一、多機連線機(jī)械手
分為(wéi)多機滑塊同步模式及滑(huá)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
一般適用於外觀和成形(xíng)性要(yào)求較高(gāo)的大型衝壓件(汽車零部件等)。
三、機器人衝壓自動化生產線的(de)一般構(gòu)成
典型的機器人衝壓自動化生產(chǎn)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(qīng)洗機、板料塗油機、對中台、線尾碼垛係統、安全(quán)防護係統(tǒng)及機器人端拾器。具體布置方(fāng)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(yǔ)衝(chōng)壓線平行也可以與衝壓線垂直。
1. 衝壓機器人
衝壓生產用機器人除了要求負載大、運行軌跡精確及性能穩定可靠等搬運機器人所(suǒ)共有的特性(xìng),還要滿足頻繁起/製動、作業範圍大、工件尺寸及回轉麵(miàn)積大等特點。各個生產廠家的衝壓機器人都在普通搬運機器人的(de)基礎上加大了(le)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. 機器人衝壓自動化線控製係統
機器人(rén)衝壓自動化係(xì)統需要集成壓力(lì)機、機器人、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、同步控製係統、安全防(fáng)護係統及大屏(píng)幕顯示(shì),並具有無縫集成進工廠MES係統的能力。為了把如此(cǐ)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(xiàn)場(chǎng)總線係(xì)統可能同時搭(dā)載安(ān)全總線。

3. 拆垛係統
目前(qián)常見(jiàn)的拆垛係統有三種,分別是專用拆垛機/機(jī)器人+拆垛小車/桁架式機械手+拆垛小(xiǎo)車。
(1)專用拆垛機
其結構特點是垛料放置在可移動液(yè)壓升降台車上;垛料高(gāo)度依靠與光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(dòng)自動貼(tiē)近垛料;采用氣缸驅動、矩陣(zhèn)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皮帶傳輸(shū)。
(2)機器人(rén)+拆垛小車
其結構(gòu)特(tè)點是垛料放置在可移動的拆垛小車(chē)上;垛料高度不控製,拆垛時依靠計算的板料厚度自動調整機器人吸料高度;磁(cí)力分張器支架安(ān)裝在(zài)拆垛小車上,支架可平移(yí)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在垛料周邊;拆垛(duǒ)用真空吸(xī)盤組及(jí)雙料檢測傳感器安裝在機器(qì)人(rén)端拾器上;拆成單張的板料由機器人放(fàng)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)依靠計算的板料厚(hòu)度自動調整機械(xiè)手吸料高度(dù);磁力分張器支架安裝在拆(chāi)垛(duǒ)小車上,支架可平移並具有(yǒu)多個可自由旋(xuán)轉的(de)調整關(guān)節(jiē),更換垛料時人工將磁(cí)力(lì)分張器靠在垛料周邊;拆垛用真空吸盤組及雙(shuāng)料檢測傳(chuán)感器安裝(zhuāng)在桁架式機械(xiè)手端拾器(qì)上;拆成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(jī)
可伸縮皮帶機用於拆垛完成後單張(zhāng)板料的傳輸,它可以為板料提供穿過清(qīng)洗機所需的移動速(sù)度。皮帶機(jī)的速度一般為(wéi)變頻控製,以保證與後續清洗(xǐ)機、塗油機的同步。皮帶長度可調整,以填補不進行板料清洗、清洗機(jī)離線時的(de)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,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(bǎo)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(qīng)洗機離線時的空間。
隨著客戶對汽車表麵質量的要(yào)求越來越高,在(zài)衝壓成形前對覆蓋件板(bǎn)料進行清(qīng)洗已經(jīng)成為(wéi)汽車廠的標準工藝。根據產量(liàng)大小,板(bǎn)料清洗可以分為在(zài)線(xiàn)清洗和離線清(qīng)洗兩種工藝(yì):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(liào)清洗線(xiàn)可以供應2~3條衝壓線,離線清洗機的規格一般寬度為2m;在線清洗(xǐ)適用於批量較大(dà)的企業,為適應(yīng)轎車整體側(cè)圍的尺寸,在線清洗(xǐ)機的規格一般寬度為4.2m。
清洗機由引料輥、毛刷輥及擠(jǐ)幹輥組合的輥係(xì),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(tǒng),行走機(jī)構,以及電氣(qì)控製係統等組成。主要(yào)用於標準板材、未塗(tú)層、鍍鋅板以及(jí)鋁板等板料、卷料的(de)清洗。清洗機具有自行走機構,在不需要(yào)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(dòng)機構,通過精確調整壓力與速(sù)度,可以(yǐ)保證磨損、維修後的輥係與生產線保(bǎo)持同(tóng)步。擠幹輥采用無紡布層壓布輥,以提供良好的擠(jǐ)幹和張緊性能,並具(jù)有防擦傷和自愈功能。清洗(xǐ)油(yóu)箱具有加(jiā)熱係統,可以使清洗介質(zhì)在(zài)不同環(huán)境溫度下(xià)使用並達(dá)到zui佳塗油效果。電氣係統采用具有現場(chǎng)總線(xiàn)通信功能的PLC控製,通過觸摸屏人機界麵可以進行參數設定、故障診(zhěn)斷。

