一、多(duō)機連線機械手
分為多機(jī)滑塊同步模式(shì)及滑(huá)塊自由模(mó)式,一般適用於(yú)產量要求較大且品類眾(zhòng)多的小(xiǎo)型衝壓件。
二、多機連線機器人
一般適用於外觀和成形性要求(qiú)較高的大型衝壓件(汽車(chē)零部件等)。
三、機器人(rén)衝壓(yā)自動化生產線的一般構成
典型的機器人衝壓自動化生(shēng)產線包含以下部分:機器人、電控係統、拆(chāi)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(hù)係統及機器人(rén)端拾器。具體布置方(fāng)式可以根(gēn)據生產(chǎn)車間的麵積進行調整,如拆垛車(chē)的開出方式既可以與衝壓線平行也可以(yǐ)與衝壓線垂直。
1. 衝壓機器人
衝(chōng)壓(yā)生產用(yòng)機器人除(chú)了要求負載大、運行軌(guǐ)跡精確及性能穩(wěn)定可靠等搬運機(jī)器(qì)人所共有的特(tè)性,還要滿足(zú)頻繁起/製動(dòng)、作業範圍大、工(gōng)件尺寸及回轉麵積(jī)大等特點。各個生產廠家的(de)衝壓機器人都在普通搬運機(jī)器人的基礎上加大了電動機(jī)功率及減速機規格,加長了手(shǒu)臂,並(bìng)廣泛采用棚(péng)架式安裝結構。
2. 機器人(rén)衝(chōng)壓自動化線控製係統
機(jī)器人衝壓自動化係統需要(yào)集成壓力機、機器人(rén)、拆垛機、清洗機、塗油機、對中台、雙料檢測裝置、視覺識別(bié)係統、各種皮帶、同步控製係統、安全防護係(xì)統及大屏幕顯示,並具(jù)有(yǒu)無縫集成進工(gōng)廠(chǎng)MES係統(tǒng)的能力。為了把如此多的智能控(kòng)製(zhì)係統有效集成,一(yī)般采用(yòng)以太網與工業現場總線二級網(wǎng)絡係統,其中現場總(zǒng)線係(xì)統可能同時搭載(zǎi)安全(quán)總線(xiàn)。

3. 拆垛係統
目前常見的拆垛係統有三種(zhǒng),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
其結構(gòu)特點是垛料放置在(zài)可移動液壓升降台車上;垛料高度依靠與光電傳感器與液壓係統控製,保持(chí)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(jǔ)陣布置的(de)真空吸(xī)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)皮帶傳輸。
(2)機器人+拆垛(duǒ)小車
其結構特點是垛料放置在可(kě)移動的拆垛小車上;垛料高度不控製(zhì),拆垛時依靠計(jì)算(suàn)的板料厚度自動調(diào)整機器人(rén)吸料高度;磁力分張器支架安裝(zhuāng)在拆垛小車上,支架可平移並具有多個可自由旋轉的(de)調整關節,更換垛(duǒ)料時人工將磁力分(fèn)張器靠在垛料周邊;拆垛用真空吸盤組及(jí)雙料檢測傳(chuán)感器安裝在機(jī)器人端拾器上;拆成單張的板料由機器(qì)人放置在可伸(shēn)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動的拆垛小車(chē)上;垛料高度不控製,拆垛時依靠計(jì)算的板料厚(hòu)度自動調整機械手吸料高度;磁力分張器支架安裝(zhuāng)在拆垛小車上,支架可平移並(bìng)具有多個可自由旋轉的調整關節,更換垛料時(shí)人工將磁力分張器靠(kào)在垛料周邊(biān);拆(chāi)垛用真空(kōng)吸盤組及雙(shuāng)料檢測傳感器安裝在桁(héng)架(jià)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(suō)過渡皮帶上進行傳輸。
(4)可伸縮(suō)皮帶機
可伸縮皮(pí)帶機用於拆垛完成後單張板料的傳輸,它可以為板料(liào)提供穿過清洗機所需的移動速度。皮帶機的速度一般為(wéi)變頻控製,以保證與後續清洗機、塗油機的同步。皮帶長(zhǎng)度可調整,以填補不進行(háng)板料清洗、清洗機離線時的(de)空間。
(5)板料(liào)清洗機
可伸縮皮帶機用於拆垛完(wán)成(chéng)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度。皮帶(dài)機的速度一般為變頻控製,以保證(zhèng)與後續清洗機、塗油機的同步。皮帶長度可調整,以填補不(bú)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(de)要求(qiú)越來越高,在衝(chōng)壓成形(xíng)前對覆(fù)蓋件板料進行清洗已經成為汽車廠的標(biāo)準工藝(yì)。根據產量大小,板料清洗可以(yǐ)分(fèn)為在線清洗和離(lí)線清洗兩種工藝:離線清洗適用於投產初期,單車型產量較低(dī)的企業,一條(tiáo)板料清洗線可以供(gòng)應2~3條衝壓線,離線清洗機的規格一般寬度(dù)為2m;在線清洗適用於批量較大的(de)企業,為(wéi)適應轎車整(zhěng)體側圍(wéi)的尺寸(cùn),在(zài)線清洗機的規格一般寬度為(wéi)4.2m。
清洗機(jī)由引料輥(gǔn)、毛刷輥(gǔn)及(jí)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(shù)噴管組件,油霧收(shōu)集器,潤滑係統,行走機構,以及(jí)電氣控製係統等組成。主要用於標準板材、未塗層、鍍鋅板以及鋁板等板料、卷料的清洗。清洗(xǐ)機具有自行走機構,在不需要清洗工序時,整機可沿地麵軌道開出。
引料輥、毛刷(shuā)輥、擠幹輥各自具有獨立的壓力調整(zhěng)與變頻驅動(dòng)機構,通過精(jīng)確(què)調整(zhěng)壓力與速度,可以保證磨損、維修後的輥係與生(shēng)產線保持同步。擠幹輥采用無紡布層(céng)壓布輥,以提供良好的擠幹和張緊性能,並具(jù)有防擦傷(shāng)和(hé)自愈功能。清(qīng)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(tú)油效果。電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進行參數設定、故障診斷。

