一、多機連線機械手
分為多機滑塊同(tóng)步模式(shì)及(jí)滑塊自由模式(shì),一般適用於產量要求較大且(qiě)品類眾(zhòng)多的小型衝壓件。
二、多機(jī)連(lián)線機器人
一般適(shì)用於外觀和成(chéng)形性要求較高的大型衝壓件(汽車零(líng)部件等)。
三、機器人衝(chōng)壓自動化生產線的(de)一般構成(chéng)
典型(xíng)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(zhì)、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(jī)器人端(duān)拾器(qì)。具體(tǐ)布置方式可以根(gēn)據生產車間的麵積進行調整,如拆垛(duǒ)車的開出方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了要求負載大、運行軌跡精確及性能穩定可靠(kào)等搬運機器人所共有的特性(xìng),還要滿足頻繁起/製動、作業範圍大、工件尺寸及回轉麵積(jī)大等(děng)特(tè)點。各(gè)個生產廠(chǎng)家的衝壓機器人都在普通搬運機器人的基礎上加大了(le)電動機功率及減速機規格,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
機器人衝(chōng)壓自動化係統需要集成壓力機、機器人、拆垛機、清洗機、塗(tú)油機、對中台、雙料檢測裝置、視覺(jiào)識別係統、各種皮帶、同(tóng)步(bù)控製係(xì)統、安全防護係統及大屏幕顯示,並具有無縫集成進工廠MES係統的能力。為了把如此多的智能控製係統有效集成,一般采用以太網與(yǔ)工業現場總線(xiàn)二級網絡係統,其中現場(chǎng)總(zǒng)線係統可能(néng)同(tóng)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(jià)式機械手+拆垛小車。
(1)專用拆垛機(jī)
其結構特點是垛料(liào)放置在可移動液壓升降台車上;垛(duǒ)料高度依靠與(yǔ)光電傳感器與液壓係統控製,保持恒(héng)定;磁力分張器依靠氣動或電動驅動自動貼(tiē)近垛料;采用氣缸驅動、矩陣布(bù)置的(de)真空吸(xī)盤組進行拆垛,真空吸(xī)盤組垂直運動(dòng);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(dòng)的拆垛小車(chē)上;垛料高度不控製(zhì),拆垛時依靠(kào)計算的板料厚度自動調整機器人吸料高度;磁力(lì)分張器(qì)支架安(ān)裝在拆垛小車上,支架可平移(yí)並具有多個可(kě)自由(yóu)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(zhēn)空吸(xī)盤組及雙料檢測傳感器安裝在機器人端拾器上;拆成單張的板(bǎn)料由機器人(rén)放置在可伸縮過渡皮帶上進(jìn)行傳輸。
(3)桁架式(shì)機械(xiè)手+拆(chāi)垛小車
其結構特(tè)點是垛料放置在可(kě)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械手吸料(liào)高度(dù);磁(cí)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調整關節,更換垛料時人工將磁力分張器靠在垛料周(zhōu)邊;拆垛用真空吸盤(pán)組及(jí)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)板料由機械手放置在可伸縮過渡(dù)皮帶上進行傳輸。
(4)可伸縮皮(pí)帶機(jī)
可伸縮皮(pí)帶機用於拆垛完成後(hòu)單張板料的傳輸,它可以為板料提(tí)供穿(chuān)過清洗機所需的(de)移動速度。皮(pí)帶機的速度一般為變頻控製,以(yǐ)保證與後續清洗(xǐ)機、塗油機的同(tóng)步。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(qīng)洗機
可(kě)伸縮皮帶機用於拆垛完成後單張板料的傳輸,它可以為板(bǎn)料提供穿過清洗機所需的移動速度。皮帶機的速(sù)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,以填補(bǔ)不進行板料清洗、清洗機離線時(shí)的空間。
