一、多機連線機械手
分為多機滑塊同步模式及(jí)滑塊自由模式,一般適用於產量要求較大且品(pǐn)類眾多(duō)的小(xiǎo)型衝壓件。
二、多機(jī)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(rén)衝壓自動化生(shēng)產線的一般構(gòu)成
典型的機器(qì)人衝壓自動化生產線包含以(yǐ)下(xià)部分:機器人、電控係統、拆垛裝置、過渡皮帶、板料清洗機、板料塗油機、對中台、線尾碼(mǎ)垛係統、安全防護係統及機器人(rén)端拾器。具(jù)體布置方(fāng)式可以根據生產(chǎn)車間的麵積進行調整,如拆垛車的開出方式既可以與衝(chōng)壓線平行也可以與衝壓線垂直。
1. 衝壓機器人
衝壓生產(chǎn)用機器人除了要求負載大、運行軌跡精確及性能穩(wěn)定可靠等搬運機器(qì)人所共有的特性,還要(yào)滿足頻繁起/製動、作業範圍大、工件尺寸及回轉麵積大等特點。各個生產廠家的衝壓(yā)機器人都在普通(tōng)搬運機器人的基礎上加大了電動機功率及減速機規(guī)格,加長了手臂,並(bìng)廣泛采用棚架式(shì)安裝(zhuāng)結構。
2. 機器人衝壓(yā)自動化線控製係統
機器人衝壓自動化係統需要集成壓力機、機器人、拆垛機、清洗機、塗油機、對中台、雙(shuāng)料檢測裝置、視覺識別係統(tǒng)、各種皮帶、同步控製係統、安全防護係統及大(dà)屏幕顯示,並具有無縫集成進工廠MES係統的能力。為(wéi)了把如此多的智能控製係統有效(xiào)集成,一般采用以太網與工業現場總線二級網絡係統,其中現場總線係統可能同時(shí)搭載(zǎi)安全(quán)總線。

3. 拆垛係統
目前常見的拆垛係統有三種(zhǒng),分別是專用拆垛(duǒ)機/機器人+拆垛小車/桁架式機械手+拆垛(duǒ)小車。
(1)專用拆垛機
其結構特點是垛料放置在可移動(dòng)液壓升降台車上;垛料高度依靠與光電傳感器與液壓係統(tǒng)控製,保持恒定(dìng);磁力分(fèn)張器(qì)依靠氣動或電動(dòng)驅動自動貼近垛料;采用氣缸驅動、矩(jǔ)陣布置的真空吸盤組進行拆垛,真空吸盤組垂直運動(dòng);拆成單張的板料采用磁性皮帶傳輸。
(2)機(jī)器人+拆垛小車(chē)
其結構特點(diǎn)是垛料放置在可移動的拆垛(duǒ)小車上;垛料高度不控製(zhì),拆垛時依靠計算的板料厚度自(zì)動調整機器人吸料高(gāo)度(dù);磁(cí)力(lì)分張器支架安(ān)裝在(zài)拆垛(duǒ)小車上,支架(jià)可平移(yí)並(bìng)具有多個可自由旋轉的調整關節,更(gèng)換(huàn)垛料時人工(gōng)將磁力分張器靠在垛料周邊;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(qì)上;拆成(chéng)單張的板(bǎn)料由機器人放置(zhì)在可伸縮過渡(dù)皮帶上進行傳輸。
(3)桁架式機械手+拆垛小車
其結構(gòu)特點是垛料放置在可移(yí)動的拆(chāi)垛小(xiǎo)車上;垛料高度(dù)不控製,拆垛時依靠計算的板料厚度自動調整機械手吸料高(gāo)度(dù);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調整關節,更換垛料時人工將磁力分張器靠(kào)在垛料周邊;拆垛用真空吸盤組及雙料檢測傳感器(qì)安裝在桁架(jià)式機械(xiè)手端拾器上;拆成單張的板料由(yóu)機械手放(fàng)置在可伸縮過渡皮帶上進行傳輸。
(4)可伸縮皮帶(dài)機
可伸縮皮帶(dài)機用於(yú)拆垛完成後單張板料的傳輸,它可以為板料提供(gòng)穿過清(qīng)洗機所(suǒ)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(qīng)洗機、塗油機的同步。皮(pí)帶長度可調整,以填補不進行板料清(qīng)洗、清洗機離線時的空間。
(5)板料清洗機
可伸縮(suō)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。皮帶(dài)機的速度一般為變頻控製,以保證與後續清洗(xǐ)機、塗油機的同步。皮帶長度可(kě)調整,以填(tián)補不進行板料清洗、清洗機離線時的空間。
隨(suí)著(zhe)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行清洗已(yǐ)經成為汽車廠(chǎng)的標準工藝。根據產(chǎn)量大小,板料清洗可以分為在(zài)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,一條板料清洗線可以供應2~3條衝(chōng)壓線,離線清洗機的(de)規格一般寬度為2m;在(zài)線清洗適用於批量較大的企業,為適應轎車整體側圍的尺寸,在線清洗機的規格一(yī)般寬度為4.2m。
