一、多機連線機械手
分為多機滑塊同步模式(shì)及滑塊自由模式(shì),一般適用於產量要求較大且品類眾多(duō)的小型衝(chōng)壓件。
二、多機連線機器人
一般適用於外觀和成形性要求較高的大型衝壓件(汽車(chē)零部件等)。
三、機器(qì)人衝壓自動(dòng)化生產線的一般構(gòu)成
典型的機器人衝壓自動化生產線包含以下部(bù)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(jī)、對中台、線尾碼(mǎ)垛係統、安全防護係(xì)統及機器人端拾器。具體布置方(fāng)式(shì)可以根據生產車間(jiān)的麵積進行(háng)調整(zhěng),如拆垛車的開出方式既可以與衝壓線平行也可以與(yǔ)衝壓線垂直。
1. 衝壓機器人
衝壓生產用機器人除了(le)要求負載大、運行軌跡精確及性能穩定可靠等搬運(yùn)機器人所共(gòng)有(yǒu)的特性,還要滿足頻繁起/製動(dòng)、作業範圍大、工件尺(chǐ)寸及回轉麵(miàn)積大(dà)等特點(diǎn)。各個生產(chǎn)廠家的衝壓機器人(rén)都在普通搬運機器人的基(jī)礎上加大了電動機功率及減速機規(guī)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(dòng)化線控製係統
機器(qì)人衝(chōng)壓自動化係統需要集(jí)成壓力機(jī)、機(jī)器(qì)人、拆垛(duǒ)機、清洗機、塗(tú)油機、對中台、雙料檢測裝置、視覺識別係統、各(gè)種(zhǒng)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(tǒng)的能力。為了(le)把如此多的智能控製係統有(yǒu)效(xiào)集成,一(yī)般采用以太網與工業現場總線二(èr)級網絡係統,其中現場總線係(xì)統可能同時搭載(zǎi)安全總線。

3. 拆垛(duǒ)係統
目前常見的拆垛係統有三種,分別是專用拆垛機/機器人+拆垛小車/桁架式機械手+拆垛小車。
(1)專用拆垛(duǒ)機(jī)
其結(jié)構特點是垛料放置在可移動液壓升降(jiàng)台車上;垛料高度依靠與光(guāng)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(zǔ)垂直運動;拆成單張的板料采用磁性皮帶傳輸。
(2)機器人+拆(chāi)垛小車
其(qí)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,拆垛時依靠計算的板料厚度自動調(diào)整機器(qì)人吸(xī)料高度;磁力分張器(qì)支架安裝在(zài)拆垛小車(chē)上(shàng),支架(jià)可平移並具有多(duō)個可自由旋轉(zhuǎn)的調整(zhěng)關節,更換垛料時人工將磁(cí)力分張器靠(kào)在垛料周邊;拆垛(duǒ)用真空吸盤組及雙料檢測(cè)傳感器安裝在機器人端拾器上;拆成單張的板料由(yóu)機器人放置在可(kě)伸縮過渡皮(pí)帶上進行傳輸。
(3)桁(héng)架式機械手+拆(chāi)垛(duǒ)小車
其(qí)結構特點是垛料放置在可移動的拆垛小車上(shàng);垛料高度不控製,拆垛時依靠(kào)計算的板料厚度(dù)自動調整機械手(shǒu)吸料高度(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(duō)個可自由(yóu)旋轉的調整關(guān)節,更換(huàn)垛料時(shí)人工將磁(cí)力分張器靠在垛料周邊;拆垛用真空吸盤組及(jí)雙料檢測傳感器(qì)安裝在桁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(suō)過渡皮帶上進行傳輸。
(4)可伸縮皮帶機
可伸縮皮帶機用(yòng)於拆垛完成後單張板料的傳(chuán)輸(shū),它可以為板料提供穿過清洗機所需的移動速度(dù)。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(yóu)機的同步。皮帶長度可調整,以填補(bǔ)不進行板料清洗、清洗機離線時的空間。
(5)板料清洗機
可伸縮皮帶機用於拆垛完成後單張板料的傳輸(shū),它可以為板料提供穿(chuān)過清洗機所需的移動速度。皮帶機的速度一般為變頻控製,以保證與後續清洗機、塗(tú)油機的同步。皮(pí)帶長度可調整,以填補不(bú)進行板料清洗、清洗機離線時(shí)的空間。
隨著(zhe)客戶(hù)對汽車表麵質量的要求越來越高,在衝壓(yā)成形前對覆蓋件板料(liào)進行清洗已經成為汽車廠的標準(zhǔn)工(gōng)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: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條衝壓線(xiàn),離線清洗機的(de)規格一般寬(kuān)度為2m;在線清洗適用於批量較大的企業,為適應轎(jiào)車整體側圍的尺寸,在線清洗機的規格一般(bān)寬度為4.2m。
清洗機由引料輥、毛刷輥及擠幹輥組合(hé)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(guǎn)組件,油霧收集器,潤(rùn)滑係統,行(háng)走機構,以及電氣控製係(xì)統等組成。主要用於標準板材(cái)、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(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(dú)立的壓力調整與變頻驅(qū)動機構,通過精確調整壓力(lì)與速度,可以保證磨損(sǔn)、維修後的輥係與生產線保持同步。擠幹輥采用無紡布層壓(yā)布輥,以提供良好的擠幹和張緊性能,並具(jù)有防(fáng)擦(cā)傷(shāng)和自愈功(gōng)能。清洗(xǐ)油箱具(jù)有加熱係統,可以使清洗介質在不同環(huán)境(jìng)溫度下使用並達到zui佳塗油效果。電氣係統采用具(jù)有現場總線通信功能的PLC控製(zhì),通過觸摸屏(píng)人機界麵可以進行參數(shù)設定、故障診斷。