(6)板料(liào)塗油機(jī)
為了保證板料在較高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油是汽車廠常用的工藝手段,適用於自動化衝壓(yā)線的塗油機。
塗油機主要用於板材(cái)拉延前的塗油工序,由噴槍單元、供油及油液保溫單(dān)元、噴射供氣(qì)單元、板料輸送單元(yuán)、油霧(wù)收集(jí)單元(yuán)、電氣控製單元及機身等組成。塗油機具有行走機構,在不需要塗油時可以移動離線。噴嘴采用數字化控製,保證(zhèng)板料上油膜位置的準確和(hé)油膜厚度的均勻。不管環境溫度如何變化,供油(yóu)及(jí)油(yóu)液保溫單元均處於(yú)等待噴射狀(zhuàng)態,油液溫度恒定(dìng),保證噴射效果。
(7)板料對中台
為了保證板料被準確地放置在模具內,在機器人拾取板料前需要對板料進行對中。常用的(de)對中台有重力對中台、機械對中台(tái)及光學對中台三種。
1)重力對中台
板料在裝滿滾珠的斜(xié)麵上依靠(kào)重力自由滑向一角進行定位,台上具有板料(liào)到位檢測(cè)及雙料檢測。重力對中台適用於機(jī)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(xiè)對中台
板料依靠磁性皮袋移動至擋塊,再由另(lìng)外三側的氣缸(gāng)驅動打料器向中心推,從而實現精確定位。所有打料器的位置可示(shì)教編程,對中台具有板料到位檢測及雙料檢測。機械對中台能夠滿足各種(zhǒng)異性料的高速對中。另外,可采用(yòng)雙中心設計,以滿足同時處理(lǐ)一模兩件或雙模雙件的要求。台上具有板料到位檢(jiǎn)測及雙料檢測。
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(shì)頻處(chù)理軟件後自動調整機器人的軌跡,從(cóng)而既滿足zui終將板料精確置入(rù)模具內(nèi)的要求,又避免了機械對中(zhōng)台(tái)的複(fù)雜機構。光學對中台本質上(shàng)是一個具有(yǒu)板(bǎn)料到(dào)位(wèi)檢測及雙料檢測的(de)磁性皮帶機,相比機械(xiè)對中台,光學對中台能(néng)夠顯著降(jiàng)低成本。
(8)機器人七軸與端拾器
標準六軸機(jī)器人用於衝壓生產能夠達到8件/min的生產節拍,為了(le)進一(yī)步提高(gāo)生產率,近年來機器人製造廠家與(yǔ)係統集成商紛紛研發附加七軸。采(cǎi)用七軸後,機器人衝壓自動化生產線的生產節拍可以進一步提高到12件/min,使得機器人(rén)自動化衝壓線的生產率(lǜ)能夠與昂貴的專用(yòng)機械手高速線一較高下。
(9)線尾碼垛係統
自動化衝(chōng)壓線的生產節拍能夠超過10件/min,這時線(xiàn)尾碼垛工位(wèi)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(háng)分流,然後由人工或機器人將(jiāng)其碼入(rù)料(liào)架,zui後由鏟車將料架運走(zǒu)。

自動化衝壓生產線