一、多機連線機(jī)械手
分為多機滑塊同步模式及滑塊自由模式,一般適用於(yú)產量要(yào)求較大且品類眾多的(de)小型衝壓件。
二、多機連線機器人(rén)
一般適用於外觀和成形性(xìng)要(yào)求較高的大型衝壓件(汽車(chē)零部件等)。
三、機器人衝壓自動化生產(chǎn)線的一般構成
典(diǎn)型的機(jī)器人衝壓自動化生產線包含以下(xià)部分:機器人、電控係統、拆垛(duǒ)裝置、過渡皮帶、板料清(qīng)洗機、板料(liào)塗油機、對中(zhōng)台、線尾碼垛係統、安全防(fáng)護係統及機器人端拾器。具體布置方式可以根據生產(chǎn)車間的麵積(jī)進行調整,如拆垛車的開(kāi)出方式既可以(yǐ)與衝壓線平(píng)行也可以與衝壓線垂(chuí)直。
1. 衝壓機器人
衝(chōng)壓生產用(yòng)機(jī)器人(rén)除了(le)要求負載(zǎi)大、運行軌跡精確及性能穩定可靠等搬運機器人(rén)所共有的特性(xìng),還要滿足頻繁起/製動、作業範圍大、工件尺寸及回轉麵積大等特點。各(gè)個生產廠家的衝壓機器人都在普通搬運(yùn)機器人的基(jī)礎上加(jiā)大了電動機功率及減速機規(guī)格,加長了(le)手臂,並廣泛采用棚架式安裝結構。
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(xū)要集成壓力機、機器人、拆垛機、清(qīng)洗機、塗油機(jī)、對(duì)中台、雙料檢測裝置、視覺識別係統(tǒng)、各種皮帶、同步控製係統、安全防護係統(tǒng)及(jí)大(dà)屏幕顯示,並(bìng)具有無縫(féng)集成進工廠MES係統的能力。為了把如此(cǐ)多的(de)智能控製係統(tǒng)有(yǒu)效集成(chéng),一般(bān)采用以太網與(yǔ)工業現場總線二級網(wǎng)絡係統(tǒng),其中現場(chǎng)總線係統可能同時搭載安全總線。

3. 拆垛係統
目前常見的拆垛係統有三種,分別是專用拆垛機/機器人+拆垛小車/桁(héng)架式(shì)機械手+拆垛小車。
(1)專用拆垛機
其結構特(tè)點是垛料放置在可移(yí)動液壓升降台車上;垛料高度依靠與(yǔ)光電傳感器與液(yè)壓係統控製,保持恒定;磁力分張器依靠氣(qì)動或電動驅動自動貼近垛料;采(cǎi)用氣缸驅動、矩陣布置的真空吸盤組進行拆垛,真(zhēn)空吸盤組垂直運動;拆成單張的板料采用磁(cí)性皮帶傳(chuán)輸。
(2)機器人+拆垛小車
其結構特(tè)點是垛料放置在可移(yí)動的拆(chāi)垛小車上;垛料高度不控製,拆垛時依靠計算的板料厚度(dù)自動調整機(jī)器(qì)人吸料高度;磁力(lì)分張器支架安裝在拆垛小車上,支架可(kě)平移(yí)並具有多個可自(zì)由旋轉的調整關節(jiē),更換垛料時人(rén)工將磁力分(fèn)張器靠在垛料(liào)周邊;拆垛用真空(kōng)吸盤(pán)組及雙料檢測傳(chuán)感(gǎn)器安裝在機器人端拾器上;拆(chāi)成單張的(de)板料由機(jī)器人放置在可伸縮過渡皮(pí)帶上進行(háng)傳輸。
(3)桁架(jià)式機械手+拆垛小(xiǎo)車
其結構特點是垛料放置在可移(yí)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(jī)械手吸料高度;磁力分張器支架(jià)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,更換垛料時人工將磁力分張器(qì)靠在垛料周邊;拆垛(duǒ)用真空吸盤組及雙料檢測傳感器安(ān)裝在桁架式機械手端拾器上;拆成單張的板料由機械手放置在可伸縮過(guò)渡皮帶上進行傳輸。
(4)可伸縮皮帶機
可伸縮皮帶機用於拆垛完成後(hòu)單張板料的傳輸,它可以為板料提(tí)供穿過清洗機所需的移動速度。皮帶(dài)機的速度一(yī)般為變頻控製,以保證與後續清洗機、塗油機的同步。皮帶長度可調(diào)整,以填補不進行板料清洗、清洗機離線時的(de)空間。
(5)板料清洗機
可伸縮(suō)皮帶機用於拆垛完成後單(dān)張(zhāng)板(bǎn)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。皮帶機的速度一般(bān)為變頻控(kòng)製,以(yǐ)保證與後續清洗機、塗油機的同步。皮帶長度可調整(zhěng),以填補不進行板料清洗、清洗機離線時的空間。
隨著客戶對汽車表麵質量的要求(qiú)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(chē)廠(chǎng)的標準工藝。根據產量大(dà)小,板料清洗可以分為在線清洗和離線清洗兩種工藝:離線清洗適用於投(tóu)產初期(qī),單車型產量較低的企業,一條(tiáo)板料清洗線可以供應2~3條衝壓線,離線清洗機(jī)的規格一般寬度為2m;在線清洗適用於批量較大的企業,為適應轎車整體(tǐ)側圍的尺(chǐ)寸,在(zài)線清洗(xǐ)機的規格一般寬度為4.2m。
清洗機由引料輥、毛刷(shuā)輥及(jí)擠幹輥組合(hé)的輥係,動力及傳動係統、液壓調整機構,清洗過(guò)濾係統,集(jí)束噴(pēn)管組件,油霧收集器,潤(rùn)滑(huá)係統,行走機構(gòu),以(yǐ)及電氣控製係(xì)統等組成。主要用於標準板材、未塗層、鍍鋅板以及鋁板等板料、卷(juàn)料的清洗。清洗機具有自行走機構,在不需要清(qīng)洗(xǐ)工序時,整機可沿(yán)地麵軌道開出。
引料輥、毛刷輥、擠幹輥各自具有獨立的壓力調整(zhěng)與變(biàn)頻驅動機構,通過精確調整壓力與速度(dù),可以保證磨損、維修後(hòu)的(de)輥係與生產(chǎn)線保持同步。擠(jǐ)幹輥(gǔn)采(cǎi)用(yòng)無紡布層壓布輥,以提供(gòng)良好的擠幹和張緊性能,並具有防擦傷和自愈功能。清洗油箱具有加(jiā)熱係(xì)統,可(kě)以使清(qīng)洗介質在不同環境溫度下使用並達到(dào)zui佳塗油效果。電氣(qì)係統采用具有現場總線通信功能的PLC控製,通(tōng)過觸摸屏人機界(jiè)麵可以進行參數設定、故障診斷。

