一、多機連(lián)線(xiàn)機械(xiè)手
分(fèn)為多機滑塊同步模式及滑塊自由模式,一般(bān)適用於產量要求較大且品類眾多(duō)的小型衝壓(yā)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(chōng)壓件(汽車零部(bù)件等)。
三、機器人衝壓自動化生產線的一般構成
典(diǎn)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、拆垛裝置、過渡皮帶、板料清洗機、板料塗(tú)油機(jī)、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與衝壓(yā)線平行也可以與衝(chōng)壓線垂直。
1. 衝壓機器(qì)人
衝(chōng)壓生產用機器(qì)人除了要求負載大(dà)、運行軌跡精確及性能穩定可靠等搬運機器人所共有的特性,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(děng)特點。各個生產廠家的衝壓機器人都(dōu)在(zài)普通搬運機器人的基(jī)礎上(shàng)加大了電動機(jī)功率及減速機規格,加長了手臂,並廣泛采(cǎi)用棚架式安裝(zhuāng)結構。
2. 機器人衝壓自動化線(xiàn)控製係統
機器人衝壓自動化(huà)係統需要集(jí)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(zhì)、視覺識別係統、各種皮帶(dài)、同步控製(zhì)係統、安全防護係統及大屏幕顯示,並具有無縫集成進工廠(chǎng)MES係統的能力。為了把(bǎ)如此多的智能控製係統有效集成,一般采用以太(tài)網與工業現場總(zǒng)線(xiàn)二級網絡係統,其中現場總線係(xì)統可能(néng)同(tóng)時搭(dā)載安全總線。

3. 拆垛係統
目前常見的拆垛係(xì)統有三種,分別是專(zhuān)用拆垛機/機(jī)器人+拆垛小車/桁架式機械手+拆垛小車。
(1)專用拆垛(duǒ)機
其(qí)結構特點是垛料放置在可移動液壓升降台車上;垛料高度依靠與光電傳感器(qì)與(yǔ)液(yè)壓係統控製,保持恒定;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(xī)盤組進行拆垛,真空吸盤組垂直運動;拆(chāi)成單張的板料采用磁性皮帶(dài)傳輸。
(2)機器(qì)人+拆垛小車
其結構特點是垛料(liào)放置在可移動的(de)拆垛小車上;垛料高度(dù)不控製,拆垛時依靠計算的板料厚度自動調(diào)整機(jī)器人吸料高度;磁(cí)力分張器(qì)支架(jià)安裝在拆垛小車上,支架可平移並具有多(duō)個(gè)可自由旋(xuán)轉的調整關節,更換垛料時(shí)人工(gōng)將磁力分張器靠在(zài)垛料周邊;拆垛用真空吸盤(pán)組及雙料檢測傳感器安裝(zhuāng)在機器人端拾器上;拆成單張的板料由機器人放置(zhì)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(qí)結構特點是垛料放置(zhì)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)調整機械(xiè)手吸料高度;磁力分(fèn)張器支架安裝在拆垛小車上,支架可平移並(bìng)具有多個(gè)可自由旋轉的調整關節,更換垛料時人工將磁(cí)力分張器靠在垛料周邊;拆垛用真空吸(xī)盤(pán)組及雙料檢測傳感(gǎn)器(qì)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皮帶上進行傳輸。
(4)可伸縮皮帶機
可伸縮皮(pí)帶機用於拆垛完成後單張板料的傳輸,它(tā)可以為板料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(kòng)製,以保證與後續清洗機、塗油機(jī)的同步。皮帶長(zhǎng)度可調整,以填補不進行板料清洗、清洗機離線時的空間。
(5)板料清洗機
可伸縮皮帶機(jī)用於拆垛完成後(hòu)單張板料的傳輸,它可以為板料提供穿(chuān)過清洗機所需的移動速度。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(pí)帶長度可調整,以填補不(bú)進行板料清洗、清洗機離線(xiàn)時的空間。
隨著客戶對汽車表麵質量的(de)要求越來越高,在衝壓成形前對覆蓋件(jiàn)板料進行清(qīng)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:離線清洗適用於投產初期,單車型產量較低的企業,一條板(bǎn)料清洗線可以供應2~3條衝(chōng)壓線,離(lí)線清洗機的(de)規格一般寬度為2m;在線清洗(xǐ)適(shì)用於批量較大的企(qǐ)業,為適應轎車整體側圍的尺寸,在線清洗機的規格一般寬度為4.2m。
