一、多(duō)機連線機械(xiè)手
分為多機滑塊同步模式及滑塊自(zì)由模式,一般適用於產量要求較大且品類眾多的小(xiǎo)型衝壓件。
二(èr)、多機連線機器(qì)人
一般適(shì)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、機器人衝壓自動化生產(chǎn)線的一般構成(chéng)
典型的機器人衝壓(yā)自動化生產線包含以下部分: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(duǒ)係統(tǒng)、安(ān)全防護係統及機器人端拾器。具體布置方式可以根(gēn)據生產車間的麵積進行調整,如拆垛車的開出方式既(jì)可以與(yǔ)衝壓(yā)線平行也可以與衝壓線垂直(zhí)。
1. 衝壓機器人
衝壓生(shēng)產用(yòng)機器人除了要(yào)求負載大、運行軌跡精確及性能穩定可靠等搬運(yùn)機器人所共有的特性(xìng),還要滿足頻繁起/製動、作(zuò)業(yè)範圍大(dà)、工件尺寸及回(huí)轉(zhuǎn)麵積大等特點。各個生產廠家的衝(chōng)壓機器人都在普通搬運機器人的基礎(chǔ)上加大了電動機功率及減速機規格,加長了手臂,並廣泛采用棚架式安裝結構(gòu)。
2. 機器人(rén)衝壓自動(dòng)化線控製(zhì)係統
機器人衝壓(yā)自動化係統需要集成(chéng)壓力機、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(bié)係統、各種皮帶、同步控製係統、安(ān)全防(fáng)護係統及大屏幕顯示,並具有無(wú)縫集成進工廠MES係統的能力。為了把(bǎ)如此多的智能控製係統有效集成,一(yī)般采用以太網與工(gōng)業現(xiàn)場總線(xiàn)二級網絡(luò)係統,其中現場總(zǒng)線係(xì)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,分別是專用拆垛機(jī)/機器人+拆垛小車/桁架式機(jī)械手+拆垛小車。
(1)專用拆垛機
其結構(gòu)特點是垛料放置在可移動液壓升(shēng)降台車上;垛料高度依靠(kào)與光電傳感器與液壓(yā)係統控製,保持恒定;磁力(lì)分張器依(yī)靠氣(qì)動或電動驅動自動貼近垛料;采(cǎi)用氣缸驅動(dòng)、矩陣布(bù)置(zhì)的真空吸盤組進行拆(chāi)垛,真空吸盤組垂直運動;拆成單(dān)張(zhāng)的板(bǎn)料采用磁性皮帶傳輸。
(2)機器人+拆(chāi)垛小車
其結構特點(diǎn)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整機器人吸料高度;磁力(lì)分張器支架安裝在拆垛小車上,支架可平(píng)移並(bìng)具有多個可自由旋轉的調整關節,更換垛料時人(rén)工將磁力(lì)分張器靠在垛料周邊;拆(chāi)垛用真(zhēn)空吸盤組及雙料檢測傳感器安裝在機器人端拾器上;拆成(chéng)單張的板料由機器人放置在可(kě)伸縮過渡皮帶上進行傳輸。
(3)桁架式機械(xiè)手+拆垛小車
其結構特點是垛料放置在可移動的拆垛(duǒ)小車上;垛料高度不控(kòng)製,拆垛時依靠計算的板料厚度(dù)自動調整機械手吸(xī)料高度;磁力分張器支架安(ān)裝在拆垛小(xiǎo)車上,支架可平移並具有多個可自由旋轉(zhuǎn)的調整關節,更換垛料時人工將磁力分張器靠(kào)在垛料周邊;拆垛用(yòng)真空吸盤組及雙料檢測傳感器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(zhì)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(dài)機用於拆(chāi)垛完成後單張(zhāng)板料的傳輸,它可以為板料提供穿過清洗機所需(xū)的(de)移動速度(dù)。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。皮帶長度可(kě)調整,以填補(bǔ)不(bú)進行板料清洗(xǐ)、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(liào)的傳輸,它可以為板料提供(gòng)穿過清洗機所需的(de)移動速度。皮帶機的速度(dù)一般為變頻控製,以保證與後(hòu)續清洗機、塗油機的同步。皮帶長度(dù)可調整,以填補(bǔ)不(bú)進行板料清洗、清洗機離線時的空(kōng)間。
