一、多(duō)機(jī)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較大且品類眾(zhòng)多的小型衝壓(yā)件。
二、多機(jī)連線機器人
一般適用於外(wài)觀和成形性要求較高(gāo)的大型衝壓件(汽車零部件等)。
三(sān)、機器人衝(chōng)壓自動化生產線的一般構成(chéng)
典型的機(jī)器人衝壓自動化生產線包含(hán)以(yǐ)下部分:機器人、電控係統、拆(chāi)垛裝置、過渡皮帶(dài)、板料清洗機、板(bǎn)料塗油(yóu)機、對中台、線(xiàn)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(kě)以根據(jù)生產車間的麵積(jī)進行調整,如拆垛車的開出方式既可以與(yǔ)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(yòng)機(jī)器人除(chú)了要求負(fù)載大、運行軌(guǐ)跡(jì)精(jīng)確及性能穩定可靠等搬(bān)運機器人(rén)所共(gòng)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(zhuǎn)麵積大等特點。各個生產廠家的衝壓機器人都在(zài)普通搬運機器(qì)人的基礎上加大了電動機功(gōng)率及減速機規格,加長了手臂,並廣泛采(cǎi)用棚架式(shì)安裝結構。
2. 機器人衝壓自動化線控製係統
機器人衝壓自(zì)動化係統需要集成壓力機、機(jī)器人(rén)、拆垛機、清洗機、塗(tú)油(yóu)機、對中台、雙料檢(jiǎn)測裝置、視覺識別係統、各種皮帶、同步控(kòng)製係統、安全防護係統及(jí)大屏幕(mù)顯示,並具有無縫集(jí)成進工廠MES係統(tǒng)的能力。為了把如此多的(de)智能控製(zhì)係(xì)統有(yǒu)效集成,一般采用以太網與工業現場總線二級網絡係統,其中現場總線係(xì)統可能同時搭載安全總線。

3. 拆垛係統
目前常見的拆垛係統有三種,分別是專用拆垛機/機器(qì)人+拆垛小車/桁架式(shì)機械手+拆垛小車。
(1)專(zhuān)用拆垛機(jī)
其(qí)結構特點(diǎn)是垛料放置在可移(yí)動液壓(yā)升降台車上;垛料高度依靠與光電傳感器(qì)與液(yè)壓係(xì)統控製,保持恒定;磁力分張器依靠氣動(dòng)或電動驅動(dòng)自動貼近垛料;采用氣缸驅動、矩陣布置的真空(kōng)吸盤組進行拆垛,真空吸盤組垂直(zhí)運動;拆成單張的(de)板料采用磁性皮帶傳輸。
(2)機器人+拆垛小車
其(qí)結構特(tè)點是垛料放置在可移動的(de)拆垛小車上(shàng);垛(duǒ)料(liào)高度不控製,拆垛時依靠計算的板料厚度自動調整機器(qì)人吸料高(gāo)度(dù);磁(cí)力分張器(qì)支架安裝在拆垛小車上,支架可平移並具有(yǒu)多個(gè)可自由旋轉的(de)調整關節,更換垛料時(shí)人工將磁力分張器靠在(zài)垛料周邊;拆垛用真空吸盤組及雙料檢測傳感(gǎn)器安裝在(zài)機器人端拾器上;拆成單張的板料由(yóu)機器(qì)人放置在(zài)可伸縮過渡皮帶上進行傳(chuán)輸。
(3)桁架式機械(xiè)手+拆垛小車(chē)
其結構(gòu)特點是垛料放置在可移動的拆垛(duǒ)小車上;垛料高度不控(kòng)製,拆垛時依靠計算的板料厚度自動調(diào)整機械手吸料高度;磁力(lì)分張器支架安裝(zhuāng)在(zài)拆垛小車上,支架可平移並具有多個可自由旋轉(zhuǎn)的調整關(guān)節(jiē),更換垛料時人工將磁(cí)力分(fèn)張器靠在垛料周邊(biān);拆垛(duǒ)用真空吸盤(pán)組及雙料檢測傳感器(qì)安裝在桁架式機械手(shǒu)端拾器上;拆成單張(zhāng)的板料由機械手放置(zhì)在可伸縮過渡皮帶上進(jìn)行傳輸。
(4)可伸(shēn)縮皮帶機
可伸縮皮帶機用於拆垛完成後單(dān)張板料的傳輸(shū),它(tā)可以為板料提供穿(chuān)過清洗機所需(xū)的移動速度。皮帶(dài)機的速度一般為變(biàn)頻控製,以保(bǎo)證與後續清洗機、塗油機的同步(bù)。皮帶長度可調整,以填補不進行板料清洗、清洗機離線時的空間。
(5)板料清洗機
可伸縮皮帶機用於(yú)拆垛完成後單張板料的傳輸,它可以(yǐ)為板料提供穿過清洗機所需的移動速度。皮帶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。皮帶長度可調整(zhěng),以填補(bǔ)不進(jìn)行(háng)板(bǎn)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求越來(lái)越高,在衝壓(yā)成形前對覆蓋件(jiàn)板料進行清洗已經成為(wéi)汽車廠的標準工藝。根據產量大小,板料清(qīng)洗可以分為在線清洗和離線(xiàn)清洗兩種工藝:離線(xiàn)清洗適用於投產初期,單車型產量較(jiào)低的企(qǐ)業,一條板料清洗線可以供應2~3條(tiáo)衝壓線,離線清洗機的規格一般寬度為2m;在線(xiàn)清洗適用於批量較(jiào)大的企業,為適應(yīng)轎車整體(tǐ)側圍的尺寸,在線(xiàn)清洗機的規格一般寬度為4.2m。
清洗機由引料輥(gǔn)、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(tǒng),集束噴管組件,油霧收集器,潤滑係統,行走機(jī)構(gòu),以及電氣控製係統等組成(chéng)。主要用於標準板材、未塗層、鍍鋅板以及鋁板等板料、卷(juàn)料的清洗。清洗機具有自行走機構,在不需要清洗工(gōng)序時,整機可沿(yán)地麵軌(guǐ)道開出。
引料輥、毛(máo)刷輥、擠幹輥各自具有獨(dú)立的壓力調整與變頻驅動機構,通過精確調整壓力與速度,可以(yǐ)保證磨(mó)損、維修後(hòu)的輥係與生產線(xiàn)保持同步。擠幹輥采用無紡(fǎng)布層壓布輥,以提(tí)供良好的擠(jǐ)幹和張緊性能,並具有防擦傷和自愈功能。清洗油(yóu)箱具有加熱係統,可(kě)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(diàn)氣係統采用具有(yǒu)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(duàn)。

