一、多機連線機械(xiè)手(shǒu)
分為多機滑塊同步模(mó)式及滑塊(kuài)自由模(mó)式,一般(bān)適用於產量要求較大且品類(lèi)眾多的小型衝壓件。
二、多機連線機(jī)器人
一般適用於外觀(guān)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)動化生產線的一般構成
典型的機器(qì)人衝(chōng)壓自動化生產(chǎn)線(xiàn)包含以下部分:機器人、電控(kòng)係統、拆垛裝置、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。具體布置(zhì)方式(shì)可以根(gēn)據生產車間的麵(miàn)積進行調(diào)整,如拆垛車的開出方式既可以與衝壓(yā)線平行也可以與衝壓線垂直。
1. 衝(chōng)壓機器人
衝壓生產用機器人除(chú)了要求負載大、運行軌跡精確及性能穩定可靠等搬運機器人所共有的(de)特性,還要滿(mǎn)足頻繁起(qǐ)/製動(dòng)、作業範圍大、工件尺寸及回轉麵積大等特點。各個生產(chǎn)廠家的(de)衝壓機器人都在(zài)普通搬運機(jī)器人的基礎上加大了電動機功率及減速機(jī)規格,加長了手臂,並廣泛采(cǎi)用棚架式安裝結(jié)構。
2. 機器人衝(chōng)壓自動化線控製係統
機(jī)器人衝(chōng)壓自動化係統需要(yào)集成壓力機、機器人、拆垛機、清洗機、塗油(yóu)機、對中台、雙料檢測裝置、視覺識別係統、各種皮帶、同步(bù)控製係統、安(ān)全防(fáng)護係統及大(dà)屏幕顯示,並(bìng)具有無縫集成進工廠MES係統的能力。為了把如此多的智能控製係統(tǒng)有效集成,一般采用以(yǐ)太網與工(gōng)業現場總線二級網(wǎng)絡係統,其中現場總線係統可(kě)能同時搭(dā)載安(ān)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)架式機械手+拆垛小車。
(1)專用拆垛機
其結構特點是垛料放置在可移(yí)動(dòng)液壓升(shēng)降台(tái)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(qì)動或電動驅動自(zì)動貼近垛料;采用氣(qì)缸驅動、矩陣布(bù)置的真空吸盤組進行拆垛,真空吸盤組垂(chuí)直運(yùn)動;拆成(chéng)單張的板料采用磁性皮帶傳輸。
(2)機(jī)器人+拆垛小車
其結構特點(diǎn)是垛料放置在可移動的拆垛小車(chē)上;垛料高度不控製,拆垛時依靠計算的板料厚度自動調(diào)整機器人(rén)吸料高度;磁力分(fèn)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,更換(huàn)垛料(liào)時人工將磁力分張器靠在垛料周邊;拆垛用真空(kōng)吸盤組及雙料檢測傳(chuán)感器安裝在機器人端拾器上;拆成單張的板料由機器(qì)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
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(jì)算的板料厚度自動調整機械手吸料高度;磁(cí)力分張器支架安裝(zhuāng)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(jiāng)磁力分張器靠(kào)在垛料周邊;拆垛用真(zhēn)空吸盤組及雙料(liào)檢測傳感器安裝在桁架式(shì)機械手端拾器上;拆成單張的(de)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(jī)用於拆垛(duǒ)完成後單張板料的傳輸,它可以為板料提供穿過清洗機所需的移動速(sù)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(kě)調整,以填補不(bú)進行板料清洗、清(qīng)洗機離線時(shí)的空間。
(5)板料(liào)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(suǒ)需的移動速度。皮帶機(jī)的速度一般為變頻控製,以保(bǎo)證與後續清(qīng)洗機(jī)、塗油(yóu)機的同步。皮帶長度可調整,以填補不進行板料(liào)清洗、清洗機離線時的空間(jiān)。
