一、多機連線機械手(shǒu)
分為多機滑塊同步模式及滑塊自由模式,一般適(shì)用於產量要求(qiú)較大且(qiě)品類眾(zhòng)多(duō)的小型衝(chōng)壓件。
二、多機連線機器人
一般適用於外觀和成形性要求較高的大型衝壓件(汽車零部件等)。
三、機器人衝壓自(zì)動(dòng)化生產(chǎn)線的一(yī)般構成
典型的機器人(rén)衝壓自動化生產線包含(hán)以下部分(fèn):機(jī)器(qì)人、電控係統、拆垛裝置、過渡皮帶、板料清洗機、板料塗油機、對中(zhōng)台、線尾碼垛係統、安全(quán)防護係統及機器人端拾器。具體布置方(fāng)式(shì)可以根據(jù)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(háng)也可以與衝壓線垂(chuí)直。
1. 衝壓機器人
衝壓(yā)生產用機(jī)器人除了要求負載大(dà)、運行軌跡精確及性能穩定可靠等(děng)搬(bān)運機器人(rén)所共有的特性,還要滿足頻繁起/製動、作業範圍大、工件尺寸及回轉麵積大等特點。各個生產廠家的衝壓機器人都在(zài)普通(tōng)搬運機器人的基礎上加大了電動機功率及減速機規格,加長了手臂,並廣泛采用棚架式安(ān)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要集成壓力機、機(jī)器人(rén)、拆垛機、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、同步控製係統、安全防護係統及大(dà)屏幕顯示,並具有無(wú)縫集成(chéng)進(jìn)工廠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(yī)般采用以太網與工業現場總線二級網絡係(xì)統,其中現場總線係統可能同時搭載(zǎi)安(ān)全總線。

3. 拆垛係統
目前常見的(de)拆垛係統有三種(zhǒng),分別是專用拆垛機/機器人+拆垛小車/桁架式機(jī)械(xiè)手+拆垛小車。
(1)專用拆垛機
其結構特點是垛料(liào)放置(zhì)在可移動液(yè)壓升降台車(chē)上;垛料高度依靠與光電傳感器與液壓係統(tǒng)控製,保持恒(héng)定;磁力分張器依(yī)靠(kào)氣動或電(diàn)動(dòng)驅動自動貼近垛(duǒ)料;采用氣(qì)缸驅動、矩陣布置的真空吸盤組進行拆垛,真空吸(xī)盤組垂直運動;拆成單張的板料采用(yòng)磁性皮帶傳輸。
(2)機器人+拆垛(duǒ)小車(chē)
其結構特點是垛(duǒ)料放置在可移動的拆垛(duǒ)小車上(shàng);垛料高度不控製,拆垛時(shí)依(yī)靠(kào)計算的(de)板料厚度自動調整(zhěng)機器人(rén)吸料高度;磁力分張器(qì)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(shí)人工將磁力(lì)分張器靠在垛料周邊;拆(chāi)垛用真空吸(xī)盤組及雙料檢測傳感器(qì)安裝在機器人端(duān)拾器上;拆成單張的板料由機器人放(fàng)置在可伸縮過渡皮帶上進行傳輸。
(3)桁架式機械(xiè)手(shǒu)+拆垛小車
其(qí)結構特點是垛料放置在可移動的拆垛小車上;垛料高度不控製,拆垛時(shí)依靠計(jì)算的板料厚度自動調整機械手吸料高(gāo)度;磁(cí)力分張器支架(jià)安裝在拆垛小車(chē)上,支架可平移並具有多個可自由旋轉的調(diào)整關節,更(gèng)換垛料時人工將磁(cí)力分張器靠在(zài)垛料周邊;拆(chāi)垛用真空吸盤組及雙料檢測傳感器安裝在桁架式(shì)機械手端拾器上;拆成單張的板(bǎn)料由機械手放置在可伸縮過渡(dù)皮帶上進行傳(chuán)輸(shū)。
(4)可伸縮皮(pí)帶機
可伸縮(suō)皮帶機用於(yú)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、塗油機的同步。皮帶長度可調整,以填補不進(jìn)行(háng)板料清洗(xǐ)、清(qīng)洗機離線時的空間。
(5)板料清洗機
可(kě)伸縮皮(pí)帶機用於拆垛完成後單張(zhāng)板料的傳輸,它可以為板料提供穿過清洗(xǐ)機所需的移(yí)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(pí)帶長度可調整,以填補不(bú)進行板料清洗(xǐ)、清洗機離線時(shí)的空間。
隨著客戶對汽車表麵質(zhì)量的要(yào)求越來越高,在衝壓成形前(qián)對覆蓋件板料進行清洗已(yǐ)經成為汽車廠的標準工藝。根據產量大小,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(shì)用於投產初期,單車型(xíng)產量(liàng)較低的企業,一條板料清洗線可以供應2~3條(tiáo)衝(chōng)壓(yā)線,離線清(qīng)洗機的規格一般寬度為2m;在線清洗適用於(yú)批量較大的企業,為適應轎車整體側(cè)圍的尺寸,在線清洗機的(de)規格一般寬度為4.2m。
清洗機由引料輥、毛刷(shuā)輥及擠幹輥組合的輥係,動力及傳動係統、液壓調整機構(gòu),清洗過濾係統,集束噴管組(zǔ)件(jiàn),油霧收集器,潤滑係統,行走機構,以及電氣控(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(jī)具有自行(háng)走機構,在不需要清洗工序時,整機可沿地麵(miàn)軌道開出。
引料輥、毛刷輥、擠幹(gàn)輥各自具有獨立的壓力調整與變頻驅動(dòng)機構,通過精確調整(zhěng)壓力(lì)與速度,可以保證(zhèng)磨損、維修後的輥係與生產線(xiàn)保持同步。擠幹輥采用無紡布層壓布輥,以提供良好的擠(jǐ)幹和張緊性能(néng),並具有防擦傷和(hé)自愈功能。清洗油箱具有加熱係統,可以使清洗介質在不同環境溫度(dù)下使用並達到zui佳(jiā)塗油效果。電氣係統(tǒng)采用(yòng)具(jù)有現場總線(xiàn)通信功能的PLC控製,通過觸摸屏人機界麵可以進(jìn)行參數設定、故障診斷。

