一、多機連線機械手
分為(wéi)多機滑塊同步模式及滑塊自由模式(shì),一般適用於產量要求較大且品類眾多(duō)的小型衝(chōng)壓件。
二、多機連線(xiàn)機器人
一般適用於外觀和成形性要求較(jiào)高的(de)大型衝壓件(汽車零部件等)。
三、機器人衝壓自動化生產線的一般構成
典型的機器人衝(chōng)壓自動化生(shēng)產線包含以下部分:機器人、電控係統、拆(chāi)垛裝置、過渡皮帶、板料清洗機、板料塗油機、對中台、線尾碼垛係統、安全防護係統及機器人端拾器(qì)。具體布置方式可以(yǐ)根據生產車間的麵積進行調整,如拆垛車的開出方式既可以與衝壓線平行也可以與衝壓線垂直。
1. 衝壓機器人
衝壓生產用機器人除了要求負載大、運行軌跡(jì)精確及性能穩(wěn)定可靠等搬運機器(qì)人所共(gòng)有的特性,還要滿足頻繁起/製動、作業範圍大、工件尺寸及回(huí)轉麵積大等特點。各個生產廠(chǎng)家的衝壓機器人都(dōu)在普通搬運機器人的基礎上加大了電動機功率及減速機規格,加長(zhǎng)了手臂,並廣泛采用棚架(jià)式安裝結構。
2. 機器人衝壓自動(dòng)化線控製(zhì)係統(tǒng)
機器人(rén)衝壓自動化係統需要集成壓力機、機器人、拆(chāi)垛(duǒ)機、清洗機、塗油機、對中台、雙料檢測裝置、視(shì)覺識別係統、各種皮帶、同步控(kòng)製係統、安全防護係統及大屏幕顯示,並具有無(wú)縫集成進工廠MES係統的能力。為了把如此多的智能控製係統有效集成,一般(bān)采用以太網與工業現場(chǎng)總線二級網絡係統,其中現(xiàn)場總線係統可能同時搭載安全總線。

3. 拆垛係統
目(mù)前常見的(de)拆垛係統有三種,分別是專用拆垛機/機器人+拆垛小車/桁架式機械手+拆垛小車。
(1)專用拆垛機
其結構特點是垛料放置在(zài)可移動液(yè)壓升降台車上;垛料高度依靠(kào)與光電傳感器與液壓係統控(kòng)製,保持恒定;磁力分張器依靠(kào)氣動或電動驅動自動貼近垛(duǒ)料;采(cǎi)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輸。
(2)機器人+拆垛小車
其結構特點是垛料放置在(zài)可移動的拆垛小車上;垛料高(gāo)度不控製,拆垛時依靠計算的板料厚度自動調整機器人吸料高度;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(kě)自由旋轉的調(diào)整關節,更換(huàn)垛料時人工將磁力(lì)分張器靠在(zài)垛料周邊;拆垛用真空吸盤組及雙料檢測傳感器安裝(zhuāng)在機器人端拾(shí)器上;拆成單張的板料由機器人(rén)放置在可伸縮(suō)過渡皮(pí)帶上進(jìn)行傳輸。
(3)桁架(jià)式機(jī)械手+拆垛小車
其結構特點是垛料放置在可(kě)移動的拆垛小車上;垛料高度不控製,拆垛(duǒ)時依靠計算(suàn)的板料厚度自動調整機(jī)械手(shǒu)吸料高(gāo)度(dù);磁力分張器支架安裝在拆垛小車(chē)上,支架可平移並具有多個(gè)可自由旋轉的調整關節,更換垛料時人工將磁力分張器靠在垛料周邊;拆垛用真空吸盤組及雙料檢測傳感器安裝在桁架(jià)式機械手端拾器上(shàng);拆成單(dān)張的板料由機械手放置在可伸縮過渡皮帶上進行傳輸。
(4)可伸縮皮帶機
可伸縮皮帶機用於(yú)拆垛完成後單張板料的傳輸(shū),它(tā)可以為板料提供穿過清洗機所需的移動速度。皮帶機的速度一般為變頻控製,以保證與後續清洗機、塗油(yóu)機的同步。皮帶長(zhǎng)度(dù)可調整(zhěng),以(yǐ)填補不進行(háng)板料清洗、清洗機離線時的空間(jiān)。
(5)板料清洗機
可伸縮皮帶(dài)機用於拆垛完成後(hòu)單張板料的傳輸,它可以為板料提供穿過(guò)清洗機所需的移動速度。皮帶機的速度一般為變頻控製,以(yǐ)保(bǎo)證與後續清洗機、塗(tú)油機的同步。皮帶長度可調整,以(yǐ)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越來越高,在衝壓成形前(qián)對覆蓋件板料進行清洗已經成為汽車廠的標準工藝(yì)。根據產(chǎn)量大小,板料清洗可以分為在線清洗和離線清洗兩種工藝:離線清洗適用於投產初期,單車型產量較低的企(qǐ)業,一條板料清洗線可以供應2~3條衝壓線,離(lí)線清洗(xǐ)機的規(guī)格一般寬度為2m;在線清洗適用於批量較大的企業,為適應轎車整體側圍的尺寸,在線清(qīng)洗機的規格一般寬(kuān)度為4.2m。
清洗機由引料輥、毛刷輥及擠幹輥(gǔn)組合的輥係,動(dòng)力及傳(chuán)動係統、液壓調整機構,清洗過濾係(xì)統,集束噴管組件,油霧收集器(qì),潤滑係統(tǒng),行走(zǒu)機構,以及電氣控製係統等組成。主要用於標準板材、未塗層、鍍鋅板(bǎn)以及鋁板等板(bǎn)料、卷料的清洗(xǐ)。清洗機具有自行走機構(gòu),在不需要清(qīng)洗工序時,整機可(kě)沿地麵(miàn)軌道開出。
引料輥、毛(máo)刷輥、擠幹輥各自具有獨立的壓(yā)力調整與變頻驅動機(jī)構,通過精確調整壓力與速(sù)度,可(kě)以保證(zhèng)磨損、維修(xiū)後的輥係與生產線保持同(tóng)步。擠幹輥采用無紡布層壓布輥,以提供良好的擠幹和張緊性(xìng)能,並具有(yǒu)防(fáng)擦傷和自(zì)愈功能。清洗油(yóu)箱具有加(jiā)熱係統,可以使清洗介質在不同環境溫度下使(shǐ)用並(bìng)達到zui佳塗油效(xiào)果。電氣係統(tǒng)采用(yòng)具有現場總線通信功(gōng)能(néng)的(de)PLC控製,通過觸摸屏人機界麵可以進行參(cān)數設定、故障診斷。