(6)板(bǎn)料塗油機
為了保證板料(liào)在較高速度下拉(lā)延成形時的質量,在(zài)衝壓成形前對板料進行局部塗抹拉延油是汽車廠常用的工藝手段(duàn),適(shì)用於(yú)自動化衝(chōng)壓線的塗油機。
塗油機主(zhǔ)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、板料輸送單元、油霧收集單元、電氣控(kòng)製單元及(jí)機身等組成。塗油機具有行走(zǒu)機構,在不需要塗油時可以移動離線。噴嘴采用數字化控製,保(bǎo)證板料上油膜位置的準確和油膜厚度的均勻。不管環境溫度如何變化,供油及油液保溫單(dān)元均處於等待噴射(shè)狀態,油液溫度恒定(dìng),保證噴射效果。
(7)板料對中台
為了保證板(bǎn)料被準確地放置在模(mó)具內,在機器人拾取板料前需(xū)要對板料進行對中。常用的對中台有重力對中台、機械對中台及光學對中台三種。
1)重力(lì)對中台
板(bǎn)料在裝滿滾珠的斜麵上依靠重力自(zì)由滑向一角進行定位,台上具(jù)有(yǒu)板料到位檢(jiǎn)測及雙料檢測。重力對中台適用於(yú)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(cí)性皮袋移(yí)動至擋(dǎng)塊,再由(yóu)另外三側(cè)的氣缸驅動打料器向中心推,從(cóng)而實現精確定位。所(suǒ)有打料器(qì)的位置可(kě)示教編程,對中台具有板料到位檢測及雙料檢測。機械對中台能夠(gòu)滿足(zú)各種(zhǒng)異性料的高速對中。另外(wài),可采用雙中心設計,以滿足同時處理一模兩(liǎng)件(jiàn)或雙模雙件的要求。台上具有板料(liào)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術,其(qí)原理是利用拍照獲得的板料位置圖像經視頻(pín)處理軟件後(hòu)自動調整(zhěng)機器人的(de)軌跡,從而既滿足zui終將(jiāng)板料精確置入模具內的要求,又避免了機(jī)械(xiè)對中台的複雜機構。光學對中台本質(zhì)上是一個具有(yǒu)板料到位檢測及雙料檢測的磁性皮帶機,相比機械對中台,光學對中台能夠顯著降低成本。
(8)機器人七軸與端拾器
標準六軸機器人用於衝壓(yā)生產能夠達到8件/min的生產節拍,為了進(jìn)一步提高生(shēng)產率,近年來機器(qì)人製(zhì)造廠家與(yǔ)係統集成商(shāng)紛紛研發附加七軸(zhóu)。采用七軸後,機器人衝壓自動(dòng)化生產線的生產節拍可以進一步提高到12件/min,使得機器(qì)人(rén)自動化衝壓線的生產率能夠與昂貴的專用機械手高速線一較高下。
(9)線尾碼垛係統
自動化衝壓線的生產節拍能(néng)夠超(chāo)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行分流,然後由人工或機器人將其碼入料架,zui後由鏟車將(jiāng)料架運走。

自動(dòng)化衝壓生產線