一、多機連(lián)線機(jī)械手
分為多(duō)機滑塊同步模式及滑塊自由模式(shì),一般適用(yòng)於產(chǎn)量要求較大(dà)且品類眾多的小型衝壓件。
二、多機連線機器人
一般適(shì)用於外觀和成形性要求較高的大型衝壓件(jiàn)(汽車零部件等)。
三、機(jī)器人衝壓自動化生(shēng)產線的一(yī)般構成
典型(xíng)的機器人衝壓自動化生產線包含以下部分:機器人(rén)、電控係統(tǒng)、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、安全防護係統及機器人端拾器。具體布置方式可以根據生產(chǎn)車間的麵積進行調(diào)整,如拆垛車的開出方式既可以與衝壓線(xiàn)平(píng)行也可以與衝壓線垂直。
1. 衝壓機(jī)器人
衝壓(yā)生產用機器人除了要求負載大、運(yùn)行軌跡精確及性能穩定可靠等搬運(yùn)機器人所共有的(de)特性,還要滿足頻(pín)繁(fán)起/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(chǎng)家的(de)衝壓機器人都在普通搬運機器人(rén)的基礎上加大了電動機功率及(jí)減速機規格,加長了手臂,並廣泛采用棚(péng)架式安裝結(jié)構。
2. 機器人衝壓自(zì)動化線控製(zhì)係統
機器人衝壓自動化係統需要集成壓力機(jī)、機器人、拆垛機、清洗機(jī)、塗油機、對中台、雙料檢測裝置、視覺(jiào)識別係統、各種(zhǒng)皮(pí)帶(dài)、同步控製係統、安全防護係統及大屏幕顯示,並(bìng)具有無縫集成進工廠MES係統的能力。為了把如此多的(de)智能控製係統(tǒng)有效集成,一(yī)般采用以太網與工業現場總線二級網絡係統(tǒng),其中現場總線係統可(kě)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,分別是專用拆垛機/機器人+拆垛小車/桁架式(shì)機械手(shǒu)+拆垛小車。
(1)專用拆垛機
其結構特點是垛料放置在可(kě)移動液壓升降台車上;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(zhāng)器依靠氣動或電動驅動自動貼近垛料(liào);采用氣缸驅(qū)動(dòng)、矩陣布置的真空吸盤組進行拆垛(duǒ),真空吸盤組垂直運動;拆成單張的板料采用磁性皮帶傳輸。
(2)機器人+拆垛小車
其結(jié)構特點是(shì)垛料放置在可移(yí)動的拆(chāi)垛小車上(shàng);垛料高度不控製,拆垛時依靠計算的板(bǎn)料厚度自動(dòng)調整機器人吸料(liào)高度;磁力分張器支架安裝在拆垛(duǒ)小車上,支架可平移並具有多個可自由旋(xuán)轉的(de)調(diào)整關節,更換垛料時(shí)人工將(jiāng)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感器安裝在機器人(rén)端拾(shí)器上;拆成單張的板料由機器(qì)人(rén)放置在可伸(shēn)縮過渡皮帶上進行傳(chuán)輸。
(3)桁架式機械手+拆(chāi)垛小車
其結(jié)構特點(diǎn)是垛料放置在可移動的拆垛小(xiǎo)車上;垛(duǒ)料高(gāo)度不(bú)控(kòng)製,拆垛(duǒ)時依靠計算的板料厚(hòu)度自(zì)動調整機械手吸(xī)料高度;磁力分張器支架安裝(zhuāng)在拆垛(duǒ)小車上,支架可平移並具有多個可自由(yóu)旋轉的調整關節,更換垛料(liào)時人工將磁力分(fèn)張器靠在垛料周邊;拆垛用真空吸盤組及雙料檢測傳感器(qì)安裝在桁架式機(jī)械手端拾器上;拆成單張的(de)板料由機械手放置在可伸縮過(guò)渡皮帶上進行傳輸。
(4)可伸縮皮帶(dài)機
可伸(shēn)縮皮帶機用於拆垛(duǒ)完成後單張板料的傳輸,它可以為板料提供穿過清洗機所需(xū)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(de)同步。皮帶長度可調整,以填補不進行板料清洗、清洗(xǐ)機離線時的空(kōng)間。
(5)板料清洗(xǐ)機
可伸縮皮帶機用於拆垛完成後單(dān)張板料的傳輸,它可以(yǐ)為板料提供穿過清洗機所需的移動速度。皮帶機的速度一般為(wéi)變頻控製,以保證與後續清洗機(jī)、塗油機的同(tóng)步。皮帶長度可(kě)調整,以填補不進行板料清洗、清洗機(jī)離線時的空間。
