一、多機連(lián)線機械手
分為多(duō)機滑塊同步模式及滑塊(kuài)自由模式,一般適用(yòng)於(yú)產量要求較大且品類眾多的(de)小型衝壓件。
二、多(duō)機連線機(jī)器人
一般適用於外觀和成(chéng)形性要求較高的大型(xíng)衝壓件(汽車零部件(jiàn)等)。
三、機器人(rén)衝(chōng)壓自動化生產線的一般構成
典型的機器人衝壓自(zì)動化生產線包(bāo)含以下部分:機器人、電(diàn)控係(xì)統、拆垛裝置、過渡(dù)皮帶、板料清洗機(jī)、板料塗油機、對中台、線尾碼垛係統(tǒng)、安全防護(hù)係統及機器人端拾器。具體(tǐ)布置方式可以根據生(shēng)產車間的麵積進行調整,如拆垛車的開出方式既可以與衝壓線平行也可以與衝壓(yā)線垂直。
1. 衝壓機器人
衝壓(yā)生產用機器人除了(le)要求負載大、運行軌跡精確及性能(néng)穩定可靠等搬運機(jī)器人所共有的特性,還要滿(mǎn)足頻繁起/製動、作業(yè)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,並廣泛采用棚架式(shì)安裝(zhuāng)結構。
2. 機器人衝(chōng)壓自動化線(xiàn)控製(zhì)係統
機(jī)器人衝壓自動化係統需要集成壓力機、機器人、拆(chāi)垛機、清洗機、塗油機、對中台、雙料(liào)檢測裝置、視覺識別(bié)係統、各種皮帶、同步控製係統、安全防護係統及大屏(píng)幕顯示,並具有無縫集(jí)成進工廠MES係統的能力。為了把如此多的智能控(kòng)製係統有效集成,一般采用以太網與工業現(xiàn)場總線二級網絡係統,其(qí)中現場總線係統(tǒng)可能同時搭載安全總線。

3. 拆(chāi)垛係統
目前常見的拆垛係統(tǒng)有三種,分別(bié)是專用(yòng)拆(chāi)垛機/機器人+拆垛小車/桁架式機械手+拆(chāi)垛小車。
(1)專用拆垛機
其結構特點是垛(duǒ)料放置(zhì)在可移動(dòng)液壓升降台車上;垛料高度依靠(kào)與光電傳感器與液(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近垛料;采用氣缸驅動、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(cí)性皮帶傳輸。
(2)機器人+拆垛小車
其結構特點是垛(duǒ)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(suàn)的板料厚度自動調整(zhěng)機器人(rén)吸料高度;磁力分(fèn)張器支(zhī)架安裝在拆垛小車上,支架可平移並具有(yǒu)多個可自由旋轉的(de)調整關節,更換垛料(liào)時人(rén)工將磁力分張器靠在垛料周邊;拆垛用(yòng)真空吸盤組及(jí)雙料檢測傳感器安裝在機器人端拾器上;拆(chāi)成單張的板料由機器人放置在可伸縮過渡皮帶上進(jìn)行傳輸。
(3)桁(héng)架式機械手+拆(chāi)垛小車
其結構特點是垛料放(fàng)置(zhì)在可移動的拆垛小車上;垛料(liào)高度不(bú)控製,拆垛時依靠計算的板(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(shàng),支架(jià)可(kě)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(qì)靠在垛料周邊(biān);拆(chāi)垛用真空(kōng)吸盤組及雙料檢(jiǎn)測傳感器安裝在桁架式機械手端拾器上(shàng);拆成(chéng)單張的板料由機械手放置在可伸縮過渡皮帶上進行傳輸。
(4)可伸縮皮帶機
可伸縮皮帶機用於(yú)拆(chāi)垛完成後單張板料的傳輸,它可以為板料提(tí)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,以保證與後續清洗機、塗油機的同步。皮帶長(zhǎng)度可調整,以填補不進行板料清洗、清洗機離線(xiàn)時的空間。
(5)板料清(qīng)洗機
可伸縮皮帶機用於拆垛完成後單張板料的傳(chuán)輸,它可以為板料提供穿過(guò)清(qīng)洗機所需(xū)的移(yí)動速度。皮帶機的速度一般為變(biàn)頻控製,以(yǐ)保證與(yǔ)後續清洗機、塗油機的同(tóng)步。皮帶長度可調整,以填補不進行(háng)板料清洗、清洗機(jī)離線時的空間。
隨著客戶對汽車(chē)表麵質量的要求越來越(yuè)高,在衝壓成形前(qián)對覆蓋件(jiàn)板料進行清洗已(yǐ)經成為汽車廠的標準工藝。根據產量(liàng)大小,板料清洗可以分為在線清洗和離線清洗兩種工藝:離線清洗適用於投產(chǎn)初(chū)期(qī),單車型產量較低的企業,一條板料清(qīng)洗線可以供應2~3條衝壓線,離線清洗機的規格一般(bān)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(xiàn)清洗機的規格一般寬度為4.2m。
清洗機由引料(liào)輥、毛刷輥(gǔn)及擠幹輥(gǔn)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(jí)器,潤滑(huá)係統,行走機構,以及電氣控製係統等組成。主要用於標準板材、未塗層、鍍鋅板以及鋁板等板料、卷(juàn)料(liào)的(de)清洗。清洗機具有自行(háng)走機(jī)構,在不需(xū)要清洗(xǐ)工序時,整機可(kě)沿(yán)地麵軌道開(kāi)出。
引料輥、毛刷輥、擠幹輥各自具有獨立的(de)壓力調整與(yǔ)變頻驅動機構(gòu),通過精確調整壓力與速度(dù),可以保證磨損(sǔn)、維修後的輥係與生產線保(bǎo)持(chí)同(tóng)步。擠幹輥采用無紡(fǎng)布層壓布輥,以提(tí)供良好(hǎo)的擠幹和張(zhāng)緊性能(néng),並具有防擦傷和自愈功能。清洗油箱具有加熱(rè)係統,可以使清洗介質在不(bú)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(néng)的PLC控製,通過觸摸(mō)屏人機界麵可以進行參數設定、故障診斷。

