一、多機連線機械手
分為多機滑塊同步模式及(jí)滑塊自由(yóu)模式,一般適用(yòng)於產(chǎn)量要求較大且品類眾多的小型衝壓(yā)件。
二、多機連(lián)線機器人
一般適用(yòng)於(yú)外觀和成形性要求較高的大型(xíng)衝壓件(汽車零部件等)。
三(sān)、機器人衝壓自動化生產線的(de)一般構成(chéng)
典型的機器人衝壓(yā)自動(dòng)化生產線(xiàn)包含以下部(bù)分:機器人、電控係統、拆垛裝(zhuāng)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。具體布置方式可以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(yǐ)與衝壓線(xiàn)平(píng)行也可以與衝壓線垂直。
1. 衝壓機器人
衝壓生產用機器人(rén)除了要求負載大、運(yùn)行(háng)軌跡精(jīng)確及性能穩定可靠等搬(bān)運(yùn)機器人所共有的特性,還要滿(mǎn)足頻繁起/製動、作業範圍大、工件(jiàn)尺寸及回轉麵積(jī)大等特點。各個生產廠家的衝壓機(jī)器人都(dōu)在普通搬運機器人的基(jī)礎上加大了電動機功率及減速機規格,加長了(le)手臂,並廣泛(fàn)采用(yòng)棚(péng)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(huà)係(xì)統需要集成壓力機(jī)、機器人、拆垛機、清洗機、塗油(yóu)機、對中(zhōng)台、雙(shuāng)料檢(jiǎn)測裝置、視覺(jiào)識別係統、各種(zhǒng)皮帶、同步控製係(xì)統、安(ān)全防護係統及大屏(píng)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(zhì)能(néng)控製係統有效集成,一般采用以太網與工業現場總線二級網絡係統,其中現場總線係統可(kě)能同時搭載安全總線。

3. 拆垛係統
目前常(cháng)見的拆垛係(xì)統有三種,分別是專用拆垛機/機器人+拆垛小車/桁架式(shì)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壓升降(jiàng)台車上;垛料高度(dù)依靠與光電傳感器與液壓係(xì)統(tǒng)控製,保持恒定;磁力分張器依靠氣動或(huò)電動驅動自動貼近垛料;采用氣缸驅動、矩陣布(bù)置的(de)真空吸盤組進行(háng)拆垛,真空吸盤組垂直運動;拆成單張(zhāng)的板料(liào)采用磁性皮帶傳輸。
(2)機器人(rén)+拆垛(duǒ)小車(chē)
其結構特點是垛料(liào)放置在可移動的拆垛小(xiǎo)車上;垛料高度不控製,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自由旋轉的(de)調整關節,更換垛料(liào)時(shí)人工將磁力分張(zhāng)器靠在垛料周邊;拆垛用真空(kōng)吸盤組及雙料檢測傳感器安裝在機器人端拾器上;拆成單張的板料由機器人放置在可伸縮過(guò)渡皮帶(dài)上進行傳輸。
(3)桁架式機械(xiè)手+拆垛小車(chē)
其結構特點是垛料放置(zhì)在可移動的拆垛小車(chē)上(shàng);垛料高度不控製,拆垛時依靠計算的板料厚度自動調整(zhěng)機械手吸料(liào)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(gè)可自由旋轉的調整關節,更換垛料時人工(gōng)將磁力分張器靠在垛料周邊;拆垛用真空吸盤組(zǔ)及雙料檢測傳感器安裝在桁架式機械手端拾器上;拆成單張(zhāng)的板料(liào)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
可伸縮皮帶機用於拆垛完成後單張板料的傳(chuán)輸,它可以為板料(liào)提供穿過清洗機所(suǒ)需的移動速度。皮帶機(jī)的速度(dù)一般為(wéi)變頻控製,以保(bǎo)證與後續清洗機、塗油機的同步。皮帶長(zhǎng)度可調整(zhěng),以填(tián)補不進(jìn)行(háng)板料清洗、清(qīng)洗機離線時的空間。
(5)板料清洗(xǐ)機
可伸縮皮帶機用於拆垛完成後單張板料的傳輸,它可(kě)以為板料提供穿(chuān)過清(qīng)洗機所需的移動(dòng)速(sù)度。皮(pí)帶機的速(sù)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(diào)整,以填補不進行板料清洗、清洗機離線時的空(kōng)間。
