一、多機連線機械手
分為多機滑塊同步模式及(jí)滑塊自由模式,一般適用於產量要求較大且品類眾(zhòng)多的小型衝壓件。
二、多機連線機器人
一般適用(yòng)於外觀和成形性要求(qiú)較高的大型衝壓件(汽車零部件等(děng))。
三、機器人(rén)衝壓自動化生產線的一般構成
典型的(de)機器人(rén)衝壓自動化生產線包含(hán)以下部分:機器人、電控係統、拆垛裝置、過渡皮(pí)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。具(jù)體布置方式可以根據生產車間的(de)麵積(jī)進行調整,如拆垛車的開出方式(shì)既可以(yǐ)與(yǔ)衝壓線平行也可以與衝(chōng)壓線垂直。
1. 衝壓(yā)機器人
衝壓生產用機(jī)器人除了(le)要求(qiú)負載大、運行軌跡精確及性能穩定(dìng)可靠等搬運(yùn)機器人所共有的特性,還要滿足頻繁起/製動、作(zuò)業範圍(wéi)大、工件尺寸(cùn)及回轉麵積大等特點。各個生(shēng)產廠家的衝壓機器人都在(zài)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(guǎng)泛采用棚架(jià)式安裝結構。
2. 機器(qì)人(rén)衝壓自動化線控(kòng)製係統
機器人衝壓自動化係(xì)統(tǒng)需要集成壓力機、機器人、拆垛機、清洗機、塗油機、對中台、雙料檢測裝置(zhì)、視覺識別係統、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(jìn)工廠MES係統(tǒng)的能力。為了把(bǎ)如此多的智能控製(zhì)係統有效集成,一般采用以太網與(yǔ)工業現(xiàn)場(chǎng)總線二級網絡係統,其中(zhōng)現場(chǎng)總線係統可能同時搭載安全總線(xiàn)。

3. 拆(chāi)垛係統
目前常見的拆(chāi)垛係統有(yǒu)三種,分別是專用拆垛機(jī)/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(jié)構特點是垛料放置在可移動液(yè)壓升降台車上;垛料高度依靠與光電傳感器與液壓係統控製,保持恒定;磁力分張器依靠氣動或電動驅動自動貼近垛料;采用氣缸驅動、矩陣布置的真空吸盤組進行拆垛,真空吸盤組垂直(zhí)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可移動的拆垛(duǒ)小車上;垛料高度不控製,拆垛時(shí)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(zài)拆垛小車上,支架可平移並具有(yǒu)多個可自(zì)由旋(xuán)轉(zhuǎn)的調整關(guān)節,更換垛(duǒ)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(jí)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放置在可伸縮過渡皮帶上進行傳輸。
(3)桁架式機械手+拆垛小車(chē)
其結構特點是垛料放置在可移動的拆垛小車上;垛料(liào)高(gāo)度不控製,拆(chāi)垛時依靠計算的板料厚度自動調整機械手吸料高度;磁力(lì)分張器支架(jià)安裝在拆(chāi)垛小車上,支架可平移並具有多個可自由旋轉的調(diào)整關節,更換垛料時人(rén)工(gōng)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式機械手端拾器上(shàng);拆(chāi)成單張的板料由機械手放置(zhì)在可伸縮過渡皮帶上進行傳輸。
(4)可伸縮皮帶機(jī)
可伸縮皮帶機用於拆垛完成(chéng)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。皮帶(dài)機的速度一般為變頻控製,以保證與後續清洗機、塗油機的同步。皮帶長度可調整,以填補不進(jìn)行板料清洗、清洗機離線時的(de)空間。
(5)板料清洗機
可伸縮皮帶機(jī)用(yòng)於拆垛完(wán)成後單張板(bǎn)料的傳(chuán)輸(shū),它可以為板料提供穿過清洗機(jī)所需的移動速度。皮帶(dài)機的速(sù)度(dù)一般為變頻控(kòng)製,以保證與後續清(qīng)洗機、塗油機(jī)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(suí)著客戶對汽車表麵質(zhì)量的要求越(yuè)來越高,在衝壓成形前(qián)對(duì)覆蓋件板(bǎn)料進行清洗已經成為汽車廠的標準(zhǔn)工藝。根據產量大小,板料清洗可以(yǐ)分為在線清洗和(hé)離線(xiàn)清洗兩種工藝:離線清(qīng)洗適用(yòng)於投產初期,單車(chē)型產量較低的(de)企業,一條板料清洗線可以供應(yīng)2~3條衝壓(yā)線,離線清洗機的規格(gé)一般寬度(dù)為2m;在線清(qīng)洗適(shì)用於批量(liàng)較大的企業,為適應轎車整體側圍的尺寸,在(zài)線清洗機的規格一般寬度為4.2m。
清(qīng)洗(xǐ)機由引料輥、毛刷輥及(jí)擠幹輥組合的輥係,動(dòng)力及傳動係統、液壓(yā)調整機構,清洗過濾係統,集束(shù)噴管組件,油霧(wù)收集器,潤滑係統,行走機構,以及電氣(qì)控(kòng)製係統等組成。主要用於標準板材、未塗層、鍍鋅板以及鋁板等板料、卷料的清洗。清洗機具有自行走機構,在不需要清洗工序時,整機可沿地麵軌(guǐ)道開(kāi)出(chū)。
引料輥、毛刷輥(gǔn)、擠幹輥各自具有獨(dú)立的壓力調整與變頻驅動機構,通過精確調整壓力與速度,可以保證磨損、維修後的輥係與生產(chǎn)線(xiàn)保持同步。擠幹輥(gǔn)采用無紡布層壓布輥,以提供良(liáng)好的擠幹和張緊性能,並(bìng)具有防擦傷和自愈功能。清(qīng)洗油箱具有加熱係統,可以使清洗介(jiè)質在不同環境溫度下使(shǐ)用並達到zui佳塗油效果。電氣係統采用具(jù)有(yǒu)現場總線通信功能的PLC控製,通過觸摸(mō)屏人機界麵可以進行參數設定、故障診斷。

