一、多機連線機械手
分為(wéi)多機滑塊同步模式及滑塊自由模式(shì),一般適用於(yú)產量要求較大且品類眾多的小(xiǎo)型衝壓件。
二、多機連線(xiàn)機器人
一般適用於外觀和成(chéng)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(dòng)化(huà)生(shēng)產線的一般構成(chéng)
典型的機器人衝(chōng)壓自(zì)動化生產線包含以下部分:機器人、電控(kòng)係統、拆垛裝置、過(guò)渡皮帶、板料清洗機、板料塗油機、對中(zhōng)台、線尾碼垛係統、安全(quán)防護係統及機器(qì)人端拾器。具體布置方式可以根據生產車間的麵積進行(háng)調整(zhěng),如(rú)拆垛車的開出方式既可以與衝壓線平行也可(kě)以與衝(chōng)壓線(xiàn)垂直(zhí)。
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(xìng)能穩(wěn)定(dìng)可靠等搬運機器人所共(gòng)有的特性,還要滿(mǎn)足頻繁起/製動、作業範圍大、工件尺寸(cùn)及(jí)回轉麵積大等特點。各個生產(chǎn)廠家的(de)衝壓機器人都在普通搬運機器人的基礎上(shàng)加大了電動機功率及減速機(jī)規格,加長了手臂,並廣(guǎng)泛采用棚架式(shì)安裝結構。
2. 機(jī)器(qì)人衝壓自動化線控製係統
機器人(rén)衝壓自動化係(xì)統需要集成壓力機、機器人、拆垛機、清(qīng)洗機、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(shì),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,一般采用以太網與工業現場(chǎng)總線二級網絡係統,其中現場總線係統可(kě)能同時搭(dā)載安全總線。

3. 拆垛係(xì)統
目(mù)前常見(jiàn)的拆垛係(xì)統有三種,分別是專用拆垛機/機器人+拆垛(duǒ)小車/桁架式機械手+拆垛小車。
(1)專(zhuān)用拆垛機
其結構特點是垛料放置在可移動(dòng)液壓升降台車(chē)上;垛料高度依靠與光電傳感器與液壓係統控製,保持恒定;磁力分張器依靠氣動或電動驅動自動貼近(jìn)垛料;采用(yòng)氣缸驅動(dòng)、矩陣布置的真空吸盤組進行拆垛,真空吸盤組(zǔ)垂直運動;拆成單(dān)張的板料采用磁性皮帶傳輸。
(2)機器人+拆垛小(xiǎo)車(chē)
其結構特點是垛料放置在可移動的拆垛小(xiǎo)車上;垛(duǒ)料高度不控製,拆垛時依靠(kào)計算的板料厚度自動調整機器人吸料高度;磁力分張器支架安裝在拆垛小車上,支(zhī)架(jià)可平(píng)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(zài)垛料周邊;拆垛用真(zhēn)空吸盤組及雙料檢測傳感器安裝在機器人端拾器上;拆成單張的板料由機(jī)器人(rén)放置在可伸(shēn)縮過渡皮帶上進行傳輸。
(3)桁架(jià)式機(jī)械手+拆垛小車
其結構特點是垛料放置在可移(yí)動的拆垛小車上;垛料高度不控製,拆垛時依靠計算的板料厚度自動調(diào)整機(jī)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(bìng)具有多個可(kě)自由旋(xuán)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;拆垛(duǒ)用真(zhēn)空吸盤組及雙料檢測傳感器安裝在桁(héng)架式機械手端拾器上;拆成單張的板料由機械手放置在可伸縮過渡(dù)皮帶上進行傳輸。
(4)可(kě)伸縮皮帶機
可(kě)伸縮皮帶機用(yòng)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(sù)度(dù)。皮帶機的速度一般為變頻控製,以保證與後續清洗機、塗(tú)油機(jī)的同步(bù)。皮帶長度可(kě)調整,以填補(bǔ)不進行板料清洗、清洗機離線時的(de)空間。
(5)板料清洗機
可伸縮皮帶機用於拆(chāi)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。皮帶機的速度一般為變頻控製,以保證(zhèng)與後續清洗機、塗油機的同步。皮帶長度可調整,以填(tián)補不(bú)進(jìn)行板(bǎn)料(liào)清(qīng)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清洗已經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清洗和離線(xiàn)清洗兩種工藝:離線清洗適用於投產初期,單車型產量(liàng)較低的企業,一條板料清洗線可(kě)以供應2~3條衝壓線,離線清洗機(jī)的規格一般(bān)寬度為2m;在線清洗適(shì)用於批量較大(dà)的企業,為適應轎車整體側圍的尺寸,在線清(qīng)洗機(jī)的規格一般寬度為4.2m。
清(qīng)洗機由引(yǐn)料輥、毛刷輥及擠幹輥組合的輥(gǔn)係,動力及(jí)傳動(dòng)係統、液壓調整機構,清洗過濾係統,集(jí)束噴管組件,油霧收集器,潤滑係(xì)統,行走機(jī)構,以(yǐ)及電氣控製係統等組成。主要用於標準(zhǔn)板材、未塗層、鍍鋅板以及鋁板等板料、卷料的清洗。清洗機具有自行走機構,在不需要清洗工序時,整機可沿地麵軌道(dào)開出。
引料輥、毛刷輥、擠幹(gàn)輥各自具有獨立的壓力調整與變頻驅動(dòng)機構,通過精確調整(zhěng)壓力與速(sù)度,可以(yǐ)保證磨損、維修後的輥係與生(shēng)產線保持同步。擠幹輥采用無紡布層(céng)壓布輥,以提供良好的擠幹和張緊性能,並具有防擦傷和自愈功能。清洗油箱具有加熱係統,可(kě)以使清洗介質(zhì)在(zài)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(tōng)過觸摸屏人機界(jiè)麵可以進行參數設定、故障診斷。

