一、多機連線機械手
分為多(duō)機滑塊同步模式(shì)及滑塊(kuài)自由模式,一般適用於產量要求較大且品類眾多的小型衝壓件。
二、多機連線機(jī)器人
一般適用於外觀和成形性要求(qiú)較高的大型衝壓件(汽車零部件等)。
三、機器人衝壓自動化生產(chǎn)線的一般(bān)構成
典型(xíng)的機器(qì)人衝壓(yā)自動化生產線包含(hán)以下部分:機器人、電控係統、拆垛裝置、過(guò)渡皮帶、板料清洗機、板料塗油機、對中台、線尾碼垛係統、安全(quán)防護係(xì)統及機器人端拾器。具體布置方(fāng)式可以根(gēn)據生(shēng)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線平行也可以與衝壓(yā)線垂直。
1. 衝壓機器人
衝壓生產用(yòng)機器人除了要求負載大(dà)、運行軌跡(jì)精確及性能穩定可靠等搬運機器人所共有的特性,還要滿(mǎn)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(gè)個生產廠家的衝壓機(jī)器(qì)人都在普通搬(bān)運機器人的基礎上加(jiā)大了電動機功率及減速機規(guī)格,加長了手臂,並廣(guǎng)泛采用棚架式安裝結構。
2. 機器人衝壓自動(dòng)化線控製係統
機器人衝壓自動化係統需要集成壓力機、機器人、拆(chāi)垛機、清洗機、塗油機、對中台、雙料檢測裝置、視覺(jiào)識別係統(tǒng)、各種皮帶、同步控製(zhì)係統、安全防護係統及大屏幕顯示,並具有(yǒu)無縫(féng)集成(chéng)進工廠MES係統的能力。為了把如此多的智能控製係統有效集(jí)成,一般采用(yòng)以太(tài)網與工業(yè)現場總線二級網絡係統,其中現(xiàn)場總線係統可(kě)能同(tóng)時搭載安全總(zǒng)線。

3. 拆垛係統
目(mù)前常見的(de)拆垛係統(tǒng)有三種,分別是專用拆垛機/機器人+拆(chāi)垛小(xiǎo)車/桁架式機械手(shǒu)+拆垛小車。
(1)專用拆垛機
其結構特點是垛料放置在(zài)可(kě)移(yí)動液壓升降台車上;垛料高度依靠與光電(diàn)傳感器與液壓係統控製,保持恒定;磁力分張器依靠氣動(dòng)或電動驅動自動貼近(jìn)垛料;采用氣缸驅動、矩陣(zhèn)布置的真空吸(xī)盤組進行(háng)拆(chāi)垛,真空吸盤組垂直運動;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(jié)構特點是垛料放置在可移(yí)動的拆垛小車上;垛料高度不控(kòng)製,拆垛時(shí)依靠計算的板料厚度自動調整(zhěng)機器人吸料(liào)高度;磁力分張器支架安裝在拆垛(duǒ)小車上,支架可平移並具有(yǒu)多個可(kě)自由旋轉的(de)調整關節,更換(huàn)垛(duǒ)料時人工將磁力分張器靠在垛(duǒ)料周邊;拆垛用真空吸盤組及雙料檢測傳感器(qì)安裝在機器人端(duān)拾器上;拆成單張的板料由機器人放置在可(kě)伸縮過渡皮帶上進行(háng)傳(chuán)輸。
(3)桁架式機械手+拆垛小車(chē)
其結(jié)構(gòu)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(suàn)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車上,支架可平移並具有多個(gè)可自由旋轉的調整關節,更換垛料時人工將磁力分張器靠在垛料周邊;拆垛用真空(kōng)吸盤組及雙料檢測傳感器安裝在桁架式機械手端拾器上;拆成單張的板(bǎn)料由機(jī)械手放置在可(kě)伸縮(suō)過渡皮帶(dài)上進行傳輸。
(4)可伸縮皮帶機
可伸縮皮帶機用於拆垛完成後單張(zhāng)板料的傳(chuán)輸,它(tā)可以為板料提供穿過(guò)清洗機所需(xū)的移動速(sù)度。皮帶機的速(sù)度一般為變頻控製,以保證與後(hòu)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。
(5)板料清洗機
可伸縮皮帶(dài)機用於拆垛完(wán)成後單張板料的(de)傳輸,它可以為板料提供穿過(guò)清洗機所需的移動(dòng)速度。皮帶機的速度一般為(wéi)變頻控製,以保(bǎo)證(zhèng)與後續清洗機、塗油機的同步。皮帶長度可調整,以填補不進行板料清洗(xǐ)、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越高,在衝壓成形前對覆蓋件板料進(jìn)行清洗已經成為汽車廠的標準工藝。根據產量大小,板料清洗(xǐ)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,單車型產量較低的企業,一(yī)條板料清洗線可以供應(yīng)2~3條衝壓線,離線清洗機的規格(gé)一般寬度(dù)為2m;在線清洗適用於批量(liàng)較大的企業,為適應轎車(chē)整體側圍的尺寸,在線(xiàn)清洗機的規格一般寬度為4.2m。
清(qīng)洗機由引料(liào)輥(gǔn)、毛刷輥(gǔn)及擠幹輥組合的輥係,動力及傳動係統、液壓(yā)調整機構,清洗過濾係(xì)統,集束(shù)噴管組(zǔ)件,油霧收集器,潤滑係(xì)統,行走機構,以及電氣控製(zhì)係統等組成。主要用(yòng)於標準板材、未塗層、鍍鋅板(bǎn)以及鋁板等板料、卷料的清洗。清洗機具有自(zì)行走機構,在不需要(yào)清洗工序時,整(zhěng)機可沿地(dì)麵軌道開(kāi)出。
引(yǐn)料輥、毛刷輥、擠幹輥各自(zì)具有獨立的壓力調整與變頻驅動機構(gòu),通過精確調整(zhěng)壓力與速度,可以保證磨損、維修後的輥係與生產(chǎn)線保持同(tóng)步。擠幹輥采用無紡布層壓布(bù)輥,以提(tí)供良好的擠(jǐ)幹和張緊(jǐn)性能,並具有防擦傷和自(zì)愈功能。清洗油箱具有加熱係(xì)統,可以使清洗介質在不同環境(jìng)溫度下使用並達到(dào)zui佳塗油效果。電氣係統采用具有(yǒu)現場總線通信功能的PLC控(kòng)製,通(tōng)過觸摸屏人機界麵可以進(jìn)行參數設定(dìng)、故障診斷(duàn)。

