德国米勒·万家顿调试压机4台、生产线4条；国产济二调试压机1台、生产线1条；德国舒勒开卷落料线1条。德国米勒·万家顿全自动化冲压生产线（图1）应用了VMT板料对中系统、KUKA机器人，舒勒开卷落料线采用了SIMOTION运动控制系统等德国先进技术。

图1 德国米勒·万家顿自动高速冲压线

德国先进技术的应用

VMT板料对中系统

冲压车间MW生产线为实现板料位置校正而采用VMT摄像对中系统技术，该技术利用先进的软硬件测量技术实现了零件的无接触测量、精确定位，位置容错范围大，并可实现对两个板料的位置确定。

VMT摄像对中系统的核心是一个具有学习功能的神经网络系统，它通过对检测标记点的特征模板进行学习，能够识别任意的特征标记或边缘特征；而系统内置各种亚像素级别的搜索识别算法，使得特征点的识别可以达到最佳精确度。操作人员可以通过不断增加该模板的特征点的方式，使系统达到很高的特征点识别率。尤其是当环境不稳定或图像背景变化时，通过简单的优化学习就能解决问题。

VMT对中系统的操作界面简洁直观、操作简单，一般操作人员只要1到2天的培训就可以掌握。VMT摄像对中系统作为自动控制系统的一个智能从站，运行稳定可靠。当出现异常时，可以利用过程数据和自带的辅助工具来对干扰进行分析，并排除干扰源。VMT摄像对中系统和VMT对中系统的操作界面如图2所示。

图2 VMT摄像对中系统和VMT对中系统的操作界面

拆垛KUKA机器人

生产线线首的板料拆垛工作主要由德国KUKA公司的四轴拆垛机器人来实现，其中每条生产线有两台KUKA机器人配合工作，其中一台KUKA机器人将板料从料垛小车抓起放到节拍皮带机上，另一台机器人与VMT对中系统配合，完成板料的位置校正，并将板料从节拍皮带机上转向90°放置在储料台上。

KUKA四轴拆垛机器人具备高精度、高速度、高可靠、高安全，同时兼顾柔性化生产等优异特点，可以在左右两个料垛车之间移动，上料时不会造成停台，确保了整线自动化生产的连续性。

拆垛机器人尤其是对中机器人，需要具有极高的重复定位精度，而KUKA机器人的重复精定位能实现。除抓放板料精准，KUKA机器人动作响应速度极快，可以实现14次/分钟的抓取速度。

实现以上指标的基础在于KUKA机器人的动作通过专用的伺服控制系统以及成熟可靠的机器传动结构实现，达到4轴的整体联动，具有较高的运动自由度。通过示教器编程或离线编程，KUKA机器人能够实现不同位置的动作，并可针对不同板料快速切换端拾器，并利用双料检测装置一起工作筛除不合格板料。

KUKA机器人自身的控制系统通过PROFIBUS总线连接到拆垛总控PLC系统，从而不止实现了对于PLC CPU的信号通讯，也实现了通过其他接口接入PLC的子系统通讯（如双料检测、真空检测以及对中系统等），使机器人实现了更为复杂的功能，保证了整个拆垛自动化功能系统的实现。而通过安全总线与PILZ安全PLC的连接也实现了整个系统高标准的安全监控。KUKA四轴拆垛机器人如图3所示。

西门子S120

西门子S120、S150系列变频器是西门子公司推出的全新的集成V/F、矢量控制及伺服控制的驱动控制系统。该系统不仅能控制普通的三相异步电动机，还能控制同步电机；在冲压车间，该类型变频器主要用于对压机单元飞轮驱动的三相交流异步电机的控制。

目前采用的是机柜型的S120、S150系列变频器，它们特别适合于搭配在动态响应、速度精确度、高频制动以及四象限运行方面有很高要求的变速驱动器上。

驱动系统采用独立的功率单元与控制单元，可有效进行配置，同时采用了节能设计，将轴的能量反馈回电网，即使在达到最高的供电能力时，也不会在控制柜内产生多余的热量。该系统的电源模块还具备防止电容性和电感性无功电流的功能，并确保了供电过程中不会出现多余的功率损耗，并消除了电流谐波。

文章来源：《工业技术创新》 网址: http://www.gyjscxzz.cn/qikandaodu/2021/0427/1184.html