一、多機(jī)連線(xiàn)機(jī)械手
分為多機滑塊同(tóng)步模式及滑塊自由模式,一般適用於(yú)產量要求較大且品類眾多的小型衝壓(yā)件。
二、多機連(lián)線機器人
一般適用(yòng)於外觀和成形性要求較高的大型衝壓件(汽車零部件等)。
三(sān)、機器人衝壓自動化生(shēng)產線的一般構成
典型的(de)機器人衝壓自(zì)動化生產線包(bāo)含以(yǐ)下部分(fèn):機器人、電控(kòng)係統、拆垛裝置、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,如拆垛車的開出方式既可以與衝壓線平行也可以與衝(chōng)壓線垂直。
1. 衝壓機器人
衝壓生產用(yòng)機器人除(chú)了要求(qiú)負載大、運行軌跡精確(què)及性能穩定可靠等搬運機器人所共有的特性,還要滿足頻繁起/製(zhì)動、作業範圍大(dà)、工件尺寸及回轉麵(miàn)積大等特點。各個生產廠家的衝壓機器人都在普通搬運機器人的基礎(chǔ)上加大了電動機功率及減速(sù)機規格,加長了手臂,並廣(guǎng)泛采用棚架式安裝結構。
2. 機器人衝壓自動化(huà)線控製係統
機器人衝壓自動化係統需要集(jí)成壓力機、機器人、拆垛(duǒ)機、清洗(xǐ)機、塗(tú)油機(jī)、對中台、雙料檢測裝置(zhì)、視覺識別係統、各種皮帶、同步控(kòng)製係統、安全防護係統及大(dà)屏幕顯示(shì),並具有無縫集(jí)成進工廠(chǎng)MES係統的能力。為了把如此多的智能控製係統有效集成,一般采用以太網(wǎng)與工業現(xiàn)場總(zǒng)線二級網絡係統,其中現場總線係統可能同時搭載安全(quán)總線。

3. 拆垛(duǒ)係(xì)統
目前常見的拆垛係統有三種,分別是專用拆垛機/機器人+拆垛小車/桁架式機械手+拆垛小車。
(1)專用拆垛機
其結構特點是垛料放置在(zài)可移動液(yè)壓升降台車上(shàng);垛料高度依靠與光電傳感器與(yǔ)液壓係統控製,保持恒定;磁力分張器依靠氣動或電動驅動自動貼近垛料;采用(yòng)氣缸驅動、矩陣(zhèn)布(bù)置的真空吸盤組進行拆垛,真空吸盤組垂直運動;拆成單(dān)張(zhāng)的板料采用磁性(xìng)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;垛料高度不控製,拆垛時依靠計算的板料厚度自(zì)動調整機器人吸料高度;磁力分(fèn)張器(qì)支架安裝在拆垛小車上,支架可平移並具有多個可自(zì)由旋轉的調整關節,更換垛料時人工將(jiāng)磁力分張器靠在垛料周邊(biān);拆垛用真空吸盤組及雙料檢測傳感器安裝在機器人端拾器上;拆成單張的(de)板料由機器人放置在可伸縮過渡皮帶上進行傳輸(shū)。
(3)桁架式機械手+拆垛小車
其結(jié)構特點是垛料放置(zhì)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(zhěng)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可自由旋轉的(de)調整(zhěng)關節,更換垛料時人工將磁力分張(zhāng)器靠在(zài)垛料周邊;拆(chāi)垛用真空吸盤組及雙料檢測傳感器(qì)安裝在桁架式機(jī)械手端拾器上;拆成單張的板料由(yóu)機械手(shǒu)放置在可伸縮過渡皮帶上進行(háng)傳輸。
(4)可伸縮皮帶機
可伸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(guò)清洗機所需的移動(dòng)速度。皮帶機的速度一般為變頻控製,以保證與後續(xù)清洗機、塗油機(jī)的同步。皮帶長度可(kě)調整,以(yǐ)填補不進行板料清洗、清洗機離線時的空間。
(5)板(bǎn)料清洗(xǐ)機
可(kě)伸縮皮帶機用於拆垛完成後單張(zhāng)板料(liào)的傳輸,它可以為板料提(tí)供穿過(guò)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(jī)、塗油機的同步。皮帶長度可調(diào)整,以填補(bǔ)不進行板料清洗、清洗機離線時的空間。
隨著客戶(hù)對汽車(chē)表麵質量的要求越來越高,在衝壓成形前對覆蓋件板料進行(háng)清洗已經成為汽車廠的標準工藝。根據產量(liàng)大小,板料清洗可(kě)以分為在線清洗和離線清洗兩種工藝:離線清(qīng)洗適用於投產(chǎn)初期,單車(chē)型產量(liàng)較低的企業,一條板料清洗線可以供應2~3條衝壓線(xiàn),離線清洗機的規(guī)格一(yī)般寬度為2m;在線清洗(xǐ)適用於批量較大的企業,為適(shì)應轎車整體側(cè)圍的尺寸(cùn),在線清洗機的規格一般寬度為4.2m。
清洗機由引料(liào)輥、毛刷輥及擠幹輥組合的輥係(xì),動力及(jí)傳動係(xì)統、液壓調整機(jī)構,清洗過(guò)濾係(xì)統,集束噴管組件,油霧收(shōu)集器,潤滑係統,行(háng)走機構,以及電氣控製係統等(děng)組成。主要用於標(biāo)準板材、未塗層、鍍鋅板(bǎn)以及鋁板等板料、卷料的清洗。清(qīng)洗機具有自行走機(jī)構,在不需要清洗工序時,整(zhěng)機可(kě)沿地麵軌道開出。
引(yǐn)料輥、毛刷輥、擠幹輥各自具有獨立(lì)的壓力調整與變頻驅動機構,通過精確調整壓力與(yǔ)速度,可以保證磨損、維修後的輥係與生產線保持同(tóng)步。擠幹輥采用無紡布層壓布輥,以提供良好的擠幹和張緊性能,並具有防擦(cā)傷和自愈功(gōng)能。清洗油箱具(jù)有(yǒu)加熱係統,可以使清洗介(jiè)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(shù)設定、故障診斷。