清洗機由引料輥、毛刷輥及擠幹輥組合的輥係,動(dòng)力及傳動(dòng)係統、液壓調整機構,清洗過濾係統,集束噴管組件,油霧收集器,潤滑係(xì)統,行走機構,以及(jí)電氣控製係統等組成。主要(yào)用於標準板材、未塗層、鍍(dù)鋅板以及鋁板等板料、卷料的清洗。清洗機具(jù)有(yǒu)自行走機構,在不需要清洗工序(xù)時,整機可沿地麵軌道開出。
引料輥、毛刷輥、擠幹輥各自具有獨立的壓力(lì)調整與變頻驅(qū)動機構(gòu),通過精確調整壓力與速度,可以保證磨損、維(wéi)修(xiū)後的輥(gǔn)係與生(shēng)產線保持(chí)同步。擠幹輥采(cǎi)用無紡布層壓布輥(gǔn),以提供良好的擠幹和張緊性能,並具有防擦傷和自愈功能(néng)。清洗油箱具有加熱係(xì)統,可以使清洗介質在不同環境溫度(dù)下使用並達到zui佳塗油(yóu)效果。電氣係(xì)統采用具有現場總線(xiàn)通信功能的PLC控製,通(tōng)過觸摸屏人機界麵可以進行參數設定、故障診(zhěn)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質量,在衝壓成形前對板料進行局部塗抹拉延(yán)油(yóu)是汽車(chē)廠(chǎng)常(cháng)用的工藝手(shǒu)段,適用於自動化衝壓線的塗油機。
塗油機(jī)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(qì)單元、板料輸送單元、油霧收集單元、電氣控製(zhì)單元及機身等組(zǔ)成。塗油機具有行走機構,在不需要塗油時(shí)可以移動離線。噴嘴采用數字化控製,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(dù)如(rú)何變化(huà),供油及(jí)油液保溫單(dān)元均處(chù)於(yú)等待噴射狀態,油(yóu)液(yè)溫度(dù)恒(héng)定,保證噴射效果。
(7)板(bǎn)料對中台(tái)
為了保證板料被準確地放置在模具內,在機(jī)器人拾取(qǔ)板料前需要對板料進行對中。常用的對中台有重力對中台、機械對(duì)中台及光學對中台三種。
1)重力對中台
板料在裝滿滾珠(zhū)的斜麵上依靠重力自由(yóu)滑向一角進行定位(wèi),台上具有(yǒu)板料到位檢測及雙料檢測。重力(lì)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(duì)中台
板料依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中心推,從而(ér)實現精確定位。所(suǒ)有打料器(qì)的位(wèi)置(zhì)可示教編程,對中台(tái)具有板(bǎn)料到位檢測及雙(shuāng)料檢測。機械對中台能夠滿足各種(zhǒng)異性(xìng)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(mó)兩件或雙模雙件的(de)要求。台上具有板料(liào)到(dào)位檢測及(jí)雙料檢(jiǎn)測(cè)。
3)光學對(duì)中台
這是近幾年發展的技術,其原理是利用拍照(zhào)獲得的板料位置圖(tú)像經視頻處理軟件後自動(dòng)調整機器人的軌(guǐ)跡,從而既滿足zui終將板(bǎn)料精確置入模具內的要求,又(yòu)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位檢測及雙料檢測的磁性皮帶機,相比機械對(duì)中台,光學對中台能(néng)夠顯著降低成本。
(8)機器人七軸與端(duān)拾器(qì)
標準(zhǔn)六(liù)軸機器人用於衝壓生產能(néng)夠達到(dào)8件/min的生產節拍,為了進一步提高生產率,近年來機器人(rén)製造廠家與係統集成商紛紛研發附加七(qī)軸。采用七軸(zhóu)後,機器人衝壓自動化生產線的(de)生產節拍可以進一步提高到12件/min,使得機器人自(zì)動化衝壓線的生產率能(néng)夠與昂貴的專用機(jī)械手高速(sù)線一較高下。
(9)線尾碼垛係統
自動化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荷就超過勞動極限,為了適應這種高節奏的產出,需要先對衝壓件成品進(jìn)行分流,然後由人工或機器人將其碼入料架,zui後由鏟車將料架運走。

自動化衝(chōng)壓生(shēng)產線