(6)板料塗油機(jī)
為了保證板(bǎn)料在較高速度下拉延成形時(shí)的質量,在衝壓成形前對板料進行局部塗抹拉延油是(shì)汽車廠常(cháng)用的工藝(yì)手段,適用於自動化衝壓(yā)線的塗油機。
塗油機主要用於板材拉延前的(de)塗油工序,由(yóu)噴槍單元(yuán)、供油(yóu)及油液(yè)保溫單元、噴(pēn)射供氣單元、板料輸送(sòng)單(dān)元、油霧(wù)收集單元、電氣控製單元(yuán)及機身等組成(chéng)。塗油機具有行走機構,在不需要塗油時可以移動離(lí)線。噴嘴采用(yòng)數字化控製,保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(yóu)及油液保溫單元(yuán)均處於等待噴射(shè)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(zhōng)台、機械對中台及(jí)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(yī)靠重力自由滑(huá)向一角進行定位,台上具有板料到位檢測及雙料檢測。重力對中(zhōng)台(tái)適用於機(jī)器人直接放置板料,不適用於具有(yǒu)清洗機、塗油機(jī)的自動線。
2)機械對中台
板料依(yī)靠磁性皮袋移動至擋塊,再由另外三側的氣缸(gāng)驅動打料器向中心推(tuī),從而實現精確定位。所有打料器的位置(zhì)可示教編程,對中台具有板料到位(wèi)檢測及雙料檢測。機械對(duì)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(jì),以(yǐ)滿足同時處理一模兩件或雙模雙件(jiàn)的要求。台上具有板料到位檢測及雙料檢測。
3)光學對中台
這是近幾年發展的技術,其原理是利用拍照獲得的板料位置圖像經視頻處(chù)理軟件(jiàn)後自動(dòng)調(diào)整(zhěng)機器(qì)人的軌跡,從而既滿足(zú)zui終將板料精確置入模具內的要求,又(yòu)避免了機械對中台的複雜機構。光學對(duì)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(jī)械對中台,光學對(duì)中台能夠顯著(zhe)降(jiàng)低成本。
(8)機器人七軸與端(duān)拾器
標準六軸機器人用於衝壓生(shēng)產能夠達到8件/min的生(shēng)產節拍(pāi),為了進一步提高生產率,近年來機器人製造廠家與係統集成商紛紛研發附加七軸。采用七軸後,機器(qì)人衝(chōng)壓自動化生產線的生產節拍可以進一(yī)步提高到12件/min,使得機器人自動化衝壓(yā)線的生產率能夠與昂貴的專用機械手高(gāo)速線(xiàn)一較高下。
(9)線尾碼垛係統
自動化(huà)衝壓線的生產節拍能夠超過10件/min,這時線尾碼垛工位的負荷就超過勞動極(jí)限,為了適應這種高(gāo)節奏的(de)產出,需要先對衝壓件成(chéng)品進行分流(liú),然後由人工或機器人(rén)將其碼入料架,zui後由鏟車將料架運走。

自動化衝壓生產線