一、多(duō)機連線機械手
分為(wéi)多機滑塊同步模式及滑塊自由模(mó)式,一般適用(yòng)於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
一般適用於外觀和(hé)成形性(xìng)要求較高的大(dà)型衝壓件(汽車零部件等(děng))。
三、機器人衝壓自動化生產線的(de)一般構成
典型的機器人衝壓(yā)自動化生產線包含以(yǐ)下部分:機器人、電控係統、拆垛裝置、過(guò)渡(dù)皮帶(dài)、板料(liào)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(duān)拾器。具體布置方式可以根(gēn)據生產車間的(de)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(zhí)。
1. 衝壓機器人
衝壓生產(chǎn)用機器人除了要求負載大、運(yùn)行軌跡精確及性能穩定可靠等搬(bān)運機器人所共有的特性,還(hái)要滿(mǎn)足頻繁(fán)起/製動、作(zuò)業範圍大(dà)、工件尺寸及(jí)回轉麵積大等特點。各個生產廠家(jiā)的(de)衝壓機器人都在普通搬運機器人的基礎上加大了電動機(jī)功率及減速機規(guī)格,加長了手臂,並(bìng)廣(guǎng)泛采用棚架式安裝結構。
2. 機器人衝壓自動化線控製(zhì)係統
機器人衝壓自動化係(xì)統需要集成壓力機、機器人、拆垛(duǒ)機、清洗機、塗油機、對中台、雙料檢測裝置、視覺識別係統、各種皮帶、同步控製(zhì)係統、安全防護係統及大屏幕顯示,並具有(yǒu)無縫集成(chéng)進工廠(chǎng)MES係統的能力。為了把如此多的智(zhì)能控製係統有效集成,一般采(cǎi)用以太網(wǎng)與工業現場總線二(èr)級網絡係統,其中現場總線(xiàn)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/桁架式機械手+拆垛(duǒ)小車。
(1)專用拆垛(duǒ)機
其結構特點是垛料放置在可移動液壓(yā)升降台車上;垛(duǒ)料(liào)高度依靠與光電傳感器與液壓係統控製,保持恒定;磁力分(fèn)張器依靠(kào)氣(qì)動或電動驅動自動貼近垛料;采(cǎi)用氣缸驅動(dòng)、矩陣布置的真空吸盤組進(jìn)行拆垛,真空吸盤組垂直運動;拆成(chéng)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(duǒ)料放置在可移(yí)動的拆垛小車上;垛料(liào)高度不控製,拆垛時依靠計算的板料厚度自(zì)動調(diào)整機器人(rén)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(duō)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(liào)周邊;拆垛(duǒ)用真空吸盤(pán)組及雙料檢測傳感器安裝在機器人端拾器上;拆成單張(zhāng)的(de)板料由機器人放置(zhì)在可伸縮過渡皮帶上(shàng)進行傳輸。
(3)桁架式機(jī)械(xiè)手+拆(chāi)垛小車
其(qí)結構特點是垛料放置在可(kě)移(yí)動的(de)拆垛小(xiǎo)車上;垛料高度不控製(zhì),拆垛時依靠計算的板料厚度自動調整機械手吸料(liào)高(gāo)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(jiē),更換垛料(liào)時人工將磁力分張器靠在垛料周邊(biān);拆垛用真空吸盤組及雙料檢測傳(chuán)感器安裝在桁架式機械手端拾器上;拆成單張的板料由機械手放(fàng)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(dài)機用於拆垛完成後單張板料的傳輸,它可以為板料(liào)提供穿過清洗機所需的移(yí)動速度。皮帶機的速度一般為變頻控製(zhì),以保證與後續清洗機、塗油機的同步。皮帶長度可調整,以填補不進行板料清洗、清洗機離線時的空間(jiān)。
(5)板料清洗機
可伸縮皮帶機用於拆垛完成後單張板料的傳輸,它可以為板料提(tí)供穿過清洗機所需的移動速度。皮帶機(jī)的速度(dù)一般為變頻控製,以保證與後續清(qīng)洗機、塗(tú)油機的同步。皮帶長度可(kě)調整(zhěng),以(yǐ)填補不進行板料清洗、清洗(xǐ)機離線時的空間。
