一、多機連線(xiàn)機械手
分(fèn)為多機滑塊同步模式及滑塊自由模式,一般適用於產量要求較大且品類眾多的小型衝壓件。
二、多機連線機器人
一(yī)般適用(yòng)於外觀和成形(xíng)性要求較高(gāo)的大型衝壓件(汽車零部件等)。
三、機器人衝壓自(zì)動化生產線的一般構成
典型的機器人衝壓自動化(huà)生(shēng)產線包含以下部分: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、線尾碼垛係統、安全防護係統及機器人(rén)端拾器。具體布置(zhì)方式可以根據生產車間的麵積進行(háng)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壓線垂直(zhí)。
1. 衝壓機器(qì)人
衝壓生產用機器人除了要求(qiú)負(fù)載(zǎi)大、運行軌跡精(jīng)確及性能穩定可靠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(wéi)大、工件尺寸及回轉麵積大等特點。各個(gè)生產廠家的(de)衝壓機器人都在普通(tōng)搬運機器人的基礎上加大了電動機功率及減速(sù)機規格,加長了手臂,並(bìng)廣(guǎng)泛采用棚架式安裝結構(gòu)。
2. 機器人衝(chōng)壓自動化線控製係統
機器(qì)人衝壓自(zì)動化係統需要(yào)集成壓力(lì)機、機器人、拆垛機(jī)、清洗機、塗油機(jī)、對中台、雙料檢測裝置、視覺識別係統、各(gè)種皮帶、同步控製(zhì)係統、安全防護係統及大屏幕顯示,並(bìng)具有無縫集成進工(gōng)廠MES係統的能力。為了把如此多的智能控製係統有(yǒu)效集成,一般采用以太(tài)網與工(gōng)業現場總線二級網絡係統,其中現場總(zǒng)線係統可能同時搭載安全總線。

3. 拆垛係(xì)統
目前(qián)常見的拆垛(duǒ)係統有三種,分別是專用拆(chāi)垛機/機器人+拆垛(duǒ)小車/桁架式(shì)機械手+拆垛小車。
(1)專用拆垛(duǒ)機
其結構特點是垛料放置在(zài)可移動液壓升降台車上;垛料高度依靠與光電(diàn)傳感器(qì)與液(yè)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(tiē)近垛料;采用氣缸驅(qū)動(dòng)、矩陣布置的真空吸盤組進行拆垛(duǒ),真空吸盤組垂直運動;拆成單張的板料采用磁性皮帶傳輸。
(2)機器人+拆垛小車
其結構特(tè)點是垛料放(fàng)置在可(kě)移動的拆(chāi)垛(duǒ)小車上;垛料高度不控製,拆垛時依靠計算的板料(liào)厚度(dù)自動(dòng)調整機器人吸料高度;磁力分張(zhāng)器支架安裝在拆垛(duǒ)小車上(shàng),支架可平移並具有多個可自由旋轉的調整關(guān)節,更換垛(duǒ)料時人工將磁力分(fèn)張器靠在垛(duǒ)料周邊;拆垛用真空吸盤組(zǔ)及雙料檢測傳感器安裝(zhuāng)在機(jī)器人端拾器上(shàng);拆成單張的板料由機(jī)器人放置在可伸縮過渡皮帶上進行傳輸。
(3)桁架式機械手+拆垛小(xiǎo)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(duǒ)時(shí)依靠(kào)計算的板料厚度自動調整機械手吸料高度;磁力分張器支架安裝在拆垛小(xiǎo)車上,支架可(kě)平(píng)移並具有多(duō)個可自由旋(xuán)轉的調整關節,更(gèng)換垛料時人工將磁力分張器(qì)靠(kào)在垛料周(zhōu)邊;拆垛用真(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(xiè)手放置在可伸縮過渡皮帶上進行傳輸。
(4)可伸縮皮帶機
可(kě)伸縮皮帶機用於拆垛完成後單張板料的傳輸,它可以為板料提供穿過(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(bǎo)證與後(hòu)續清(qīng)洗機、塗油機的同步。皮帶長度可調整,以填補不進行板料清洗、清洗機離線時的空間。
(5)板料清洗機
可伸縮皮帶機用於拆垛完成(chéng)後單張(zhāng)板料的傳輸,它可以(yǐ)為板料提供穿(chuān)過清(qīng)洗機所需的移動速度。皮帶(dài)機的速度一(yī)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,以填補不進行板料清洗、清洗機離(lí)線時的空間。