隨著客戶對汽車表麵質量的要求越來越高,在衝壓成形前對覆蓋件(jiàn)板料進行(háng)清洗已經成(chéng)為(wéi)汽車廠的標(biāo)準工(gōng)藝。根據產量大小,板料清洗可以分為在線清洗和離線清洗(xǐ)兩種工藝:離線清(qīng)洗適用(yòng)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(gòng)應(yīng)2~3條衝壓線,離線清洗機的規格一般(bān)寬(kuān)度為2m;在線清(qīng)洗適用於批量較大的企業(yè),為適應轎車整體(tǐ)側圍的尺寸,在線清洗機的規格一般寬度為4.2m。
清洗機由(yóu)引料輥、毛刷輥及擠幹輥組合的輥係,動力及傳動(dòng)係統、液壓(yā)調整機構,清洗過濾係統,集束噴管組件,油(yóu)霧收集器,潤滑係統,行走機構,以及電氣控製係統等(děng)組成。主要用於標準板材、未塗層、鍍鋅板以及鋁板等板料(liào)、卷料的清洗。清洗機具有自行走機構,在不需(xū)要清(qīng)洗工序時(shí),整機可沿地麵(miàn)軌道開出。
引料輥、毛刷輥、擠幹輥各自具有獨立的壓力(lì)調整與變頻(pín)驅動機構,通過精確調整壓力與速度,可以保證磨損、維修(xiū)後的(de)輥係與生產線保持同(tóng)步。擠幹(gàn)輥采用無紡布層壓布輥,以提供良(liáng)好的擠幹和張緊(jǐn)性能,並(bìng)具有防擦傷和自愈功能。清洗油箱具有加熱係統,可以(yǐ)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,通過觸摸屏人機界麵可以(yǐ)進行參數設定(dìng)、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(yì)手段,適用於自動化衝壓線的(de)塗油機。
塗油機主要用(yòng)於板材拉延前的塗油工序,由噴槍單元、供油及油液保(bǎo)溫單元、噴射供氣單(dān)元、板料(liào)輸送單元、油霧收集單元、電氣控製單元(yuán)及機身等組成。塗油(yóu)機具有行走機構,在不需要塗油時可以移動離線。噴嘴采用數字化控製(zhì),保(bǎo)證板料上油膜位置的準確和油膜厚(hòu)度的均勻。不管環境(jìng)溫度(dù)如何變化,供油及油液保溫單元均處於等待(dài)噴射狀態,油(yóu)液溫度恒定,保證噴射效(xiào)果。
(7)板料對中台
為了保證(zhèng)板料被準確地放置(zhì)在模具(jù)內,在機器人拾取板料前需要對(duì)板料進行對(duì)中。常(cháng)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(duì)中台
板料在裝滿(mǎn)滾珠的斜麵上依靠重力自由滑向一(yī)角進行定位,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(rén)直接放置板料,不適用於(yú)具(jù)有清洗機(jī)、塗油機的自動線(xiàn)。
2)機械對(duì)中台
板料依靠磁性皮(pí)袋移動至(zhì)擋塊(kuài),再由(yóu)另外三側的氣缸驅動打料器向中心推,從而實現精(jīng)確定位。所有打料器的位置可示教(jiāo)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。另外,可采用雙中心設計,以滿足同時處理一模兩件或雙模雙件(jiàn)的(de)要求。台上具有(yǒu)板(bǎn)料到位檢測及雙料檢測。
3)光學對中台
這是近(jìn)幾年發展的技術,其原(yuán)理是利用拍照(zhào)獲得(dé)的板料位置圖像經視頻處理軟件後自動調整機器人的軌跡,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。光學對中台本質上是一(yī)個具(jù)有板料到位檢測及雙料檢測(cè)的磁性皮帶機,相比機械對中台,光學對中(zhōng)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(rén)用於衝壓生產能夠達到8件/min的生產節拍,為了進一步提高生產率,近年來機器人製造廠家與係統集成商紛紛研發附加七軸。采用七軸後,機器人衝壓自動化生(shēng)產線(xiàn)的生產節拍可以進一步提高到12件/min,使得機(jī)器人自動化衝壓線的生產率能夠與昂貴的專用機械手(shǒu)高速線一(yī)較高下。
(9)線尾碼垛係統
自動化衝壓線的(de)生產節拍(pāi)能夠超過10件/min,這(zhè)時線(xiàn)尾碼垛工位的負荷就超過勞動極限,為(wéi)了適應這種高節奏的產出,需要先對(duì)衝壓件成品進行分流,然後由人工或機器人將其碼入(rù)料架,zui後由鏟車將料架運走。

自動化衝壓生產線