一、多機連線機械手
分為多機滑塊同步模式及滑塊自由模式,一般適用於產量要求(qiú)較大(dà)且品類眾多的小型衝壓件。
二、多機(jī)連線(xiàn)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(yā)自(zì)動化生產線(xiàn)的一般構成
典型的機器人(rén)衝(chōng)壓自動化生產線包含以下部分:機器人、電控係統、拆垛裝置(zhì)、過渡皮帶、板料清洗機、板料(liào)塗油機(jī)、對中台、線(xiàn)尾碼垛係統(tǒng)、安全防護係統及機器人(rén)端拾器。具體布置方式可以根據生產(chǎn)車間的麵積進行調整,如拆垛車的開(kāi)出方式既可以與衝壓線平(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(chú)了要求負載大、運行(háng)軌跡精確及(jí)性能穩定可靠等搬運機器人所共有(yǒu)的特性(xìng),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(chǎn)廠家的衝壓機(jī)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(le)手臂,並廣泛采用棚架式(shì)安裝結構。
2. 機器(qì)人衝壓自動化線控製(zhì)係統
機器人衝壓自動化係(xì)統需要集成壓力機、機器人、拆垛機、清(qīng)洗機、塗油機、對中(zhōng)台(tái)、雙料檢測裝置、視覺識別係統、各種皮帶、同步控製係統、安全防護係統及大屏幕顯示(shì),並具有無縫集成進(jìn)工廠MES係統(tǒng)的能力。為了把(bǎ)如(rú)此多的(de)智能控製(zhì)係統有效集成,一般采用(yòng)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能(néng)同時搭載安全總線。

3. 拆垛係(xì)統
目前常見的(de)拆垛係統有三種,分別是專用拆垛機/機器人+拆垛(duǒ)小車/桁架式機械(xiè)手+拆垛小車。
(1)專用拆垛機(jī)
其結(jié)構特點是垛(duǒ)料放置在可移動液壓升(shēng)降(jiàng)台車上;垛料高度依靠(kào)與光電傳感器與液壓係統控製,保(bǎo)持恒定(dìng);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,真空吸盤組垂直運動;拆成單張的板料采用磁性(xìng)皮(pí)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小車上;垛料高度不控製,拆垛時依靠計算的板料厚度自動(dòng)調整機器人吸料高度;磁力分張器支架(jià)安裝在拆垛小車上,支架可平移(yí)並具有多個可自由旋轉的調整關(guān)節,更換垛料時人工將磁力分張(zhāng)器靠在垛(duǒ)料周邊;拆垛用(yòng)真空吸盤組及雙料(liào)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渡皮帶上進行傳輸。
(3)桁(héng)架式機械手+拆垛小車
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(bǎn)料厚度自動調整機械手吸料高度;磁力分張器支架安裝在拆垛小(xiǎo)車上,支架可平移並具有多個可自由旋轉的調整關節,更換垛料時人工將磁力分張器(qì)靠在(zài)垛料周邊;拆垛用真空吸盤組及雙料(liào)檢(jiǎn)測傳感器安裝在桁架式機械手端拾器上;拆成單張的板料由機(jī)械手放置(zhì)在可伸縮過渡皮帶上(shàng)進行傳(chuán)輸。
(4)可伸縮皮帶機
可伸縮皮帶機用(yòng)於拆垛完成後單張板料的傳輸,它可以為板料提供穿過清洗機所(suǒ)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(qīng)洗(xǐ)機、塗(tú)油機的同步。皮帶長度可調整,以(yǐ)填補(bǔ)不進行板料清洗、清洗機離線(xiàn)時的空間。
(5)板料清洗機
可伸縮皮帶機用於拆垛完成後單張板(bǎn)料的傳輸(shū),它可以為板(bǎn)料(liào)提(tí)供穿過(guò)清(qīng)洗機所(suǒ)需的移動速度。皮帶機的速度一(yī)般為變頻(pín)控製,以保證與後(hòu)續清洗機、塗油機的同(tóng)步。皮帶長度可調整,以填補不進行板料清洗、清(qīng)洗機離線時(shí)的空間。
