一(yī)、多機連線機械手
分為多機滑塊同步(bù)模式及滑(huá)塊自由模式,一般適(shì)用於產量要(yào)求(qiú)較大且(qiě)品類眾多(duō)的小型衝壓件。
二、多機連線機器人
一般適用於外觀和成形性要求較高的(de)大型衝壓件(汽(qì)車(chē)零部件等)。
三、機器(qì)人衝壓自動化生產(chǎn)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(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(tǒng)、安全(quán)防護(hù)係統(tǒng)及機器人端拾器。具體(tǐ)布置方(fāng)式可以根據生產車間的麵積(jī)進行調整,如拆垛車(chē)的開出方式既可(kě)以與衝壓線(xiàn)平行也(yě)可以與衝壓線(xiàn)垂直。
1. 衝壓機器人
衝壓生產用機器人除了要求負載大、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,還要滿足頻繁起/製動、作業範圍大、工件尺寸及(jí)回轉麵積大等特點。各個生產廠家的衝壓機器人都在普通搬(bān)運機器人的(de)基礎上加大了電動機功率及(jí)減速機規格,加(jiā)長了手臂,並廣泛采用棚架式安裝結構。
2. 機(jī)器人衝壓自動化線控製係統
機器(qì)人(rén)衝壓自動化係統需要集成壓力機、機器人、拆垛機、清洗機、塗油機、對中台、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(tǒng)及大(dà)屏幕(mù)顯示,並具有無縫(féng)集成進工廠MES係統的能力。為(wéi)了把如(rú)此多的智能控製係統有效(xiào)集成,一般(bān)采用以太網與(yǔ)工業現場總線二級網絡係統,其中現場總線係統可能同時搭載安全總線。

3. 拆垛係統
目前常見的拆垛(duǒ)係統有三種,分別是(shì)專用拆垛機/機器人+拆垛(duǒ)小車(chē)/桁架(jià)式機械手+拆垛小車。
(1)專用拆垛機
其結構特點是垛料放置在可移動液壓升(shēng)降台(tái)車上;垛料高(gāo)度依靠與光電傳感器與液(yè)壓係統控製,保(bǎo)持恒定;磁(cí)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(bù)置的真空吸盤組進行拆垛,真(zhēn)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
其結構特點是垛料放置在可移動的拆垛小車上;垛料高(gāo)度不控製,拆垛時(shí)依靠計算的板料厚度(dù)自動調整機器人(rén)吸料高度;磁(cí)力分(fèn)張器(qì)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(guān)節(jiē),更換垛(duǒ)料時人工將磁力(lì)分張(zhāng)器靠在垛(duǒ)料周邊;拆垛用真空吸盤組及雙(shuāng)料檢測傳感器安裝在(zài)機器人端拾器上;拆成(chéng)單張(zhāng)的板料由機器人放(fàng)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(chē)
其結構特點(diǎn)是垛料(liào)放(fàng)置在可移動(dòng)的拆垛小車上;垛料高度不控製,拆垛時(shí)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(zhāng)器支架安裝在拆垛小車上(shàng),支架(jià)可平移並具有多(duō)個可自由旋轉的調整關節,更換(huàn)垛料時人工(gōng)將磁力分張器靠在垛料周邊(biān);拆垛用真空吸(xī)盤組(zǔ)及雙料檢測傳感器安裝(zhuāng)在桁架式機械手端拾器上;拆成(chéng)單張的(de)板料由機械手放(fàng)置在可(kě)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(chéng)後單張板料的傳輸,它可以為板料提供穿過清洗機所需(xū)的移動速度。皮帶機的速度一般為變頻控製(zhì),以保證與後續清洗機、塗油機的同步(bù)。皮帶長度可調整(zhěng),以填補不進行板料(liào)清洗、清洗機離線時的空間。
(5)板料清洗機
可(kě)伸縮皮帶機用於拆垛完成後(hòu)單張板料的傳輸,它可以(yǐ)為板料提供穿過清洗機所需的移動速度(dù)。皮帶機的速(sù)度(dù)一般為變頻控製,以保(bǎo)證與後續清洗機、塗油機的同步。皮帶長(zhǎng)度可調整,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(chē)表麵質(zhì)量(liàng)的要求越(yuè)來(lái)越高,在衝壓成形前對覆蓋(gài)件板料進(jìn)行清洗已經成(chéng)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,一條板(bǎn)料清洗線可以供應2~3條衝壓線,離(lí)線清洗機的規格一般寬度為2m;在線清洗適用於批(pī)量較大的(de)企業,為適應轎(jiào)車整體側圍的尺(chǐ)寸,在線清洗機的規格一般寬(kuān)度為4.2m。
清洗機由(yóu)引料輥、毛刷輥及擠幹輥組(zǔ)合的輥係,動力及(jí)傳動係統、液壓調整機構(gòu),清洗過濾係(xì)統,集束噴管(guǎn)組件,油霧收集器,潤滑係(xì)統,行走機構,以及電氣控製係(xì)統等組成(chéng)。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(qīng)洗。清洗機具有自(zì)行走機構,在不需要清洗工序時,整機可沿地麵軌道開出。
引料輥、毛刷輥、擠幹輥各自具有獨立的壓力調整與(yǔ)變頻驅動機構,通過精確調整壓力與速度,可以保證磨損、維修後(hòu)的輥係與生產線保(bǎo)持(chí)同(tóng)步。擠幹輥采(cǎi)用無紡布層壓(yā)布輥,以提供良好的(de)擠幹和張緊性能,並具有防擦傷(shāng)和自愈功能。清洗油箱具有加熱係統,可以使清洗(xǐ)介質在不(bú)同環(huán)境溫度(dù)下使用並達到(dào)zui佳塗油效果。電氣係統采用具有現場總(zǒng)線通信功能的PLC控製,通過觸摸屏人(rén)機界麵可以(yǐ)進行(háng)參數設定、故障診斷(duàn)。