(6)板料塗油機
為了保證板料在較高速度(dù)下拉延成(chéng)形時的質量,在衝壓成形前對板(bǎn)料進行局部塗抹拉延油是汽(qì)車廠常用的工藝手(shǒu)段,適用於自動化衝壓線(xiàn)的塗油機。
塗油機主要用於板材拉延(yán)前的塗油工序,由噴(pēn)槍單元(yuán)、供油及(jí)油液保溫單元、噴射供(gòng)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(chéng)。塗油機具有行走機構,在不需要塗油時可以移動離線。噴嘴采用(yòng)數字化控製,保證板料上油(yóu)膜位置的準確和油膜厚度的均勻(yún)。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(pēn)射狀態(tài),油液溫度恒定(dìng),保證噴射效果。
(7)板料對中台
為了保證板料被準確地放置在模具(jù)內,在機(jī)器人拾取板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(zhōng)台及(jí)光學對中台三種。
1)重力對中台
板料在裝滿滾珠的斜麵上(shàng)依靠重(chóng)力自由滑向(xiàng)一角進行定位,台上(shàng)具(jù)有板料到位檢(jiǎn)測及雙料檢(jiǎn)測。重力對中台適用(yòng)於(yú)機器人直接放(fàng)置板料,不適用於(yú)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動至擋塊,再由另外三側(cè)的氣缸驅(qū)動打料器向中心(xīn)推,從而實現精確定位。所有打料器的位置可示教編程,對中台(tái)具有板料(liào)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(wài),可采用雙中心(xīn)設計,以滿足同時處理一模兩(liǎng)件或雙模雙件的要求。台上具有板料到位檢測及雙料檢測(cè)。
3)光學對中台
這是近幾年發展的技術(shù),其原理是利用(yòng)拍照獲得的板料(liào)位置(zhì)圖(tú)像經視頻處(chù)理軟件後自動調整機器人的軌跡,從而既滿足(zú)zui終將板料精確置入模具內(nèi)的要求,又避免(miǎn)了機械對中台的複雜機構。光學對中台(tái)本質上是一(yī)個具有板料到位檢測及雙(shuāng)料檢測(cè)的磁性(xìng)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(gòu)達到8件/min的生產節拍,為了(le)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(fēn)紛研發附加七軸。采用七軸後,機器人衝壓自動化生產線的生產節拍可以進一步提高(gāo)到(dào)12件/min,使(shǐ)得機器人(rén)自動化衝壓線的生(shēng)產率能夠與昂貴的專用機械(xiè)手高速線一較高下。
(9)線尾碼垛係統(tǒng)
自動化衝壓(yā)線的生產節拍能夠超過10件/min,這(zhè)時線尾碼垛工位的負荷(hé)就超過勞動極限,為了適應這種高(gāo)節奏的產出,需要(yào)先對衝壓件成品進(jìn)行分流,然後由人工或機器人將其碼入料架(jià),zui後由鏟車將料架運走(zǒu)。

自動化衝壓生產線