清(qīng)洗機由引料輥、毛刷輥及(jí)擠幹輥組合的輥係,動力及(jí)傳動係統、液壓調整機構,清洗過(guò)濾係統,集束噴管組件,油霧收集器,潤滑係統,行走機(jī)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(jí)鋁板等板料、卷料的清洗。清洗機具有自(zì)行走機構,在不需要清洗工序時,整機可沿(yán)地麵(miàn)軌道開出。
引料輥、毛刷輥、擠幹輥各自具有獨(dú)立的壓(yā)力調整與變頻(pín)驅動(dòng)機構,通過精(jīng)確(què)調整壓力與速度,可以保證磨損、維(wéi)修後的輥係與生產線保持同步(bù)。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,並具有防擦傷和自愈(yù)功能。清洗油箱具(jù)有加熱係統,可(kě)以使清洗介質在不同(tóng)環境溫度下使用並(bìng)達到zui佳塗油效果(guǒ)。電(diàn)氣係統采用具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(bǎo)證板料在較高(gāo)速度下(xià)拉延成形時的質量,在衝壓成形前對板(bǎn)料進行局部塗抹拉延(yán)油是汽車廠常用的工藝手段,適用於自動化衝壓線的塗油機。
塗油機主要用於(yú)板材拉延前的(de)塗油工序,由噴槍單元(yuán)、供油及油液保(bǎo)溫單元(yuán)、噴射供氣單元、板料輸送單元、油霧收集單(dān)元、電氣控製單元及機身等組(zǔ)成。塗油機(jī)具(jù)有行走機構,在不需要塗油時可以移(yí)動(dòng)離(lí)線。噴嘴采用(yòng)數字化控(kòng)製(zhì),保證板料上油膜(mó)位置的準確(què)和油膜厚度的均勻。不(bú)管環(huán)境溫度如何變化,供油及油液保溫單元均(jun1)處(chù)於等待(dài)噴射狀態(tài),油液溫度恒定,保證噴射效果。
(7)板料(liào)對中台(tái)
為了保證板料被準確地放置在模具內,在機(jī)器(qì)人(rén)拾取板(bǎn)料前需(xū)要對板料(liào)進行對中。常用的對(duì)中台有重力(lì)對中台、機械對中台及光(guāng)學對中台三種。
1)重(chóng)力對中台
板料在裝滿滾珠的斜麵(miàn)上依靠重力自由滑向一角進行定(dìng)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(qì)人直接放(fàng)置(zhì)板料,不適用於具有清洗機、塗油機的自動線。
2)機械對中台
板料依靠磁性皮袋移(yí)動至擋塊,再(zài)由另外三(sān)側的氣缸驅(qū)動打料器向中心推,從而實現精確定(dìng)位。所有打料器的位置可示教編程,對中(zhōng)台具有板料到位(wèi)檢測及雙料檢測。機械對中台能(néng)夠滿足各種異性(xìng)料的高速對中。另外,可采用雙中心設計,以滿(mǎn)足(zú)同時處理一模兩件或雙模(mó)雙件的要求。台上具有板料到位檢測及雙料檢(jiǎn)測。
3)光學對中台
這是(shì)近幾年發展的技術,其原理是利(lì)用拍照(zhào)獲得的板料位置(zhì)圖像經視頻處理軟件後自動調整機器人的軌(guǐ)跡,從而既滿足zui終將板料精確置(zhì)入(rù)模具內的要求,又(yòu)避免了機械對中台的複雜機構。光學對中台本質上是一個具有板料(liào)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。
(8)機器人七軸與端拾器
標(biāo)準六軸機器人用於衝壓生產能夠達(dá)到8件(jiàn)/min的生產(chǎn)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(fēn)研發附加七軸。采用七(qī)軸後,機器人衝(chōng)壓自動化生產線的生產節拍可以進一步提(tí)高到12件/min,使得機器人自動化衝壓線的生(shēng)產率能夠與昂(áng)貴的專(zhuān)用機械手高速線一較高下。
(9)線(xiàn)尾碼(mǎ)垛(duǒ)係統
自動化衝壓線的生產節(jiē)拍能(néng)夠超過10件/min,這時線尾碼垛(duǒ)工位的負荷就(jiù)超過勞動極限,為(wéi)了適應這(zhè)種高節(jiē)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(jī)器人將其碼入料架,zui後由鏟車將料架運走。

自動化衝壓生產線