一、多機連線機械手
分為多機(jī)滑塊同步模(mó)式及滑塊自由模式,一般適用於(yú)產量要求較大且品類眾多的小型衝壓件。
二、多機連線機器人(rén)
一(yī)般適用於(yú)外觀和成形(xíng)性要求較高的大(dà)型衝壓件(汽車零部件等)。
三、機器人衝壓(yā)自動化生產線的一般構成
典型的機器(qì)人衝壓自(zì)動化生(shēng)產線包含以下部分:機器人(rén)、電控係統、拆垛裝置、過渡皮帶、板料清洗機、板料塗油(yóu)機、對中台、線尾碼垛係統、安全防護係統及機器人(rén)端拾器。具體布置(zhì)方式可以根據生產車間的麵積進(jìn)行調整,如拆垛車的開出方式既可以與衝壓線平行(háng)也可以與衝壓線垂直。
1. 衝壓機器人
衝(chōng)壓生產用機器人(rén)除了要求負載大、運行軌跡精確及性能穩定可靠(kào)等搬運機器人所共有的特性,還要滿足頻繁起/製動、作業範圍大、工件尺寸及回轉(zhuǎn)麵積大等特(tè)點。各個生產廠家的衝壓機器人(rén)都在(zài)普通搬運(yùn)機器人的基礎上加大了電動機(jī)功率及減速機規格,加長了(le)手臂,並廣泛采用棚架式(shì)安裝結構(gòu)。
2. 機器人衝壓自動化線控製係統
機器人衝壓自動化係統需要集成壓力機、機器人、拆垛機、清洗機、塗油機、對中台、雙(shuāng)料檢測裝置、視(shì)覺識別係統(tǒng)、各種皮帶、同步控製係統、安全防護係統及大屏幕顯示,並具有無縫集成進工廠MES係統的能力。為(wéi)了把如此多的智能控製(zhì)係統(tǒng)有效集成,一般采用以(yǐ)太網與工(gōng)業現場總線二級網絡係統,其中現場總線(xiàn)係統可能同(tóng)時搭載安全總線。

3. 拆垛係統
目前常見(jiàn)的拆垛係(xì)統有三種,分別是專用拆垛機/機器(qì)人+拆垛小車/桁架式(shì)機械手+拆垛小車。
(1)專用拆垛機
其結構特點是垛料放置(zhì)在可移動液壓升降台車上(shàng);垛料高(gāo)度依靠與光電傳感器與液壓係統控製,保(bǎo)持恒定;磁(cí)力分張器依靠氣動或電動驅動自動貼近(jìn)垛料;采用氣缸驅動、矩陣布置的真空吸盤組進行拆垛,真空吸盤(pán)組垂直運動;拆成單張的板料采用磁性皮帶傳(chuán)輸。
(2)機器人+拆垛小車(chē)
其結構特點是垛料放(fàng)置在可移動的拆垛小車上;垛料高度不控製,拆垛時依靠計算的板料厚度自動調整機器人吸(xī)料高度;磁力分張器支架安裝(zhuāng)在拆垛小(xiǎo)車上(shàng),支架可平移並具有多個可自由旋轉的調整關節,更(gèng)換垛料(liào)時人工將磁力(lì)分(fèn)張(zhāng)器靠在垛料周邊(biān);拆垛用真空吸盤組及雙料檢測傳感器安裝在機器人端拾(shí)器上;拆成單張的板料由機器人放置在可伸縮過渡皮帶上進行傳輸(shū)。
(3)桁架式機械手+拆垛小(xiǎo)車
其結構特點是(shì)垛料放置在可移動的拆垛小車(chē)上;垛料高度不控製,拆垛時依靠(kào)計算的板料厚度自動調整機械手吸料高度;磁力分張器支架安裝在拆垛小車上,支架可平移並具有多個可自由旋轉的調整關節,更換垛料時人工將(jiāng)磁力分張(zhāng)器靠在垛料周(zhōu)邊;拆(chāi)垛用(yòng)真(zhēn)空吸盤組及雙料檢測傳(chuán)感器安裝在桁架式機械(xiè)手端拾器上;拆成單張的(de)板料(liào)由機械手(shǒu)放置在可伸縮過渡皮帶上進行傳輸。
(4)可(kě)伸縮皮帶機
可(kě)伸(shēn)縮皮帶機用於拆垛完成後單張板料的傳輸,它(tā)可以為板料提供穿過清洗機所需的移動速度(dù)。皮帶機的速度一般為變頻控(kòng)製,以保證與後續清洗機、塗油機的同步。皮帶長度(dù)可調整(zhěng),以填補不進行板料(liào)清洗、清洗機離線時的空間(jiān)。
(5)板料清洗機
可伸縮皮帶機用於拆垛完成後單張板料的(de)傳(chuán)輸,它可以(yǐ)為(wéi)板料提(tí)供穿過清洗(xǐ)機所需的移動(dòng)速度。皮帶機的速度一般為變頻控製,以保證與後續清洗機(jī)、塗油機的同步。皮帶長度可調整,以(yǐ)填(tián)補不進行板(bǎn)料清洗(xǐ)、清洗機離線時的空間。
隨著客戶對汽車表(biǎo)麵質量的要求越來越高,在衝壓成形前對覆蓋件板料進行清洗已經成為汽車廠的標準(zhǔn)工藝。根(gēn)據產量大小,板料清洗可以分為在線清洗(xǐ)和離線清洗兩種(zhǒng)工藝:離線清洗適用於投產初期,單車型產量較低的企業,一條板料清洗線可以供(gòng)應2~3條(tiáo)衝壓線,離線清洗機的規格一般寬度為2m;在線清洗適(shì)用於批量較大的企業,為適應轎車整體側圍的尺寸,在線清洗機(jī)的規(guī)格一般寬度為4.2m。
清洗機由引(yǐn)料輥、毛刷輥(gǔn)及擠幹輥組合的輥(gǔn)係,動力及傳動係統、液壓調整(zhěng)機構,清洗過濾係統,集束噴管組(zǔ)件,油霧收集器,潤滑係統,行走機構(gòu),以及電氣控製係統等組成(chéng)。主要用於標準板材、未塗層、鍍鋅板以及鋁板等板料、卷料的(de)清洗。清洗機具有自行走機構,在不(bú)需要清洗工序時,整機可沿地麵軌道開出(chū)。
引料輥、毛刷輥、擠幹輥各自具有獨立的壓(yā)力調整與變頻驅動機構,通過精確調整壓力與(yǔ)速度,可(kě)以(yǐ)保證磨損、維修後的輥係與(yǔ)生產線保持(chí)同步。擠幹輥采用(yòng)無紡布層壓布輥,以提供良好的擠幹和張(zhāng)緊性能,並具有防擦傷和自愈功能(néng)。清洗油(yóu)箱具有加熱係統,可以使清洗介質在不同環境溫度下使用(yòng)並達到zui佳塗油效(xiào)果。電氣係統采用具有現場總線通信功能的PLC控製,通過觸摸屏(píng)人機(jī)界(jiè)麵可以進行參數設定、故障診(zhěn)斷。

