一、多(duō)機連線機(jī)械手(shǒu)
分為多機滑塊同步模式及滑塊(kuài)自由模式(shì),一般適(shì)用於產(chǎn)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(yòng)於外觀和成(chéng)形性要求較高的大型衝壓件(汽車零部件等)。
三、機器人衝壓自(zì)動化生產線的一般(bān)構成
典型的機器人衝壓自動化生產線包含以下部分(fèn):機器人、電控係統、拆垛裝置、過渡(dù)皮帶、板料清洗機、板料塗油(yóu)機、對中台、線尾碼垛係統、安全防護係統及機器人(rén)端拾器。具體布置方式可以根據生產車間的麵積進(jìn)行調整,如拆垛(duǒ)車的(de)開出方式既可以與衝壓線平行也可以與衝壓線垂直(zhí)。
1. 衝壓機器人
衝壓生(shēng)產用機器人(rén)除了要求負載大、運行軌(guǐ)跡精確及性能穩定可靠等搬運機器人所共有的特性,還要滿足(zú)頻繁起(qǐ)/製動、作業範圍大、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搬運(yùn)機器人的基礎上加大了(le)電動機功率及減速機規格,加長(zhǎng)了手臂,並廣泛采用棚架式安裝結構。
2. 機器(qì)人衝壓自動(dòng)化線控製係統
機器人衝壓自動化係統需要集成壓力機、機(jī)器人、拆垛機、清洗機、塗油機、對中(zhōng)台、雙料(liào)檢測裝(zhuāng)置、視覺識別係統、各(gè)種皮帶、同步控製係統、安全(quán)防護係統及大屏幕顯(xiǎn)示,並具有無縫集成進工廠MES係統的能力。為了把如此多(duō)的智能控製係統(tǒng)有效集成,一般采用以太(tài)網(wǎng)與工業(yè)現場總線二級網絡係統,其中現場總線(xiàn)係(xì)統可能同時搭載安全總線。

3. 拆垛係統
目前常見的拆垛係統有三種,分別是(shì)專用拆垛(duǒ)機/機器人+拆垛小車(chē)/桁架式機(jī)械手+拆垛小車。
(1)專用拆垛機
其結構特點是(shì)垛料放置在可移動液壓升(shēng)降台車上;垛料高度依靠與光(guāng)電傳感器與液(yè)壓係統(tǒng)控製,保持恒定;磁力分張器(qì)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(zhì)的真空(kōng)吸盤組進行拆垛,真(zhēn)空吸盤組垂直運動(dòng);拆成單張(zhāng)的(de)板(bǎn)料采用磁性皮帶傳輸。
(2)機器人(rén)+拆垛小車
其(qí)結構特(tè)點是垛料放置在可移動的拆垛小車上;垛料高(gāo)度不控製,拆(chāi)垛時依靠計算的板(bǎn)料厚度自動調整機器人吸料高度;磁力分張(zhāng)器支架安裝在拆垛小車上,支(zhī)架可平移並(bìng)具有多個可自(zì)由旋轉的調整關節(jiē),更換垛料時人工將磁力分張器靠在垛料周邊;拆垛用真空吸盤組及雙料檢測傳(chuán)感器安裝在機器人端拾器上;拆成單張(zhāng)的板料由機器人放置(zhì)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(chē)
其結構特點是垛料放置(zhì)在可移動的拆垛小車上;垛料高度(dù)不控製,拆(chāi)垛時依靠計算的板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,支架可平移並具有多個可自由旋轉的調整(zhěng)關節,更換垛料時人工將磁力分張器靠在(zài)垛(duǒ)料周邊;拆垛用真空吸盤(pán)組及雙料檢測傳感器安(ān)裝(zhuāng)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過渡皮帶上進行傳輸(shū)。
(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(de)傳輸,它可以為板料提供穿過清洗機所需的移動(dòng)速度。皮帶機的(de)速度一般為變頻控製,以保證與(yǔ)後續清洗機、塗油機(jī)的同(tóng)步。皮帶(dài)長度可調整,以填補不(bú)進行板料清洗、清洗機離線時的(de)空間。
(5)板料清洗機
可伸縮皮帶機用於拆(chāi)垛完成後(hòu)單張板料的傳輸,它可以為板料提供穿過清洗機所需的(de)移動速度。皮帶(dài)機的速度一般(bān)為變頻控製,以保證與(yǔ)後續清洗機、塗油機的(de)同步。皮(pí)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(chē)表麵質量(liàng)的要(yào)求越來越高,在衝壓成形前對覆蓋件(jiàn)板(bǎn)料進行清洗已經成為汽車廠的標準工藝。根據(jù)產量大小(xiǎo),板料清洗可以分為在(zài)線清洗和離線(xiàn)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(de)企業,一條(tiáo)板料清洗線可以供應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(yòng)於批量(liàng)較大的企業,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(máo)刷輥及擠幹輥組合的輥係,動力及傳(chuán)動(dòng)係統、液壓調整(zhěng)機構(gòu),清洗過濾(lǜ)係統,集束噴管組(zǔ)件,油霧收集器,潤滑係統,行走機構,以(yǐ)及(jí)電氣控製係統(tǒng)等組成。主要用於標準板材、未塗層、鍍鋅板(bǎn)以及鋁板等板(bǎn)料、卷料的清洗。清(qīng)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(gǔn)、毛刷輥、擠幹輥各自具有獨立的壓(yā)力調整與變頻驅動機構,通過精確(què)調整壓力與速度(dù),可以保證磨(mó)損、維修後的輥係與生產線保持同步。擠幹輥采用無紡布層壓布(bù)輥,以提供良(liáng)好的擠幹和張緊性能,並具有防擦傷和自愈功能。清洗油箱具有加熱係統,可以使清洗(xǐ)介(jiè)質在不同環境溫度下使用並達到(dào)zui佳塗(tú)油效果(guǒ)。電氣係統采用具有現場總線通信功能的PLC控製(zhì),通過觸摸屏人機界麵可以進行參數設定、故障診斷。