隨著客(kè)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行清洗已經(jīng)成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(xiàn)清洗和離線清(qīng)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2~3條衝壓線,離線清洗機的規格(gé)一般寬度為2m;在線清洗適用於批量較大的企業,為適應轎車整體(tǐ)側圍的尺(chǐ)寸,在線清洗機的規格一般寬度為(wéi)4.2m。
清(qīng)洗機由引料輥、毛刷(shuā)輥及擠幹輥組合的(de)輥係,動力及傳動係(xì)統、液(yè)壓調整機構,清洗過濾係統,集束噴管組(zǔ)件,油霧收集器,潤滑係統,行走機構,以及電氣控製係統等組成(chéng)。主要用於標準(zhǔn)板材、未塗層、鍍鋅板以及鋁板等板料(liào)、卷料的清洗。清洗機(jī)具有(yǒu)自行走機構,在不(bú)需(xū)要清(qīng)洗工序時,整機可沿地麵軌道開出(chū)。
引料輥、毛刷輥、擠幹輥各自具有獨立的(de)壓力調整與變頻驅動(dòng)機構,通過精確調整壓力與速度,可以保證磨損、維修後(hòu)的輥係與生產線保持同步。擠(jǐ)幹輥采用(yòng)無紡布層壓布輥,以提供良(liáng)好的擠幹和(hé)張緊性能,並具有防擦傷和自愈功能。清洗油箱具有加熱係統,可以使清洗介質在不同環境(jìng)溫度下使用並達到zui佳塗油效果。電氣係統采用(yòng)具有現場總線通信功能的PLC控製(zhì),通過(guò)觸摸屏人機界麵可以進行參數設定(dìng)、故障(zhàng)診斷。

(6)板料塗油機
為了保(bǎo)證板料在較高(gāo)速度下拉延成形(xíng)時的質量,在衝壓成形前對板料進(jìn)行局部塗抹拉延油是汽車廠常用的工(gōng)藝手段,適用於自動(dòng)化(huà)衝壓線的塗油機(jī)。
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(dān)元、板料輸(shū)送單元(yuán)、油霧收集單(dān)元、電氣控製單元及機身等組成。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(huà)控製,保證板料上油膜位置(zhì)的準確和油膜厚度的均勻。不管環境溫度如何變(biàn)化,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(zhōng)台有重力對(duì)中台、機械對(duì)中台(tái)及光學對(duì)中台三種。
1)重力對中台
板料(liào)在裝滿滾珠的斜麵上依靠重力自由滑向一角進行定位,台上具有板料到位檢測及雙料檢測。重力對中台適用於機器(qì)人直接放置板料,不適用於具有清洗機、塗油機的自動線。
2)機械對中台
板料依靠磁(cí)性皮袋移動(dòng)至擋塊,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(suǒ)有打料器的(de)位(wèi)置可示教編(biān)程,對中台具有板料到位檢測及雙料檢測。機械(xiè)對中台能夠滿足各種異性(xìng)料的高速對中。另外,可采用雙中心設(shè)計,以滿足同時處理一模兩件或(huò)雙模雙件的要求。台上具有板料到位(wèi)檢測及雙料檢(jiǎn)測。
3)光學對中台
這是近幾年發展的(de)技術,其原理是利(lì)用拍照(zhào)獲得(dé)的板料位置圖像經視(shì)頻處理軟(ruǎn)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(qiú),又避免了機械(xiè)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(jiǎn)測及雙料檢測(cè)的磁性皮帶機,相比機械對中台,光學對中台能夠顯著降(jiàng)低成本。
(8)機器人七軸與端拾(shí)器
標準六軸機器人用於衝壓生產能夠(gòu)達(dá)到8件/min的生產節拍,為了進一步提高生(shēng)產率,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。采用七軸後,機器(qì)人衝壓自動化生(shēng)產線的生產節拍可以進(jìn)一(yī)步(bù)提高到12件/min,使得機器人自動化衝壓線的生產率能夠與昂貴的專用機(jī)械手高速線一較高下(xià)。
(9)線尾(wěi)碼垛係統(tǒng)
自(zì)動化(huà)衝壓線的生產節拍能夠(gòu)超過10件/min,這時線尾碼垛工位的負(fù)荷就超過勞動極限(xiàn),為了適應(yīng)這種高節奏的產出,需要先對衝壓件(jiàn)成品進行分(fèn)流,然後由(yóu)人工或機器人將其碼入料(liào)架,zui後由鏟車將料架運走。

自(zì)動化(huà)衝壓生產線