隨著客戶對汽車表麵質量(liàng)的要求越來越高,在衝(chōng)壓(yā)成形(xíng)前對(duì)覆蓋件板料進行清洗已經成為汽(qì)車廠(chǎng)的標(biāo)準工藝。根(gēn)據產(chǎn)量大(dà)小,板料清洗可以分為在線清(qīng)洗和離線清(qīng)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業,一條板料清洗線可以供應2~3條衝(chōng)壓線,離線清洗機的規格一般寬度為(wéi)2m;在線清洗適(shì)用於批量較大的(de)企業,為適應轎車整體側圍的(de)尺寸,在線清洗機的規格一般寬度(dù)為4.2m。
清洗機由引(yǐn)料輥(gǔn)、毛刷輥及擠幹輥組合的輥係,動力及(jí)傳動係統、液壓調整機構,清洗過濾係統,集束噴管組件,油霧收集器,潤滑係統,行走機(jī)構,以及電氣控製係統(tǒng)等組成(chéng)。主(zhǔ)要用於標(biāo)準板材、未塗層、鍍鋅板以及鋁板等板料、卷料的清(qīng)洗。清洗機具有(yǒu)自行走(zǒu)機構,在(zài)不需要清洗工序時,整(zhěng)機可沿地麵軌道(dào)開出。
引料輥、毛刷(shuā)輥、擠幹輥各自具有獨立(lì)的壓力調整與變頻(pín)驅動(dòng)機構,通過精確調整(zhěng)壓(yā)力與速度,可以保證磨(mó)損、維修後的輥係與生(shēng)產線保持同步。擠幹輥采(cǎi)用無紡布層壓布輥(gǔn),以提供良好的擠幹和(hé)張緊性能,並具有防擦傷和自愈功能。清洗油箱具(jù)有(yǒu)加熱(rè)係統,可以使清洗介質在不同環境溫度下使用並達到zui佳塗油效果。電氣係統采用具(jù)有現場總線通信功能的PLC控製,通過觸摸屏(píng)人機界(jiè)麵可以進行參(cān)數(shù)設定、故障診斷。

(6)板料塗油機
為了保證板料在較高速度下拉延成形時(shí)的質量,在衝壓成形前對板料進行局部塗抹拉延(yán)油(yóu)是(shì)汽車廠常用的工藝手段,適用於(yú)自動化衝壓線的塗油機。
塗油機主要(yào)用於板材拉延前的塗油工序,由噴槍單元、供油及油液(yè)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(kòng)製單元及機身(shēn)等組成。塗(tú)油機具有行走機構,在不需要塗油時(shí)可以移動離線。噴嘴采用數字化(huà)控製,保證板料上油膜位置的準確和油膜厚度的均勻。不管環境溫度如何變化,供油(yóu)及油液保溫單元均處(chù)於等待噴射狀(zhuàng)態,油液溫度恒定,保證噴射效果。
(7)板料對中台
為了保證板(bǎn)料被準確地(dì)放置(zhì)在模具內,在(zài)機器人拾取板料前需要對板料進行對中。常用的對中台有重力對中台、機械對中台及光(guāng)學對中台三種。
1)重力對中台
板料在裝滿滾珠(zhū)的斜麵上依靠重力自由滑向一角(jiǎo)進行定位,台上具有板料到位檢(jiǎn)測及雙料(liào)檢測(cè)。重力對中台適用於機器人直接放置板料,不適用於具有清洗機、塗油機的自動線(xiàn)。
2)機械(xiè)對中(zhōng)台(tái)
板料依靠磁性皮袋移(yí)動至擋塊,再由另外三側的氣缸驅(qū)動打料器(qì)向中(zhōng)心推,從而(ér)實(shí)現精確定位。所有打料器的位置(zhì)可示教編程,對中台具有板料到位檢測及雙料檢測。機械對中台能夠滿(mǎn)足各種異(yì)性料的高速對中。另外,可采用雙中心設計,以滿足同時(shí)處理一模兩件或雙模雙件的要求。台上具有(yǒu)板料到位檢(jiǎn)測及雙料檢測(cè)。
3)光學對中台
這是近幾年發展的技術,其原理是利用(yòng)拍照獲得的板料位置圖像經視頻處理軟件後(hòu)自動調整機器人(rén)的軌跡,從(cóng)而(ér)既滿足zui終將板料精確置入模具內的要求,又避(bì)免了機械對中台的複雜(zá)機構。光學對中台本質上是一個具有板料到位(wèi)檢測及雙料檢測的磁性皮帶機,相比機械對中台,光學對中台能夠顯著降(jiàng)低成本。
(8)機器人(rén)七軸與端拾器
標準六軸機器人用於(yú)衝壓(yā)生(shēng)產能夠達到8件/min的生產節拍,為(wéi)了進一步提高生產率,近年來機器人製造廠家與係統集成商紛紛研發附加七軸。采用七軸後,機器人衝壓自動化生產線(xiàn)的生產節拍可以進一步(bù)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)的專用(yòng)機械手高速線一較高下。
(9)線尾碼垛係統
自動化衝壓線的生產節拍能夠超(chāo)過10件/min,這時線尾碼垛工位(wèi)的負荷就超過勞動極限,為了適應這(zhè)種高節奏的產出,需要(yào)先對衝壓件成品進行分(fèn)流,然後由人工或機器人將其(qí)碼入(rù)料架,zui後由鏟車將料架運走。

自動(dòng)化衝壓生產線