一、多機連線機(jī)械手
分為多(duō)機滑塊同步模式及滑塊自由(yóu)模式,一般適用於產量(liàng)要求較大(dà)且品類眾多的小型衝壓件(jiàn)。
二、多機連(lián)線機器(qì)人
一般(bān)適(shì)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(chōng)壓(yā)自動化生產線的一般構成
典型的機器人衝壓自動化生產線包含以下部分:機器人、電控係統、拆垛(duǒ)裝置、過渡皮帶、板料清洗機、板料塗油機、對中台、線(xiàn)尾(wěi)碼垛係統、安全防護係統及機器(qì)人端拾器(qì)。具體布置方式可以根據生產車間的麵積進行調整,如拆垛(duǒ)車的開出方式既(jì)可以與衝壓線平行也可以與衝壓線垂直(zhí)。
1. 衝壓機器人
衝壓生產用機器(qì)人除了要求負載大、運行軌跡精確及性能穩定可靠等搬運機器人所共有(yǒu)的特性,還要滿足(zú)頻繁起(qǐ)/製動、作業範(fàn)圍大、工件尺寸及回轉(zhuǎn)麵積大等特點。各個生產廠家的衝壓機器人都在普通搬運機器人的基礎上加大了電動機功率及減速(sù)機規格,加長了手臂,並廣泛采用棚架式安裝結構。
2. 機器人衝壓自動化線控(kòng)製係統(tǒng)
機器人衝壓自動化係統需要集成壓力機、機器人、拆(chāi)垛機、清洗(xǐ)機、塗油機、對(duì)中台、雙料檢測(cè)裝置、視覺識別係統、各種皮帶、同步控(kòng)製係統、安(ān)全防護係統及大屏幕顯示,並具有無縫集成進工廠MES係統的能力。為了把如(rú)此多的智能控製係統有效集成,一般采用以太網與工(gōng)業現場總線二級網絡係統,其中現場總(zǒng)線係統可能同時(shí)搭載安全總線。

3. 拆(chāi)垛(duǒ)係統(tǒng)
目前(qián)常見的拆(chāi)垛係統有三種,分(fèn)別(bié)是專用拆垛機/機(jī)器人+拆垛小車/桁架式機械手+拆垛小車(chē)。
(1)專用拆垛(duǒ)機(jī)
其結構特點是垛料放置(zhì)在可移動(dòng)液壓(yā)升降台車上(shàng);垛料高度依靠與光電傳感器與液壓(yā)係統控製,保持恒定;磁(cí)力分(fèn)張器依靠氣動或電動(dòng)驅動自動(dòng)貼近垛料(liào);采用氣缸驅(qū)動、矩陣布置的真空吸盤組進行拆垛(duǒ),真空吸(xī)盤組垂直運動;拆成單張的板料采用磁性皮帶傳輸。
(2)機器人+拆垛小車(chē)
其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(kě)自由旋轉的調整關節,更換(huàn)垛料時人工將磁力分張器靠(kào)在垛料周(zhōu)邊;拆垛用(yòng)真空吸盤組及雙料檢測傳感器安裝在機器人端拾器(qì)上;拆成(chéng)單張的板料由機器人放置在可伸(shēn)縮過渡(dù)皮帶(dài)上(shàng)進行傳輸。
(3)桁架式(shì)機械手+拆垛小車
其結構特點是垛料放置在可移動的拆垛(duǒ)小(xiǎo)車(chē)上;垛(duǒ)料高度(dù)不(bú)控製,拆垛時依靠(kào)計算(suàn)的板料厚(hòu)度自動(dòng)調整機(jī)械手吸料高度;磁力分張器(qì)支(zhī)架安裝(zhuāng)在拆(chāi)垛小車上,支架可平移並具(jù)有多個可自由旋轉的調整(zhěng)關節,更換垛料時人工將(jiāng)磁力分(fèn)張器靠(kào)在垛料周邊;拆垛用真空吸盤組及雙料檢測傳(chuán)感器安(ān)裝在桁架式機械手端拾器上;拆成單張的板料由機械手放置在可伸縮過渡皮帶上進行傳輸。
(4)可伸(shēn)縮皮(pí)帶機
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(chuān)過清洗機所(suǒ)需的移動速度。皮帶機的速度一般為(wéi)變頻控製,以保證(zhèng)與後續(xù)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(kōng)間。
(5)板料清洗機
可伸縮皮帶機用於(yú)拆垛完成後(hòu)單張板料的傳輸,它可以為板料提供穿過清洗機所需的(de)移(yí)動(dòng)速度。皮帶機的速度一般為變頻(pín)控製,以保(bǎo)證與後續清洗(xǐ)機、塗油機的同步。皮帶長度可調整(zhěng),以填補不進行板料清洗、清洗機離線時的空間。
隨著客戶對汽車表麵質量的要(yào)求越來越高(gāo),在衝壓成形前(qián)對覆蓋(gài)件板料(liào)進(jìn)行(háng)清洗已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(liǎng)種工藝:離線清洗適(shì)用於投產初期,單車型產量較低的企業,一條板料清洗線可(kě)以供應2~3條衝(chōng)壓線,離線清洗機的規格一般寬(kuān)度為2m;在線清洗(xǐ)適用於(yú)批量較大(dà)的企(qǐ)業,為適(shì)應轎車整體側圍的尺寸,在線清(qīng)洗機的規格一般寬(kuān)度為4.2m。
清洗機(jī)由引(yǐn)料輥、毛刷輥及擠幹輥組合的輥係,動力及傳動係統、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(háng)走機構,以及(jí)電氣控製(zhì)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(liào)、卷料的清洗(xǐ)。清洗機具有(yǒu)自行走機構,在(zài)不(bú)需要清洗工序時,整機可(kě)沿地麵軌道開出。
引料輥、毛刷輥、擠(jǐ)幹(gàn)輥各自具(jù)有(yǒu)獨(dú)立(lì)的壓力調(diào)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(sǔn)、維修後的輥(gǔn)係與生產線(xiàn)保持同步。擠幹輥采用無紡布層壓布輥,以提供良好的擠幹和張緊性能,並具有防擦傷和(hé)自愈功能。清(qīng)洗油箱具有加熱(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。電氣係統采用具有現場總線通信功能的(de)PLC控製,通(tōng)過觸(chù)摸屏人(rén)機界(jiè)麵可以進行參數設定、故(gù)障診斷。