隨著客戶對汽車表麵質量的要求越來(lái)越高,在(zài)衝壓成形前對覆蓋件板料進行清(qīng)洗(xǐ)已經成為汽車廠(chǎng)的標(biāo)準工藝。根據(jù)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(yì):離(lí)線清洗適用於投產初期,單車型產量較低的企業,一條板(bǎn)料清洗線(xiàn)可以供應2~3條(tiáo)衝(chōng)壓(yā)線(xiàn),離線清洗機的規格一般寬度為2m;在線清洗適用(yòng)於批(pī)量較大的企業,為(wéi)適應轎車整體側(cè)圍的尺寸,在線清洗機的規格一般寬度為4.2m。
清洗機由引料輥(gǔn)、毛刷(shuā)輥及(jí)擠幹輥組合(hé)的輥係,動力(lì)及傳(chuán)動係統、液壓調整機構,清(qīng)洗過濾係統,集束噴管組件(jiàn),油霧收集器,潤滑係統,行走機構,以及(jí)電氣控製係統等組成。主要(yào)用於標(biāo)準板材(cái)、未塗層、鍍鋅板以(yǐ)及鋁板等板料(liào)、卷料的清洗。清洗機具有(yǒu)自行走機構,在不需要清洗工(gōng)序時,整機可沿地麵軌道開出(chū)。
引料輥、毛刷輥、擠幹輥各自具有獨立的壓力調(diào)整與變頻驅動機構,通過精確調整壓力與速(sù)度,可(kě)以保證磨損、維修(xiū)後的輥係與生產線保持同步。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,並具有防擦傷和自愈功能。清洗(xǐ)油箱具(jù)有加(jiā)熱係統,可以使(shǐ)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(qì)係統采用具有現場總線通(tōng)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(liào)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(chōng)壓成形(xíng)前對板料進行(háng)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(huà)衝壓線的塗油機。
塗油機主要用於板材(cái)拉延前的塗油工序,由噴槍單元、供油及油液保溫單元、噴射供氣單元、板料輸送單(dān)元、油(yóu)霧收集單元、電(diàn)氣(qì)控製單元及機(jī)身(shēn)等組成(chéng)。塗油機具有行走機(jī)構,在不需要塗油時可以移動離線。噴嘴采(cǎi)用數字化控(kòng)製,保證板料上油膜位置的(de)準確和油(yóu)膜厚度的均勻。不管環境溫度如何(hé)變化,供油及油液(yè)保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
為了保證板料被準(zhǔn)確地(dì)放置在模具內,在機器(qì)人拾取板料(liào)前需要(yào)對板料進行對中。常用的對中台有重(chóng)力對中台、機械對中台及光學對中台三種。
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角進行定位,台上具有板料到位檢測(cè)及雙料檢測。重力對中台適用於機器人直接放(fàng)置板料,不適用於具有清洗機、塗油機的自動(dòng)線。
2)機械對中台
板料依靠(kào)磁性皮袋(dài)移動至擋塊,再由另外三側的氣缸驅動打料器向中心推,從(cóng)而實現精確定位。所有打料器的位置可示教編程,對中台具有板料到(dào)位(wèi)檢(jiǎn)測及雙料檢測。機械對(duì)中台能夠滿足各(gè)種異性料的高速對中。另外,可(kě)采(cǎi)用雙中心設(shè)計,以滿足同時(shí)處理一模兩件或雙模雙件的要求。台上具有板(bǎn)料到位檢測及雙料檢測。
3)光學對中台
這是(shì)近幾年發展的技術(shù),其原理是利用拍照獲得的板料位置圖像經視頻(pín)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,又避免了機(jī)械對中台的複雜機構。光學對中台本質上是一個具有板(bǎn)料到位檢測及雙料檢(jiǎn)測的磁性皮帶機,相比機械對中台,光(guāng)學對中台能夠顯著降(jiàng)低成本。
(8)機器人(rén)七軸與端拾器
標準六(liù)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)產線的生產節拍可以進一步(bù)提高到12件(jiàn)/min,使得機器人自動化衝壓線的生產率(lǜ)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(tǒng)
自(zì)動(dòng)化衝壓線的生(shēng)產節拍能夠超過10件/min,這時線尾碼垛工(gōng)位的負荷就超過勞動極限,為了適應這(zhè)種高節奏的產出,需(xū)要先對衝壓件(jiàn)成品(pǐn)進行分流,然後由人工或機(jī)器人將其碼入料架,zui後由鏟車(chē)將料架運走。

自動化衝(chōng)壓生(shēng)產線