(6)板料塗油機
為(wéi)了保證板料在(zài)較高速度下拉延成(chéng)形時的質量,在衝壓成(chéng)形前對板料進行局部塗抹拉延油是汽車廠(chǎng)常用的工藝手段,適用於自動(dòng)化衝壓線的塗油機。
塗油機主要用於板材拉延前的塗油工序,由噴槍單元、供(gòng)油及油液保溫單元(yuán)、噴射供氣單元、板料輸送單元、油霧收集單元、電(diàn)氣控製單元及機身等組成。塗油機具有行(háng)走機構,在不需要塗油時可以移動離線。噴嘴采(cǎi)用數字化控製,保證板料上油(yóu)膜位置的準確和油膜厚度的均勻(yún)。不管環境溫度如何變化,供油及油液保溫單元均處於等(děng)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置在模具內,在機器人拾(shí)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)重力對中(zhōng)台
板料在(zài)裝(zhuāng)滿滾(gǔn)珠的斜麵上依靠重(chóng)力自由滑向一角進行(háng)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(yòng)於機器人直接放置板料,不適用於具有清洗機、塗油(yóu)機的(de)自動線。
2)機械對(duì)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(gāng)驅(qū)動打料器向中心推(tuī),從而實現精確定位。所有打料器的位置可示教編程,對(duì)中台具有板料到位檢測及(jí)雙料(liào)檢測。機械對中台能夠滿足各種(zhǒng)異(yì)性料的高速對中。另外,可采用雙中心設計,以滿足同時處理一(yī)模(mó)兩件或雙模雙件的要求。台上具有板料到位檢測及雙料檢(jiǎn)測。
3)光學對中台(tái)
這(zhè)是(shì)近幾年發展(zhǎn)的技術,其原理是利用拍照獲得的板料位置圖像經視頻處理軟件後自動調整機器人的軌跡,從(cóng)而既滿足zui終將板料精確置入模(mó)具(jù)內的要求,又避免了機械對中台的(de)複雜(zá)機構。光學對中台本質(zhì)上是一(yī)個具有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(xiǎn)著降低(dī)成本。
(8)機器人(rén)七軸與端拾器
標準六軸機器人用於衝壓生產能夠達到8件/min的生產(chǎn)節拍,為了進一步提高(gāo)生產(chǎn)率,近年來機器人製(zhì)造廠家與係統集(jí)成商紛紛研發附加(jiā)七軸。采用七軸後,機器人衝壓自動化(huà)生產線的生產節拍可以進一(yī)步提(tí)高到(dào)12件/min,使得機器人自動化衝壓線的生產率(lǜ)能夠與昂(áng)貴的(de)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夠超過10件/min,這時線尾碼垛工位的(de)負荷就超過勞動極(jí)限,為了適應(yīng)這種高節奏的產(chǎn)出,需(xū)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(liào)架,zui後由鏟車將料架運走。

自動化衝壓生產線