隨(suí)著客戶對汽車表麵質量的要求越來越高,在衝(chōng)壓成形前對覆蓋件(jiàn)板料(liào)進行清洗已經成為汽車廠的(de)標準工藝。根(gēn)據產量大(dà)小,板料清洗可以分為在線清洗和(hé)離線清洗兩(liǎng)種工藝:離線清洗適用(yòng)於(yú)投產初期,單車型產量(liàng)較低的企(qǐ)業,一(yī)條板料清(qīng)洗(xǐ)線可以供應2~3條衝(chōng)壓線,離線清洗機的規格一般寬度為2m;在線(xiàn)清洗適用於批量較大的企(qǐ)業,為適應轎車整體側圍的尺寸,在線清洗機的規格一般寬度為4.2m。
清洗機由引(yǐn)料輥、毛刷輥及擠幹輥組合的輥係,動力及傳動係統、液壓(yā)調整機構,清洗過(guò)濾係統,集束噴管組件,油霧收集器,潤滑係統,行走機構,以及電氣控製係統等組成。主要用於標準(zhǔn)板(bǎn)材(cái)、未塗層、鍍鋅板以及鋁板等板料、卷(juàn)料的清洗。清洗機具有自行走機構,在(zài)不需要清洗工序時,整機可(kě)沿地麵軌道(dào)開出。
引料輥、毛刷輥、擠幹輥各自具有獨立的壓力調(diào)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(chǎn)線保持同步(bù)。擠幹輥(gǔn)采用無紡布層壓布輥,以提供良好的(de)擠幹和張緊(jǐn)性能,並具有防擦傷和自愈功能。清洗(xǐ)油箱具有加熱係統,可以使清洗介質在不同(tóng)環境溫度下使用(yòng)並達到zui佳(jiā)塗油效果。電氣係統采用具有現(xiàn)場總線通信功能的PLC控製,通過(guò)觸摸屏人機界麵可以進行參數設(shè)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質(zhì)量,在衝壓成形前對板料進行局(jú)部塗抹拉延油是汽車廠常用的工藝手段,適用(yòng)於自動化衝壓線的塗油機。
塗油機主要用於(yú)板材拉延前的塗油工序,由(yóu)噴槍單元、供油及(jí)油液保溫單(dān)元、噴射供(gòng)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(jù)有行走機構(gòu),在不(bú)需要塗油時可以移動離線。噴嘴采用數字化控製,保證板(bǎn)料上油膜位置的準確和油膜厚度的(de)均勻。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(yè)溫度恒定,保證噴射效果。
(7)板料對(duì)中台
為了保證板料被準確地放置在模具內,在機器人拾(shí)取板料前需要(yào)對板料(liào)進行對中。常用的對中台有重力對中台、機械對中台及(jí)光學對中台(tái)三種。
1)重力對中台
板料在裝(zhuāng)滿滾珠的斜麵上依靠重力自由滑向一角(jiǎo)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人直接放置板料,不適用於(yú)具有清洗機、塗(tú)油機的自動(dòng)線。
2)機械對中台
板(bǎn)料依靠磁性皮袋移動至擋塊(kuài),再由另外三側的氣缸驅動打料器向中心(xīn)推,從而實現精確定位。所有打料器的位置可(kě)示教編程,對中台具(jù)有板料到位檢測及雙料檢測。機械對中台能夠滿(mǎn)足各種異性料的高速對中。另外,可(kě)采用雙中心設計,以滿足同(tóng)時處理一模兩件(jiàn)或雙模雙件的要求。台上具有板料到位(wèi)檢測及雙(shuāng)料檢測。
3)光學對中台
這是近(jìn)幾年發展的技術,其原理是利用拍照獲得的板料位置圖像經視頻處理軟件後自動調整機器(qì)人的軌跡(jì),從而(ér)既滿(mǎn)足zui終將板料(liào)精確置入模具內的要求,又避免了機械對(duì)中台的複雜機構。光學對中台(tái)本質上是一個具有板料到位檢測及雙料檢測的磁(cí)性皮帶機,相比機(jī)械對(duì)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(rén)用於衝壓生產能(néng)夠達到8件/min的(de)生產(chǎn)節拍,為了進一步提(tí)高生(shēng)產率,近(jìn)年(nián)來機器人製造廠(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(zì)動化生產線的生產(chǎn)節拍可以進一步提(tí)高到12件/min,使得機器人自動化衝壓線(xiàn)的生產率能夠與昂貴(guì)的專用機械手高速線一較高下。
(9)線尾碼垛係統
自動化衝壓線(xiàn)的生產節拍能夠超過10件/min,這時線(xiàn)尾碼垛工位的負荷就超過勞動極限,為了適應這種高節奏(zòu)的(de)產出(chū),需要先對衝壓(yā)件成品進(jìn)行分流(liú),然後由(yóu)人工或機器人將其碼入料架,zui後由鏟車將料架運走。

自動化衝壓生(shēng)產線