(6)板料塗油機
為了保證板料(liào)在較(jiào)高速度下拉延成形時的質量,在衝壓成形前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(yú)自動化衝(chōng)壓線的塗油機。
塗油機主要用於板材拉延前的塗油工序,由噴槍單元、供油及油液保溫單元、噴射供氣單元、板料輸送單元、油霧收集單元、電(diàn)氣控製單(dān)元及機身等組成。塗油機具有行走機構,在不需要塗油時可以移動離線。噴嘴采用數字化控製,保證板料(liào)上油(yóu)膜位置的準確和油膜厚度的均勻。不管環境溫度如(rú)何變化(huà),供油及油液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
為了保證板料被準確地放(fàng)置在模具內,在機器(qì)人拾取板料前需要對板料進行對中。常用的對中台有重(chóng)力對中台、機械(xiè)對中台及光學對中台三種。
1)重力對中台(tái)
板料在裝滿(mǎn)滾(gǔn)珠的斜麵上依靠(kào)重力自由滑向一(yī)角(jiǎo)進行定位,台(tái)上具有板料到位檢測及雙料(liào)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(qīng)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(zài)由另(lìng)外三(sān)側的氣缸驅動打料器向中心推(tuī),從而實現精(jīng)確定位。所有打料器的位置可示教編程,對中(zhōng)台具(jù)有板料到(dào)位檢測及(jí)雙料檢測。機械對中台能夠滿足各種異性料的高速對中。另(lìng)外,可采用雙中心設計,以滿足同時處理一模兩件或雙模雙(shuāng)件的要求(qiú)。台上具有板料到位檢測及雙料檢測。
3)光學對(duì)中台
這是近幾(jǐ)年發展的技術,其原理是利用拍照獲得的(de)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內(nèi)的要(yào)求,又避免了機械對中台的複雜(zá)機構。光學對中台本(běn)質上是一個具有板料到位(wèi)檢測及雙料檢測的磁性皮帶機,相比機械對中台,光學對(duì)中台能夠顯著(zhe)降低成本。
(8)機器人七軸與端拾器
標準六(liù)軸(zhóu)機器人用於衝壓生產能夠達到8件/min的生(shēng)產節拍,為了進一步提高生產率(lǜ),近年(nián)來機器人製造廠家與係統(tǒng)集成(chéng)商紛紛研發附加七軸。采用七(qī)軸後,機器人(rén)衝壓自動化生產線的生產節拍可以(yǐ)進一步提高到12件/min,使得機器人自動化衝(chōng)壓線的生(shēng)產率能夠與(yǔ)昂貴(guì)的專用(yòng)機械手(shǒu)高速線一較高下。
(9)線尾碼垛係(xì)統
自動化衝壓(yā)線的生產節拍能夠超(chāo)過10件/min,這時線尾碼垛工位的負荷就超(chāo)過勞動極限,為了適應這種高節奏的產出,需要先對衝壓件成品進行分流,然後由人工(gōng)或機器人將(jiāng)其碼入料架,zui後由鏟(chǎn)車將料架運走。

自動化衝(chōng)壓生產線