(6)板料(liào)塗油機(jī)
為了保證板料在較高(gāo)速(sù)度下拉延成形(xíng)時的質量,在衝壓成形前對板料進行局部塗抹拉延油(yóu)是汽車廠常用的工藝手段(duàn),適用於自動化(huà)衝壓線的塗油機(jī)。
塗油機主要用於板材拉延(yán)前的(de)塗油工序,由噴槍(qiāng)單元、供油及油液保溫單元、噴射供氣單元、板料輸送單元、油霧收集單元、電氣控製單元及機身等組成。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(shù)字化(huà)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(huán)境溫度如何變化,供油及油液保溫(wēn)單元(yuán)均處於等(děng)待噴射狀態,油液溫度恒定,保證噴射效果。
(7)板料對中台
為了保證板料被準確地放(fàng)置(zhì)在模具內,在機器人拾取板料前需要對板料進(jìn)行(háng)對中。常(cháng)用的對中台有重力(lì)對中台、機械對中台及光(guāng)學對中台(tái)三種(zhǒng)。
1)重力對中台
板料在裝滿滾珠的斜麵上依靠(kào)重力自由滑向一角(jiǎo)進行定位,台上具有板料到位檢測及(jí)雙料檢測。重(chóng)力對中台適用於機器(qì)人直接放置(zhì)板料,不適用於(yú)具有清洗機、塗油機的自動線。
2)機(jī)械對(duì)中台
板料依靠磁性皮袋移動至擋(dǎng)塊,再由另外三側的氣缸驅動打料器向中心(xīn)推,從而實現精確定位(wèi)。所有(yǒu)打料器的位置可示教編程,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(yì)性料的高速對中。另外,可(kě)采用雙中心設(shè)計,以滿足同時處理一模兩件(jiàn)或雙模雙件的要求。台上具有板料到位檢測及雙料檢測。
3)光學對中台
這是近幾年發展的技術,其原理是利用拍照獲得(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(jù)內的要求,又避免了機械對中台的複雜機構。光學對中台(tái)本質上(shàng)是一(yī)個具有板料到位檢(jiǎn)測及(jí)雙料(liào)檢測的(de)磁性皮帶機,相比機械對中台(tái),光學對中台能夠顯著降低成本(běn)。
(8)機(jī)器人七軸與端拾器
標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(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紛研發附加七軸。采用七軸後(hòu),機器人衝壓(yā)自動化生產(chǎn)線的生產節拍可以進(jìn)一步提高到12件/min,使得機器人自動化衝壓線的生產率能(néng)夠與(yǔ)昂貴的專用機械手(shǒu)高速線一較高(gāo)下。
(9)線尾碼垛(duǒ)係統
自動(dòng)化衝壓線的生產節拍能夠超過10件/min,這時線尾碼垛工位的負荷就超過勞動極限,為了適應這種高節奏的產出(chū),需要先對衝壓件(jiàn)成品進行分流,然後由人工或機器人將其碼入料架,zui後由鏟車將料架運走。

自動(dòng)化衝壓生產線