一、多機連線(xiàn)機械(xiè)手
分為多機滑塊同步模(mó)式及滑塊自由模式,一般適(shì)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(jī)器人
一般適用於外觀和成形性要求較高的大型衝(chōng)壓件(汽車零部(bù)件等)。
三、機器人衝壓自動化生產線的一般構(gòu)成
典型的機器人衝壓自動化生產線(xiàn)包含(hán)以下部分(fèn):機器人、電控係統(tǒng)、拆垛裝置、過渡皮帶、板料清洗機、板料塗油機(jī)、對中台、線尾碼垛係統、安全防護係統及機器人端拾器。具體布置方式可以根據生產車間(jiān)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壓線(xiàn)垂直。
1. 衝壓機器人
衝壓生產(chǎn)用機(jī)器人除了要求負載大、運行軌跡精確及性(xìng)能穩(wěn)定可靠等搬運機器(qì)人所共有的特性,還要滿(mǎn)足頻繁(fán)起/製動、作業範圍大、工(gōng)件尺寸及回(huí)轉麵積大等特點。各個生產廠家的衝(chōng)壓機器(qì)人都在普通(tōng)搬運機(jī)器人的基礎上加大了電動機功率及減速機規格,加長了手臂(bì),並廣泛采用棚架式安裝結構。
2. 機(jī)器(qì)人衝壓自動化線控製係(xì)統
機器人衝壓自動(dòng)化係統需要集(jí)成壓力機、機器人(rén)、拆垛機、清洗機、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(zhì)係(xì)統、安全防護係統及大屏幕顯示,並具有無縫(féng)集成(chéng)進(jìn)工廠MES係統(tǒng)的能力(lì)。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(yè)現場總線二級網絡係(xì)統,其中現場總線係統可能同時搭載安全總線(xiàn)。

3. 拆垛係統
目前常見的拆垛係統有三種,分別是專用拆垛(duǒ)機/機器人+拆垛小(xiǎo)車/桁架式機械手+拆垛小車。
(1)專用拆(chāi)垛機
其(qí)結構特點是垛料放置在可移動液壓升降台車上;垛料(liào)高度依靠(kào)與光電傳感器與液壓係統控製,保持(chí)恒定;磁力分張(zhāng)器依靠氣動或電動(dòng)驅動自動貼近垛料;采(cǎi)用氣缸驅動、矩陣布置的真空吸盤組進行拆垛,真空吸盤組垂直運動;拆成單張的板料采用磁性(xìng)皮帶傳(chuán)輸。
(2)機(jī)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(xiǎo)車上;垛料高度不控製(zhì),拆垛時(shí)依靠計算的板料厚(hòu)度(dù)自動調整機器人吸料高度;磁力分張器支架安裝在拆(chāi)垛小車上,支架可平移並具有多個可(kě)自由旋轉的調整關節,更換垛料(liào)時人工將磁力分張器靠在垛料(liào)周(zhōu)邊;拆垛用真空吸盤組及雙(shuāng)料檢測傳感器安裝在機器(qì)人端拾器上;拆成單張的板(bǎn)料由機器人(rén)放置在可(kě)伸縮過渡皮帶上進行傳輸。
(3)桁架式機械(xiè)手+拆垛小車(chē)
其結構特點是垛料放置在可移動的拆垛小(xiǎo)車上;垛料(liào)高度不控製,拆(chāi)垛(duǒ)時依靠計算的板(bǎn)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車上,支架(jià)可平移並具有多(duō)個可自由旋轉的調整關節,更換垛料時人工將(jiāng)磁力(lì)分張器靠(kào)在垛料周邊;拆垛(duǒ)用真空吸盤組及(jí)雙料檢測傳感器安裝在桁架式機械手端拾(shí)器上;拆成單張的板料由機械手放置在可伸縮過渡皮帶(dài)上進行傳輸。
(4)可(kě)伸縮皮帶機
可伸縮皮帶機(jī)用於拆垛完成後單張板料的傳輸,它可以為板料(liào)提供(gòng)穿過清洗機所(suǒ)需的移動速度。皮帶機的速度一般為變頻控製,以保證與後續清洗(xǐ)機、塗油機的同步。皮帶長(zhǎng)度可調整,以填補不進(jìn)行板料(liào)清洗、清洗機離線時的空間(jiān)。
(5)板料(liào)清洗機
可伸縮皮帶機用於拆垛完成後單張板(bǎn)料的傳輸(shū),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(sù)度一般為變頻控製,以保(bǎo)證(zhèng)與後續清洗(xǐ)機、塗油機的同步。皮帶長度可調整,以填(tián)補不進行板料清洗、清洗機離線時(shí)的空間。
隨著客戶對汽車表麵質量的要求越來越(yuè)高,在衝壓成形前對(duì)覆蓋件板料進行清洗已經成為汽(qì)車廠的標準工藝。根據產量大小,板料清洗可以分(fèn)為在線清洗和離線清洗兩種工藝(yì):離線清洗適用於投產初期,單車(chē)型產(chǎn)量較低的企業,一(yī)條板料清洗線可以供應2~3條(tiáo)衝壓線,離線清洗機的規(guī)格一般寬度為2m;在線清洗適用於批(pī)量較大的企業,為適應轎(jiào)車整體側圍的尺寸,在線清洗機的規格一般寬度為4.2m。
清洗機由引料輥、毛刷輥及擠幹輥組合的輥係,動力及傳動係統、液壓調整機構,清洗過濾係統,集束噴管組件,油霧收集器,潤滑係統,行走機構,以及電氣控(kòng)製係統(tǒng)等組成。主要用於標準板材、未塗層、鍍鋅板以及鋁板等板(bǎn)料、卷料的清(qīng)洗。清洗機具有自行走機構,在不需要清洗工序時,整機可沿地麵軌道開出。
引料輥、毛刷輥、擠幹輥各自具有獨立的壓力調整與變頻驅動機構,通過精確調整(zhěng)壓力與速度,可以保證磨損、維(wéi)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(yā)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(néng)。清洗(xǐ)油箱具有加熱係統,可以(yǐ)使清(qīng)洗介質在不同環境溫度下使用並達到zui佳塗油效果。電氣係(xì)統采用具有現場總線通信功(gōng)能的(de)PLC控製,通過觸(chù)摸(mō)屏人機界麵可以(yǐ)進行(háng)參數設定、故(gù)障診斷。