(6)板料塗油機
為了保證板料在較高速度下拉延成形時的(de)質量,在衝壓成形前對(duì)板(bǎn)料進行局部塗抹拉延油是汽車廠常用的工藝手段,適用(yòng)於自動化(huà)衝壓線的塗油機。
塗油機主要用於板材拉延前的塗油工序,由噴槍單元、供油(yóu)及油液保溫單元、噴(pēn)射供氣單元(yuán)、板料輸送單元、油霧收集單元、電氣控製單元及機身等組成。塗油機具有行(háng)走(zǒu)機構,在不需要塗油時可以移動離線。噴嘴采用數字(zì)化控(kòng)製,保證板料上油膜位置(zhì)的準確和油膜(mó)厚(hòu)度的均勻。不管環境溫度如何變化,供油(yóu)及(jí)油液保溫(wēn)單元均(jun1)處於等待噴射狀態,油液溫度恒定,保證(zhèng)噴射效果。
(7)板料對中台
為了保證板(bǎn)料被準確地放置(zhì)在模具內,在(zài)機器人拾取板料前需要(yào)對板料進行(háng)對中。常用的對中台有重(chóng)力(lì)對(duì)中台、機械對中台及光學對中台三種。
1)重力對中台
板料在裝滿滾珠的斜麵上依靠重力自由(yóu)滑向一角進行定(dìng)位,台上具有板料到位檢測及雙料檢測。重(chóng)力對中台適用於(yú)機(jī)器人(rén)直接放(fàng)置板料,不(bú)適用(yòng)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(zhì)擋塊,再由另外三側的氣缸驅動打料器向中心推,從而實現精確定位。所有打料器的位置可示教編程,對中(zhōng)台具有板料到(dào)位檢測及雙料(liào)檢測。機械對中台能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(lǐ)一模兩件或雙模雙件的要求。台上具有板料到(dào)位檢測及雙料檢測。
3)光學對中台
這是近幾(jǐ)年發展的技術,其原理(lǐ)是利用拍照獲得的板料位(wèi)置圖像經視頻處理軟件後自動調整機器人的軌跡(jì),從(cóng)而既滿足zui終將板料精確置入模具內的要求,又避免了機(jī)械對中台(tái)的(de)複雜機構。光學對中台本質上是一個具有板料到位檢(jiǎn)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成本。
(8)機器人七軸與端拾器
標準六軸機器人用於衝壓生產能夠達到8件(jiàn)/min的生產節拍,為了進一步提高生產率,近(jìn)年(nián)來機(jī)器人製造廠(chǎng)家與係統集成商紛紛研發附加七軸。采用七軸後,機器人衝壓(yā)自動化生產線的生產(chǎn)節拍可(kě)以進一(yī)步提高到12件(jiàn)/min,使得機器(qì)人自動化衝壓線的生產率能夠與昂貴(guì)的專用機械手高(gāo)速線一較高下。
(9)線尾(wěi)碼垛係統
自動化衝壓線的生產節拍能夠超過(guò)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(gāo)節奏的產出,需要先對衝(chōng)壓件成品進行分流,然後由人工(gōng)或機器人將其(qí)碼入料(liào)架,zui後由鏟車將料架運(yùn)走。

自動化衝壓生產線