(6)板料塗油機
為了(le)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(shǒu)段,適用於自動化衝(chōng)壓線的塗油機。
塗油機主(zhǔ)要用於板材拉延前的塗油工序,由噴槍單元、供油及油液保溫單元、噴(pēn)射供氣(qì)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。塗油機具有行走機構,在不需要塗油時可以移動離(lí)線。噴嘴采用數字化控製,保證板料上油膜(mó)位置的準確和(hé)油膜厚度(dù)的均勻。不管環境溫度如何(hé)變化,供油及油液保(bǎo)溫單元均處於等待噴射狀態,油液溫度恒定,保證噴射效果。
(7)板料對中台
為了保(bǎo)證板料被準確地放置在模具內,在(zài)機器人拾取板料前需要對板料進行(háng)對中。常用的對中台有重力對中台、機械(xiè)對中台及(jí)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(jìn)行定位,台上具有板料到位檢測及雙料檢測。重力對中台適用於機器人直(zhí)接放置板料,不(bú)適(shì)用於具有清洗機、塗油機的自動線。
2)機械對中台(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動打料器向中心(xīn)推,從而實現精確定位。所有打料器(qì)的位置可示教編程,對中台具有板料到位檢測(cè)及雙(shuāng)料檢測。機(jī)械對中台能夠滿足各種異性料的高(gāo)速對中。另外,可采用雙中(zhōng)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(shàng)具有板(bǎn)料到位檢測及雙料檢測。
3)光學對中台
這(zhè)是近幾年(nián)發展的技術,其(qí)原理是利用拍照獲得的板料位置圖像經視頻處理軟(ruǎn)件後自動調整機器(qì)人的軌(guǐ)跡(jì),從而(ér)既滿足zui終將板料精確置入模具內的要(yào)求,又避免(miǎn)了機械對中台的複雜機構。光(guāng)學對中台本質上是一個具有(yǒu)板料到位檢測及雙料檢測(cè)的磁性皮帶機,相比機械(xiè)對中(zhōng)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(zhǔn)六軸機(jī)器人用於衝壓生產能夠(gòu)達到8件/min的生產節拍,為了進一步提高生產率,近年(nián)來機(jī)器人製造(zào)廠家與係統集成商紛(fēn)紛研發附加七軸。采(cǎi)用七軸後,機器人衝壓自動化生產線的(de)生(shēng)產(chǎn)節拍(pāi)可(kě)以進一步提(tí)高到12件/min,使得機器人自動化衝壓線的生產率能(néng)夠與(yǔ)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(chōng)壓(yā)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,為了適應這種高節奏的產出,需要先對衝壓件成品(pǐn)進行分(fèn)流,然後(hòu)由人工或機器(qì)人(rén)將其碼入料架,zui後由(yóu)鏟車將料架運走。

自動化衝壓(yā)生產線