(6)板料塗油機
為了保證板(bǎn)料在較高速度下拉延成形時的質量,在衝壓成形前對板料進行局部塗抹拉延油是汽車廠常用的工藝手段,適用(yòng)於自動化衝壓線的塗油機。
塗油機(jī)主要用於板材拉延前的塗油工序,由噴槍單元、供油及油(yóu)液保溫單元、噴射供氣單元、板料輸送單元、油霧收集單元、電氣控製單元及機身等組成。塗油機具有行(háng)走機構(gòu),在不需要塗油時可以移動離線。噴嘴采用數字化控製,保證板料上油膜(mó)位置的準確和油膜厚度的均勻。不管環(huán)境溫度如何變化,供(gòng)油及油液保溫單元均處於等待噴射狀態,油液溫度恒定(dìng),保(bǎo)證噴射效果。
(7)板料對中台
為了保證板料被準確地放置(zhì)在模具內(nèi),在機器人拾(shí)取板料前(qián)需(xū)要對板料(liào)進行對中。常用的(de)對中台有重力(lì)對中(zhōng)台、機械對中台及光學對中台三種。
1)重力對中台
板料在裝滿滾珠的斜麵(miàn)上依(yī)靠重力自由(yóu)滑向一角進行定位,台上具(jù)有(yǒu)板料到位檢測及雙料檢測。重力對中台適用於機器人直接放置板料,不適(shì)用於具(jù)有清洗機、塗油機的自動線。
2)機械對中台
板料依(yī)靠(kào)磁性皮袋移動至擋塊,再由另外三側的氣缸驅動打料器向中心推,從而實現精確定位。所有(yǒu)打料器的位置可示教編程(chéng),對中台具有(yǒu)板料到(dào)位(wèi)檢測及雙料檢測。機械對中台能(néng)夠滿(mǎn)足各種異性料的高(gāo)速對中。另外,可采用雙中心設計,以滿足同(tóng)時處理一模兩件或雙模雙件的要(yào)求。台上具有板料到位檢測及雙料檢測。
3)光學(xué)對中台
這是近幾年發(fā)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(lǐ)軟件後自動調整機器人的軌跡,從而(ér)既滿足zui終將板料精確置入模具內(nèi)的要求,又避免了機械對中台的複雜機構。光學(xué)對中台本質上是(shì)一個(gè)具有板料到位檢測及雙料檢測的磁性皮帶機,相比機械對中台,光學對(duì)中台能夠(gòu)顯著降低(dī)成本。
(8)機器人七軸與端拾器
標準六軸機器人用於衝壓生產能夠達到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(yǔ)係統集成(chéng)商紛紛研發附加七軸。采用七軸後,機器(qì)人衝壓(yā)自動化生產線(xiàn)的生產節(jiē)拍可(kě)以進一步提(tí)高(gāo)到12件/min,使得機器人自動化衝壓線的生產率能夠與昂貴的專(zhuān)用機械手高速線一較高下。
(9)線尾碼垛(duǒ)係統
自動化衝(chōng)壓線的生產節拍能(néng)夠超過10件/min,這時線尾碼垛工位的負(fù)荷就超過勞動極限,為了適應(yīng)這種高節奏的產出,需要先(xiān)對衝壓件成品進行分流,然後由人工或機器人將其碼入料架,zui後由鏟車將(jiāng)料架(jià)運走。

自動化衝壓生產線