(6)板料塗油機
為了保證板料(liào)在(zài)較高速度下拉延成形時的質量,在衝壓(yā)成形前對板料進行局(jú)部塗抹拉(lā)延油(yóu)是汽車廠常用的(de)工(gōng)藝手(shǒu)段,適用於自動化衝壓(yā)線的塗油機。
塗油機主要用於板材拉(lā)延前的塗油工(gōng)序,由(yóu)噴槍單元、供油及油液保溫單元、噴射供氣(qì)單(dān)元、板料(liào)輸送單元、油霧(wù)收集單元、電氣控製(zhì)單元及機身等組成。塗油機具有行(háng)走機構,在不需要塗(tú)油時可(kě)以移動離線。噴(pēn)嘴(zuǐ)采用數字化控製,保證板料上油膜位(wèi)置的準確和油膜厚度的均勻。不(bú)管環境溫度(dù)如何變化,供油及油液保溫(wēn)單元均處於等待噴射狀態,油液溫度(dù)恒定,保證噴(pēn)射效果。
(7)板料對中台
為了保證板料被準確地放置在模具內,在機器人拾取(qǔ)板料(liào)前需要對(duì)板料進行(háng)對中。常用的對中台有重力對中(zhōng)台(tái)、機(jī)械對中台及光學對中台(tái)三種。
1)重力對中台
板料在裝滿滾珠的斜麵上依靠重力自由滑向一角進行定位,台上具有板料到位(wèi)檢測(cè)及雙料檢測。重力對中台適用(yòng)於機(jī)器(qì)人直接放置板料,不適用於(yú)具(jù)有清洗機、塗油機的自動線。
2)機械對中台
板料依靠磁性皮袋移動至擋塊,再由另(lìng)外三側的氣缸驅動打料器(qì)向中心推,從(cóng)而實(shí)現精確定位。所有打料器的位置可示教編程(chéng),對中台具有板料到位檢測及雙料檢測。機械對中台能夠滿足各種異性料的高速對中(zhōng)。另(lìng)外,可采用雙中心設計,以滿足同時處(chù)理(lǐ)一模兩件或雙模雙件的(de)要求。台上具有板料到位檢測及雙料檢測。
3)光學對中台
這是近幾年發展的(de)技術,其原理是利用拍照獲得的板料位置圖像(xiàng)經視頻處理軟(ruǎn)件後自動調整機器人的軌跡,從而(ér)既滿足zui終(zhōng)將板料精確(què)置入模具內的要求,又避免了機械對中台的(de)複雜機(jī)構。光學對中台本質上是一個具有(yǒu)板料到位檢測及雙料檢測的磁(cí)性皮帶機,相(xiàng)比機械對中台,光學對中台能夠顯著(zhe)降低成本。
(8)機器人七軸與端拾器
標準六軸機器人用(yòng)於衝壓生產能夠(gòu)達(dá)到8件/min的生產節拍,為(wéi)了進一步(bù)提高生產率,近年(nián)來機器人製造廠家與係統集成商紛(fēn)紛研發(fā)附加七(qī)軸。采用七(qī)軸後,機器人衝壓(yā)自動化生產線的生產節拍可以進(jìn)一步提高到12件/min,使得機器人自動化衝壓線的生產率能夠與昂貴(guì)的(de)專(zhuān)用機械手高速線一較高下。
(9)線(xiàn)尾碼垛係統
自動化衝壓線的生(shēng)產節拍能(néng)夠超過10件/min,這時線尾碼垛工位(wèi)的(de)負荷就超過勞動極限,為了適應這種高節奏(zòu)的(de)產出,需(xū)要先對衝壓件成品(pǐn)進行分流,然後由(yóu)人工或機(jī)器人(rén)將其碼入料架,zui後由鏟車將料(liào)架運走。

自動化衝壓生產(chǎn)線