(6)板(bǎn)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(zài)衝壓成形前對板料進行局(jú)部塗抹拉(lā)延油是汽車廠常(cháng)用的工藝手段,適用於自動(dòng)化衝壓線的塗油機。
塗油機主要(yào)用(yòng)於板材拉延前(qián)的塗油工序,由噴槍(qiāng)單(dān)元、供(gòng)油及油液保溫(wēn)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(shēn)等組成(chéng)。塗(tú)油機具(jù)有(yǒu)行走機構,在不需要塗油時可以移動離線。噴嘴采(cǎi)用數字化控(kòng)製,保證板料上油(yóu)膜位置(zhì)的準確和油(yóu)膜厚度的均勻。不管環境溫度如何變化,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(liào)被準確地放置(zhì)在模具內,在機(jī)器人拾取板(bǎn)料前需要對板料進行(háng)對中。常用的對中台有重力對(duì)中台、機械對(duì)中台及光學對中台三種。
1)重力(lì)對中台
板(bǎn)料在(zài)裝滿滾珠的斜麵上依(yī)靠重力自由滑向一角進行定位,台(tái)上具有(yǒu)板料到位檢測及雙料檢測。重力對中台適用於機器人直接放置板料,不適用於具有清洗機、塗油機的自動線。
2)機械對中台
板料依靠磁性皮袋移動(dòng)至擋塊,再由(yóu)另外三側(cè)的(de)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(jiāo)編程,對中台具有板料到(dào)位(wèi)檢測及雙料檢測。機械對中台能夠滿足各種異性料的高速對(duì)中。另(lìng)外(wài),可(kě)采(cǎi)用雙中心設計,以滿足同時(shí)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(liào)檢測。
3)光學對中台
這是近幾年發展的技(jì)術,其原理(lǐ)是利用拍照獲得的板料位置圖(tú)像經視頻處理軟件後自動調整機器(qì)人的軌(guǐ)跡,從而既滿足zui終將板料精(jīng)確置入(rù)模具(jù)內(nèi)的要求,又避免了機械對(duì)中台的複(fù)雜機構。光學對中台本質上是一個具(jù)有板料到位檢測及雙料檢測的磁(cí)性皮(pí)帶機,相比機(jī)械(xiè)對中(zhōng)台,光學對中(zhōng)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(yā)生產能夠達到8件/min的生產節拍,為了進一步提高生產率,近年來機器人製(zhì)造廠家(jiā)與係統集成商(shāng)紛紛研發附加七(qī)軸。采用七軸後,機器(qì)人(rén)衝壓(yā)自動化生(shēng)產線的生產(chǎn)節拍(pāi)可以(yǐ)進一步提高到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(zhuān)用機械手高速線(xiàn)一較高下。
(9)線尾碼垛係(xì)統
自動化(huà)衝壓(yā)線的生產節拍能夠超過10件/min,這時線尾碼垛(duǒ)工位的負荷就超過勞動極(jí)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,然後由人工或機器人(rén)將其碼入料架,zui後(hòu)由鏟車將料架運走。

自動化衝壓(yā)生產線