一、多機連線機械(xiè)手
分為(wéi)多機滑塊同步模(mó)式及(jí)滑塊(kuài)自由模式,一(yī)般適用於產量要求較大且品類眾多的小(xiǎo)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壓件(汽車零部件等)。
三、機器人衝壓自動化生產線的一般構成
典型(xíng)的機器人衝(chōng)壓自動化(huà)生產線包含以下部分:機器人、電控係統、拆垛(duǒ)裝置、過渡皮帶、板料清洗機、板料塗油機、對中台、線(xiàn)尾碼垛係統、安全防(fáng)護係統及機器人(rén)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(fāng)式既可以與衝壓線平行也可以與衝壓線垂直。
1. 衝壓機器人
衝壓生產用機器人除(chú)了要求負載大、運行軌跡精確(què)及性能穩定可(kě)靠等搬運機(jī)器人所共有的特(tè)性,還要滿足頻繁起/製動、作業範圍大、工件尺(chǐ)寸及(jí)回轉麵積大等特點。各個生產廠家的衝壓機(jī)器人都在普(pǔ)通搬(bān)運機(jī)器人的基礎上加大了電動機功率及減速(sù)機規(guī)格,加長了手臂,並廣泛采用棚架式安裝結構。
2. 機器人衝壓自動化線控製係(xì)統(tǒng)
機器人衝壓自動化係統需要集成(chéng)壓力機、機器人、拆(chāi)垛機、清洗機(jī)、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、安全防護係統及大屏幕顯示,並具有無(wú)縫集成進工廠MES係統的能力。為了把(bǎ)如此多的智(zhì)能控製係統(tǒng)有效集成,一般采(cǎi)用以太網(wǎng)與(yǔ)工業現場(chǎng)總線二(èr)級網(wǎng)絡(luò)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
目前常見的拆垛係統有三種,分別是專用拆垛(duǒ)機/機器人+拆垛小車/桁(héng)架式機械手+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(yā)升降台車(chē)上;垛料高度依靠與光電傳感(gǎn)器與液壓係統控製,保持恒(héng)定;磁力分張器依靠氣動或電動驅動自(zì)動貼(tiē)近垛(duǒ)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(yùn)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(diǎn)是垛料放置在可移動的拆垛小車上;垛料高度不控製,拆垛時依靠計算的板料厚度自動調整機器人吸料高度;磁力分張器支架安裝在拆垛小車上,支架(jià)可平移並具有(yǒu)多個可自由旋轉的調整關節(jiē),更換垛料時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器安(ān)裝在機器人端拾(shí)器上;拆成(chéng)單張的板料由機器人放置在可伸縮過渡皮帶(dài)上進行傳輸(shū)。
(3)桁(héng)架(jià)式機械手+拆垛小車
其結構特(tè)點是垛料放(fàng)置在可移(yí)動的拆垛小(xiǎo)車上;垛料高度不控製(zhì),拆垛時依靠計算的板料厚度自動調整機械手吸料高度;磁力(lì)分張器支架安裝在拆垛小車上,支架可(kě)平移並具有多個可自由旋轉的調整(zhěng)關節(jiē),更換垛料時人工將磁力分張器靠在垛料(liào)周邊;拆垛用真空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(de)板料由機械(xiè)手放置在可伸縮過渡皮帶上進(jìn)行傳輸。
(4)可伸(shēn)縮皮帶機
可伸(shēn)縮皮帶機用於拆垛完成後單張板料(liào)的傳(chuán)輸,它可以(yǐ)為板料提(tí)供穿(chuān)過清洗機所需的移(yí)動速度。皮帶機的速度一般(bān)為變頻控製,以保證與後續清洗機(jī)、塗油機的(de)同步。皮帶長度可調整,以填補不進行板料清洗、清洗機離線時(shí)的空間。
(5)板料清洗機
可伸(shēn)縮皮帶機用於拆垛完成後單張板料的傳輸,它可以為板料提供穿過清洗機所需的移動速度(dù)。皮帶機的(de)速度一般為(wéi)變頻控製,以保證與後(hòu)續清洗機(jī)、塗(tú)油機的同步。皮帶長度可調整,以填補不進(jìn)行(háng)板料清洗、清洗機離(lí)線時(shí)的空間。