隨著客戶對汽車表麵質量的(de)要求越來越高,在衝壓成形前對覆蓋件板料進行清洗已經成為汽車廠的標準工(gōng)藝。根(gēn)據產量(liàng)大小,板料清洗可以分為在線清洗和離線清洗(xǐ)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(xǐ)線可(kě)以供應2~3條衝壓線,離線清洗機的規格一般寬度為2m;在線清洗適用於批量較大的企業(yè),為適應轎車(chē)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(gǔn)組合的(de)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,潤滑係統,行走機構,以及電氣控製係統(tǒng)等組成。主(zhǔ)要用於標準板材(cái)、未塗(tú)層、鍍鋅板以(yǐ)及鋁板等板料、卷料的清洗。清洗機具有自行走機構,在(zài)不需要清洗工序時,整機可沿地麵軌道(dào)開出。
引料輥(gǔn)、毛刷輥、擠幹輥各(gè)自具有獨立的壓力調整與變頻驅動機構,通過精確調整壓力與速度,可以保證磨損、維修(xiū)後(hòu)的輥係(xì)與生產線保持同步。擠幹輥采用無紡布層壓布輥,以提供良好的擠幹和張緊性能,並具有防擦(cā)傷和自(zì)愈功能。清洗油箱(xiāng)具有加熱係統(tǒng),可以使(shǐ)清洗介質在不(bú)同環(huán)境溫度下使用並達到zui佳塗油(yóu)效果。電氣係統采用具有現場總線通(tōng)信功能的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
為了保證板料在較高速度下拉延成形時的質量(liàng),在衝壓成形前對板料進行局部塗抹拉延油是汽(qì)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拉延前的塗油工序,由噴槍單(dān)元、供(gòng)油及油液保溫單元、噴射供氣單元、板料輸送單元、油霧(wù)收集單元、電氣控製單元及機(jī)身等組成(chéng)。塗油機具(jù)有行走機構,在不需要塗油時可以移動離線。噴嘴采用數字(zì)化控製,保證板料(liào)上油膜位置的準確和油膜厚度的(de)均勻。不管(guǎn)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,油液溫度恒定,保(bǎo)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(jìn)行對(duì)中。常用的(de)對中台(tái)有重力對中台、機械對中台及光學對中台(tái)三種。
1)重(chóng)力對中台
板料在裝滿滾珠的斜麵上依靠重力自由滑向一角進行(háng)定位,台上具(jù)有板料到位檢測及雙料檢測(cè)。重力(lì)對中台適用於(yú)機器人直接放置板料,不適用(yòng)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動至擋(dǎng)塊,再由另外三側的(de)氣缸驅動打料器向(xiàng)中心推,從而實現精確定位。所有打料器的位置可示教編程,對中台具有(yǒu)板料到位檢測及雙料檢測(cè)。機械對中(zhōng)台能夠滿足各種(zhǒng)異性料的高速對中。另外,可采用雙中心設計(jì),以滿足同時處理一模兩件或雙模雙件的(de)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(jì)術,其原理是(shì)利用拍照獲得的板料位置圖像經視頻處理軟件(jiàn)後自動調整機器人的軌跡(jì),從而既滿足(zú)zui終將板(bǎn)料精確置入模具內的要求(qiú),又避免了機械對中台的(de)複雜機構。光學(xué)對(duì)中(zhōng)台本質上是一個具有板料到位檢測及(jí)雙料(liào)檢測的磁性皮帶機,相比機械對中台,光學對中台能(néng)夠顯著(zhe)降低成本。
(8)機器人七軸與端拾器(qì)
標準六軸機器人用於衝壓生產能夠達到8件/min的生產節拍,為了進(jìn)一步提高生產率(lǜ),近年來機器人製造廠家(jiā)與係統集成商紛紛研發附加(jiā)七軸。采用七軸後(hòu),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(jī)器人自動化衝壓線的生產率能夠與昂貴(guì)的專用(yòng)機(jī)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夠超過10件/min,這時線尾碼垛工位的負荷就超過勞(láo)動極限,為了適(shì)應這種高節奏(zòu)的產出,需要(yào)先對衝壓(yā)件成品進行分流,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。

自動化衝壓生產線