(6)板料塗油(yóu)機
為了保證板料在較高速度下拉延成形時的質量(liàng),在衝壓成形前對板料進行局部塗抹拉延油是汽車(chē)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(yán)前的塗油工序,由噴槍單元、供油及油液保溫單元、噴射供氣單元、板料輸送(sòng)單元、油霧收集單(dān)元、電氣控(kòng)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(shí)可以移動離線。噴嘴采用數字化控製,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,供油及油液保溫單元均處於等待噴射(shè)狀態,油(yóu)液溫度(dù)恒定,保證噴射效果。
(7)板料對(duì)中台
為了保證板料被準確地放置在模具內,在機(jī)器人(rén)拾取板(bǎn)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(zài)裝滿滾珠的斜麵上(shàng)依(yī)靠重力自由(yóu)滑向一角進(jìn)行定位,台(tái)上具有(yǒu)板料到位檢測及(jí)雙料(liào)檢測。重力對中台適(shì)用於機器(qì)人直接放置板(bǎn)料,不適用於具有清洗(xǐ)機、塗油機(jī)的自動線。
2)機械對中台
板料依靠磁性皮袋移動至擋塊,再由另外三側的氣缸驅動打料器向中心推,從而實現(xiàn)精確定位。所有打料器的位置可示教(jiāo)編程,對中台具有板料到位檢測及雙料檢測。機械(xiè)對中台能夠滿足各種異性料的高速(sù)對中。另外,可采用雙(shuāng)中心(xīn)設計,以滿足同時處理一模兩件或雙模雙件的要(yào)求。台(tái)上具有板料到位檢測及雙料檢測。
3)光學(xué)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(shì)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(jīng)確置入模具內(nèi)的要(yào)求(qiú),又(yòu)避免了(le)機械對中台的複雜機構(gòu)。光學對(duì)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(xiàng)比機械對中台,光學對中台能夠顯著降低成(chéng)本。
(8)機器(qì)人七軸與端拾器
標(biāo)準六軸機器人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(lǜ),近年來機器人製造廠家與係統(tǒng)集成商紛紛(fēn)研發附加七軸。采用七軸後,機器人衝壓自動(dòng)化生產線的生產節拍可以(yǐ)進一步提高到12件/min,使得機器人自動(dòng)化衝壓線的(de)生產率能(néng)夠與昂貴的專用機械手高速線(xiàn)一較高下。
(9)線尾碼垛係統
自動(dòng)化衝壓線的生產節(jiē)拍能夠超過10件/min,這時線(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,需要先對衝壓件成(chéng)品進行分流,然後由人工或機器人將其碼入料架,zui後由鏟車將料架(jià)運走。

自動化(huà)衝壓生產線