隨著客(kè)戶對汽(qì)車表麵質量的要(yào)求越來越高,在衝壓成形前對覆蓋件板料進(jìn)行清洗已經(jīng)成為汽車廠的(de)標準(zhǔn)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(lí)線清洗適用於投產初期(qī),單車型產量較低的企業,一條板料清洗(xǐ)線可以供應2~3條衝壓線,離線清洗(xǐ)機的規格一般寬度為2m;在線清洗適用(yòng)於(yú)批量較大的企業,為適應轎車整體側圍的(de)尺寸,在線清洗機的規(guī)格一般寬度為4.2m。
清洗機(jī)由引料輥、毛刷輥及(jí)擠幹輥組合的輥係,動力及傳動係統(tǒng)、液壓調整機構,清洗(xǐ)過濾係統(tǒng),集(jí)束噴管組件,油霧(wù)收集器,潤滑係(xì)統,行走機構(gòu),以(yǐ)及(jí)電氣控製係統等組成。主要用於標(biāo)準板材、未塗層、鍍(dù)鋅板以及鋁板等(děng)板料、卷料的清洗(xǐ)。清洗機具有自行走(zǒu)機構,在不需要清洗工序時,整(zhěng)機可沿地(dì)麵軌道開出(chū)。
引料輥、毛刷輥、擠幹輥各自具有獨立的壓力調整與變頻驅動機構,通過精確調整壓力與速度,可以保證磨損、維修後的輥係與生產線保持(chí)同步。擠幹輥采用無紡布層壓(yā)布輥(gǔn),以提(tí)供良好的擠幹和張緊(jǐn)性能,並具有(yǒu)防(fáng)擦傷和自(zì)愈功能。清洗油箱(xiāng)具有加熱係統,可以使清洗(xǐ)介質在不同環境溫度下使用並達到zui佳塗油效果。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(gāo)速度下拉延成形時的(de)質量,在衝壓成形(xíng)前對板料進行局部塗抹(mò)拉延油(yóu)是汽車廠常用的工藝手段,適用於自動化衝壓線的(de)塗油(yóu)機。
塗油機主(zhǔ)要用於板材拉延前的塗(tú)油工序,由噴槍單元、供油及油液(yè)保溫單元(yuán)、噴射供氣單元、板料輸(shū)送單元、油(yóu)霧收集單元、電氣控製單元及機身等(děng)組成。塗油機具有(yǒu)行走機構,在不需要塗油時可以移動離線。噴(pēn)嘴采用數字(zì)化控製,保證板料上油膜位置的準確和油膜厚(hòu)度的均(jun1)勻。不管環境溫度如何變化,供油及(jí)油液保溫單元均處於等待噴射狀態,油液溫度恒定,保證噴(pēn)射效果。
(7)板料對(duì)中台
為了保證板料被準確地放(fàng)置在模具內,在機器人拾取板(bǎn)料前需要對板料進行對中。常(cháng)用的對中台有重(chóng)力對中台(tái)、機(jī)械對中(zhōng)台及光學對中台三種。
1)重力對中台
板(bǎn)料在裝滿滾(gǔn)珠(zhū)的斜麵(miàn)上依靠重力自由滑向一角進行(háng)定位,台上(shàng)具有板料(liào)到位(wèi)檢測及雙料檢測。重力對中台適用於機器人直接放置板料(liào),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(yī)靠磁性皮袋移動至擋塊,再由另外三側的氣缸驅動打料器向(xiàng)中(zhōng)心推,從而實現精確定位(wèi)。所有打料器的(de)位置可示教編程,對中(zhōng)台具有(yǒu)板料到位檢測及雙料檢測。機械對中台能(néng)夠滿足各種異性料的高速對中。另外,可采用雙中心設計,以滿足同時處理一模兩件或雙模雙件的要求。台上具有板料到位檢測及雙料檢測。
3)光學對(duì)中台
這(zhè)是近幾年發展(zhǎn)的技術,其原理是利用(yòng)拍照獲得的板料位置圖像經視頻處理(lǐ)軟件後自動調整機器人(rén)的軌跡,從而既滿足zui終將板料精確(què)置入(rù)模具內的要求(qiú),又避免了機械對中台(tái)的複雜機構。光學對中台本質上是一個具有板料到(dào)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(dī)成本。
(8)機器人七軸與端拾器
標準六(liù)軸機(jī)器人用於衝壓生產能夠(gòu)達到8件/min的生產節拍,為了進一步提高生產(chǎn)率,近年來機器人製造廠家與係統集成商紛紛研發附加(jiā)七軸(zhóu)。采用七軸後,機器人衝壓自動化生產線的生產節拍可以進(jìn)一步(bù)提高(gāo)到12件/min,使得機器人自動化衝(chōng)壓線的生產率能夠與昂貴的專用機械手高速線(xiàn)一較高下。
(9)線尾碼(mǎ)垛(duǒ)係統
自動化衝壓線的生產節拍能夠超過10件/min,這時線尾碼垛工(gōng)位的負荷就超過勞動極限,為了適應這種高節奏(zòu)的產出,需要先對衝壓件成品進行分流,然後由人工或機(jī)器(qì)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