(6)板料塗油機(jī)
為了保證板料在(zài)較高速度下拉延成形時的質量,在衝壓成形前對板(bǎn)料(liào)進行局部塗抹拉延油是汽車廠常用的工藝手段,適用於自動化衝壓線的塗油機。
塗油機主要用於板材拉延前的塗油工序,由噴槍單元、供油及油液保溫單(dān)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(shēn)等組成。塗油機具有行走機構,在不需要塗油時可以移動離線。噴嘴采(cǎi)用數字(zì)化控製,保(bǎo)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(rú)何變化,供油及油液(yè)保溫單(dān)元均處於(yú)等待噴射狀態,油液溫度恒定,保證噴射效果。
(7)板料(liào)對中台
為了保證板料被(bèi)準確地放置在模具內,在機(jī)器人(rén)拾取板料前需要(yào)對板料進行對(duì)中。常用的對中台有重力對中台、機械對中台及光學對中台三種。
1)重力對(duì)中(zhōng)台
板料在裝滿滾珠的斜麵上依(yī)靠重力自由滑向一(yī)角進行定位(wèi),台上具有板料到(dào)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,不適用於具有清(qīng)洗機、塗油機的自動線。
2)機械對中台
板料依靠磁性皮袋(dài)移動至擋塊,再由另外三側的氣缸(gāng)驅動打料器(qì)向(xiàng)中心推,從而實現精確定位(wèi)。所有打料器(qì)的位置(zhì)可示教編程,對中台具有板料到位檢測(cè)及雙(shuāng)料檢(jiǎn)測。機械對中台能夠滿足各(gè)種異性料的高速對中。另外,可采(cǎi)用雙中心設計,以(yǐ)滿足同時處理(lǐ)一模(mó)兩件或雙模雙件的(de)要求。台上具有(yǒu)板料到位檢測及雙料檢測。
3)光學對中台
這是近幾年發展的技(jì)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(hòu)自動調整機(jī)器人的軌跡,從而既滿足zui終將板料精確置入模具內的要(yào)求(qiú),又避免了機械對中台的複雜機構。光學對中台本質上是(shì)一個具有板料到(dào)位檢測及雙料檢測的磁(cí)性皮帶機,相比機械對中台,光學對中台能夠顯著降低成本。
(8)機器人七軸與端拾器
標準六(liù)軸機器人用(yòng)於衝壓生產能夠達到8件(jiàn)/min的生產(chǎn)節拍(pāi),為了進一步提高生(shēng)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的生產節(jiē)拍可(kě)以進一步提高到12件/min,使得機器(qì)人自動化衝(chōng)壓線的生產率能夠與昂貴的專用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過10件/min,這時線尾碼垛工位的負荷就超過勞動極限(xiàn),為了適應這種高節奏的產出,需要先對衝壓件成(chéng)品進行(háng)分流,然後由人工或機器人將其(qí)碼入料架,zui後由(yóu)鏟車將料架運(yùn)走。

自動(dòng)化衝壓生產線