隨著客戶對汽車表麵質量的要求越來越(yuè)高,在衝壓成形前對覆蓋件板料進行清洗已(yǐ)經成(chéng)為汽車廠的標準工藝。根據產量大小(xiǎo),板料清洗可以分為(wéi)在(zài)線清(qīng)洗和離線清洗兩種工藝:離線清洗適用(yòng)於投產初期,單車型產量(liàng)較低的企業,一條板料清洗線可(kě)以供應2~3條衝壓(yā)線,離線清洗機的(de)規格一般寬度為2m;在線清洗適用於(yú)批量較大的企業,為適應轎車整體側圍的尺寸,在線(xiàn)清洗機的規格一般寬度為4.2m。
清洗機由引料輥、毛刷輥及擠幹輥組合的輥係,動力及傳動係統(tǒng)、液壓調整機構,清洗過濾係統,集束(shù)噴(pēn)管組件,油霧收集器,潤滑係統,行走機(jī)構,以及電氣(qì)控(kòng)製係統等組成。主要用於標準板材、未(wèi)塗(tú)層、鍍鋅(xīn)板以(yǐ)及鋁板等板料、卷料的清洗。清洗機具(jù)有自行走機構,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、擠幹輥各(gè)自具有獨立的壓力(lì)調整與變頻驅動機構(gòu),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線保持(chí)同步。擠幹輥采用無紡布層壓布輥,以提供良(liáng)好的擠幹和張緊性能,並具有防擦傷和自愈功能。清洗油箱具有加熱係統,可以使清洗介質在不同環境溫度(dù)下使用並達到(dào)zui佳塗油效果。電氣係統采用具有現場總(zǒng)線(xiàn)通信功能的PLC控製,通過觸摸屏(píng)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(zhèng)板料在較高速度下拉延成(chéng)形時的質量,在衝壓成形前對板料(liào)進行局部塗抹拉延油(yóu)是汽車廠常用的工藝手段,適用(yòng)於自動化衝壓線的塗油(yóu)機。
塗油機主要用(yòng)於板材(cái)拉延前的塗(tú)油工序,由噴(pēn)槍單元、供油及油液保溫單元、噴(pēn)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。塗油機具有行走(zǒu)機構,在不需要塗(tú)油(yóu)時可以移動(dòng)離線。噴(pēn)嘴采(cǎi)用數字化控製(zhì),保證板料上油(yóu)膜位置的準確和油膜厚度的均勻。不管環境溫度如何變化,供油及油液保溫單元均(jun1)處於等待噴射狀態,油液(yè)溫度恒(héng)定,保證噴射效果(guǒ)。
(7)板料對中(zhōng)台
為了保證板料被準(zhǔn)確地放置在模具內,在機器人拾取板料前需要對(duì)板料進行對中。常用的對中台有重(chóng)力對中台(tái)、機械對中台及光學對中台三種。
1)重力對中台
板料(liào)在裝滿滾珠的斜麵上(shàng)依靠重力自(zì)由滑(huá)向一(yī)角進行定位,台上具有(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,不適用於具有清洗機、塗油機的自動線。
2)機械對中台
板料依靠磁性皮(pí)袋移動至擋塊,再由(yóu)另外三(sān)側的氣缸驅動打料器向中心推,從而實現精確定位(wèi)。所(suǒ)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及雙料(liào)檢測(cè)。機械對中台能夠滿足各種異性料的高速對中。另(lìng)外,可采用雙中心(xīn)設計,以(yǐ)滿足同時處理一模兩件或雙(shuāng)模雙(shuāng)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(tái)
這(zhè)是近幾年發展的技術,其原理是利用拍(pāi)照獲得的板料位置圖像(xiàng)經視頻處理軟件後自動調整機器人的(de)軌跡,從而既滿足zui終將板料精確置入模具內的要求,又避免了(le)機械對中台的複雜機構。光(guāng)學對中台本質上是一個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,光學對中台能夠顯著降低成本(běn)。
(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(jiē)拍,為了進一步提高生產率,近年來機器人製造廠家與係統集(jí)成商紛紛(fēn)研發附加七軸。采用七軸後,機(jī)器人衝壓自動化生產線的生產節拍可以進一步提高到12件/min,使得機器人自動化衝壓線的生產率能夠與昂貴的專用機(jī)械手高速線一較高下。
(9)線尾碼(mǎ)垛係統(tǒng)
自動化衝壓線的生產節(jiē)拍能夠超(chāo)過10件/min,這時線尾碼垛工位的負荷(hé)就超過勞動(dòng)極限,為了適應這種高節奏的產出,需要先對衝壓件(jiàn)成品進行分(fèn)流,然後由人工或機器人將其碼入料(liào)架,zui後由鏟車(chē)將料架運走。

自動化衝壓生(shēng)產線(xiàn)