(6)板料(liào)塗油機
為了保證板料在較(jiào)高速度下拉延成形時的質量,在衝壓(yā)成(chéng)形前對板料進行局部塗抹(mò)拉延油是汽車廠常用的工藝手段,適用於自動化(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、供油及油液保溫單元、噴射供氣單元、板料輸送單(dān)元、油霧收集單元、電氣控製單(dān)元及機身等組成。塗油機(jī)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(shàng)油膜位置的準確(què)和油膜厚度的均勻。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
為了保證板料被準確地放(fàng)置在(zài)模具內,在機器(qì)人拾取板料(liào)前需要對板料進行對(duì)中。常用的對中台(tái)有重力(lì)對(duì)中(zhōng)台、機械對中台及光學對中台三種。
1)重力對中台
板料在裝(zhuāng)滿滾珠(zhū)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(wèi)檢測及雙料檢測。重力對中台適用於機器人直接(jiē)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(yí)動至擋塊,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。所有打料器的(de)位置可示教編程,對中台具有板(bǎn)料到位檢測及雙料檢測。機械對中台能夠滿足各種異性料的高速對中。另外,可采用雙中心設計,以(yǐ)滿足同(tóng)時處理一模兩件或雙模雙件(jiàn)的(de)要(yào)求。台上具(jù)有板料到位檢測及雙(shuāng)料檢測(cè)。
3)光(guāng)學對(duì)中(zhōng)台
這是近幾年(nián)發展的技術,其原理是利(lì)用拍照獲得的板料(liào)位置圖像經視(shì)頻處理軟件後(hòu)自動調整機器人(rén)的軌跡,從而既滿足zui終將板料精確(què)置入模具內的要求,又避免了機械對中台的(de)複雜機構。光(guāng)學對中台本質上是(shì)一個具有板料到位檢測(cè)及雙料檢測的磁性皮帶機,相(xiàng)比機械對中台(tái),光學對中台能夠顯著降(jiàng)低成本。
(8)機(jī)器人七軸與端拾器(qì)
標準六軸機器人(rén)用於衝壓生產能夠達到8件(jiàn)/min的生產節拍,為了(le)進(jìn)一步提高生產率,近年來機器人製造廠家與係統集成商紛紛研(yán)發附加七(qī)軸。采用七軸後,機器人衝壓自動化生產線的(de)生產(chǎn)節拍可以進一(yī)步提高(gāo)到12件(jiàn)/min,使(shǐ)得機器人自動化衝壓線的生(shēng)產率能(néng)夠與昂貴的專用機械手高速線一較高下。
(9)線尾碼垛係統
自動化衝(chōng)壓線的(de)生(shēng)產節拍能夠(gòu)超過10件/min,這時線尾碼垛工位的(de)負荷就超過勞動極限,為(wéi)了適應這種高節奏的產(chǎn)出,需要先對衝壓件成品進行分流,然後由人工或(huò)機器人將其碼入料架,zui後由(yóu)鏟車將料架運走。

自動化衝壓生(shēng)產線