(6)板料塗油機
為了保證板料在較高速度下拉延成形時的質量,在衝壓成形前(qián)對板料進行局部塗抹拉延油是汽車廠常用的工藝手段,適用於自(zì)動(dòng)化衝壓線的塗油(yóu)機。
塗油機主要用於板材拉延前(qián)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、板料輸送單元、油霧收集單元、電氣控製單元及機身等組成。塗油機具(jù)有行走機構,在不需要塗油時可以(yǐ)移動離線。噴嘴采用數字化控製,保證板料(liào)上油膜位置的準確和油膜厚度的(de)均(jun1)勻(yún)。不管環境溫度如何變化,供油及油液保溫單元均處(chù)於(yú)等待噴射狀態,油液(yè)溫度恒定,保證噴射效(xiào)果。
(7)板料對中台(tái)
為了保證板料被準確地放置在模具內,在機器人拾取板料前需要對板料進行對中(zhōng)。常用的對中(zhōng)台有重力對中台、機械對中台(tái)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依靠重(chóng)力自由滑向一角進(jìn)行定位,台(tái)上(shàng)具有板料到位檢測及雙料檢測。重力(lì)對中台適用於機器人(rén)直接放置板料,不適用(yòng)於具有清洗(xǐ)機、塗油機的自動線。
2)機械對中台
板料依靠磁性皮袋(dài)移動至擋塊,再(zài)由另外(wài)三側的氣缸驅動打料(liào)器向中心推,從而實現精確定位。所有打料器的位置可示(shì)教編程,對中台具有板料到位檢測及(jí)雙料檢測。機械對(duì)中台能夠滿足各種異性料的高速(sù)對中。另外,可采用(yòng)雙中心設計,以滿足同時處(chù)理一模兩件或雙模雙件的(de)要求。台上具有板料到位檢測及雙料檢(jiǎn)測。
3)光學對中台
這是近幾年發展的技術,其原理(lǐ)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(zhěng)機器人的軌跡,從而既滿足zui終將板料精確(què)置入模具內的要(yào)求,又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到位檢測及雙料檢(jiǎn)測的磁性皮帶機,相比機械(xiè)對中台,光學對中台能夠顯著降低成本。
(8)機(jī)器人(rén)七軸與端拾器
標準六軸機器人用於衝(chōng)壓生產(chǎn)能夠達到8件(jiàn)/min的生產節拍,為了進一步提高(gāo)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(qī)軸。采用七軸後,機器人衝壓自(zì)動化生產線的生產節拍可以進一步提高到12件/min,使得機器人自動化衝壓線(xiàn)的生產率能夠與昂貴的專用機械(xiè)手(shǒu)高速線一(yī)較高下。
(9)線(xiàn)尾碼垛係統
自動化衝壓線的生產節拍能夠超過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)了適應這種高節奏的產出,需要先對衝壓件成品進行(háng)分流,然後由人工或機器人將其碼入料架,zui後由鏟車(chē)將料(liào)架運走。

自(zì)動化(huà)衝壓生(shēng)產線