(6)板料塗油機
為了保證板料在(zài)較高(gāo)速度下拉延成形時的質(zhì)量,在衝壓成形前對板料進行局部塗抹拉延油是汽車廠常(cháng)用(yòng)的工藝手段,適用於(yú)自動化衝壓線的塗油機。
塗油機主要用(yòng)於板(bǎn)材拉延前的塗油工序,由噴槍單元、供油及油液保溫單元、噴射供氣(qì)單(dān)元、板料輸送單元(yuán)、油霧收集單元、電氣控製單元及機身等組成。塗油機具有行走機構,在(zài)不需要塗油時可以移動離線。噴嘴采用數字(zì)化控(kòng)製,保證板料上油膜位置的準確和油(yóu)膜厚度的均勻。不管環境溫度如何變化,供油(yóu)及油液保溫單元均處於(yú)等待噴射狀(zhuàng)態,油液(yè)溫度恒定,保證噴射效果。
(7)板料對中(zhōng)台
為了保證板(bǎn)料被準確地放(fàng)置在模具內,在機器人拾取板料前需要對板料進行對中。常用的對中(zhōng)台有重(chóng)力對中台(tái)、機械對中台及光學對中台三種。
1)重力對中台
板料在(zài)裝滿滾珠的斜麵上依靠重力(lì)自由滑向(xiàng)一角進(jìn)行定位,台上具有板料到位檢(jiǎn)測及雙料檢測。重力對中台適用於機器人直接放置板料,不適用於具(jù)有清洗機、塗油機的自動線。
2)機械對中台
板料依靠磁性皮袋(dài)移動(dòng)至擋塊,再由另外三側的氣缸驅動打料(liào)器向中心推,從而實現精確定位。所有(yǒu)打料器的位置可示教編程,對中台具有板料到位檢測及雙(shuāng)料檢測。機械對中台能夠滿足各種異性料的高速對中。另外,可(kě)采用(yòng)雙中(zhōng)心設計,以滿足同時處理一模兩件或雙模雙(shuāng)件的要求。台上具有(yǒu)板料到位檢測及雙(shuāng)料檢(jiǎn)測。
3)光學對中台
這是近幾年發展的技術,其原理是利用拍照獲得的板料位置圖像經視頻處理軟件後自動調整(zhěng)機器人的軌跡,從而既滿足zui終將板料精確置入模(mó)具內的要求,又避免了機械(xiè)對中台(tái)的複雜機構。光學對中台本質上是一個具有板料到位檢測及雙料檢測的磁性皮(pí)帶機,相比機械(xiè)對中台,光(guāng)學(xué)對中台能夠顯著降低成本。
(8)機器人七軸與端拾器
標準(zhǔn)六軸機器人用於衝(chōng)壓生產能夠(gòu)達到8件/min的生產節拍,為了進一步提高生產率,近年來機器人製造廠家與係(xì)統(tǒng)集成商紛紛研(yán)發附加七(qī)軸。采用七軸後,機器人衝壓(yā)自(zì)動化生產線的生產節拍可以進一步(bù)提高到12件/min,使得機器(qì)人自動(dòng)化衝壓線的生產率(lǜ)能夠與昂貴的專用機械手高速線一較高下。
(9)線尾碼垛(duǒ)係統
自動化衝壓線的生產節拍能(néng)夠(gòu)超過10件/min,這時線尾碼垛工(gōng)位的負荷就超過勞動極限,為了適應這種高節奏(zòu)的產出(chū),需要(yào)先對衝壓件成品(pǐn)進行分流,然後由(yóu)人工或機器人將其碼入料架,zui後(hòu)由鏟車將料架運走。

自動化衝壓生(shēng)產(chǎn)線