隨著客戶對汽車(chē)表麵質(zhì)量的要求越來越高,在衝(chōng)壓成形前(qián)對(duì)覆蓋件(jiàn)板料進行清洗已經成為(wéi)汽車廠的標準工藝。根據產量大小,板料清洗可以分(fèn)為在線清(qīng)洗和離線清洗兩種(zhǒng)工藝:離線清(qīng)洗適用於投產初期,單車型產量較低的企業,一條板(bǎn)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(de)規格一般寬度為4.2m。
清洗機由引料輥、毛刷輥及擠幹輥組合的輥係,動力及傳動係(xì)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,行走機構,以及電氣控(kòng)製係統等組成。主要用於標準板材、未(wèi)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(jī)構,在不需要清洗工序時,整機可沿地麵軌道(dào)開出。
引料輥(gǔn)、毛(máo)刷(shuā)輥、擠幹輥各自(zì)具有(yǒu)獨(dú)立的壓力調整(zhěng)與變頻驅動機構,通過精確調整壓力與速度,可以保證磨損、維修後的輥係與生產線保持同步。擠(jǐ)幹輥采(cǎi)用無紡布層壓布輥,以提供良好(hǎo)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(yǐ)使清洗介質在不同環境溫度下使用並達到zui佳塗油效(xiào)果。電氣係統采用具有現場總線通信功能的PLC控製,通過觸摸屏人機界麵可以進行參數設定、故障診斷。

(6)板料(liào)塗油機
為了保(bǎo)證(zhèng)板料在較高速度下拉延成(chéng)形時的(de)質量,在衝(chōng)壓成形前對板料進行(háng)局部塗(tú)抹(mò)拉延油是汽車廠常用的工藝手段,適用於自動(dòng)化(huà)衝壓線的塗油機。
塗油機主要(yào)用於板材拉延前的塗油工序,由(yóu)噴槍單元(yuán)、供油及油液保溫(wēn)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(yuán)及機身等組成。塗油機具(jù)有行走機構,在不需要塗油時可以(yǐ)移動離(lí)線。噴嘴采用數字(zì)化控製,保證板料上油膜位置的準(zhǔn)確和油膜厚度(dù)的均勻。不(bú)管環境溫度如何(hé)變化,供油及油液保(bǎo)溫單元均處於等待噴射狀態,油液溫度恒定,保證噴射效果。
(7)板料對中台
為了保證板(bǎn)料被準確地放置在模具內,在機器(qì)人拾取板料前需要對板料進行對中。常用的對中台有重力對(duì)中台、機械對中台及光學對中台三種。
1)重力對中台
板料在裝滿滾(gǔn)珠的(de)斜麵上依靠(kào)重力自由滑向一角進行定位,台上具有板料到位檢測及雙料檢測。重力(lì)對(duì)中台適用於機器人直接放置板料,不適用於具有清洗機、塗油機的自(zì)動(dòng)線。
2)機械對中台
板料(liào)依靠磁性皮袋移動至擋塊,再由另外三側(cè)的氣缸驅動打料器向中心推,從而實現(xiàn)精(jīng)確定位。所有打料器(qì)的(de)位置可示教編程,對中台具(jù)有板料到位檢測及雙料檢測。機械(xiè)對中台能夠滿足各種異(yì)性料(liào)的高速對中。另外,可采用雙中心設(shè)計,以滿足同(tóng)時處理一模兩件或雙模雙件的要求。台上(shàng)具有板料到位檢測及雙料檢測。
3)光(guāng)學對中台
這是近幾年發展的技術(shù),其原(yuán)理(lǐ)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(qì)人的軌跡,從而既滿(mǎn)足zui終(zhōng)將板料精確(què)置入模具內的要求,又避免了機械對中台的複雜機構。光學(xué)對中台本質上是一個具有板(bǎn)料到位檢測及雙料檢測的磁性皮帶機,相比機(jī)械(xiè)對中台,光學對中台能(néng)夠顯著降低成本(běn)。
(8)機器人七軸與端拾器
標準六軸(zhóu)機器人用於衝壓生產能夠達到8件/min的生(shēng)產(chǎn)節(jiē)拍(pāi),為了進一(yī)步提高生產率,近年來機器人製造廠家與係統集成(chéng)商紛紛研發附加七(qī)軸。采用七軸後,機器人(rén)衝壓自動化(huà)生產線的生產節拍可以進一步提(tí)高到12件/min,使得機器人自動(dòng)化衝壓線的生產率能(néng)夠與(yǔ)昂貴的專用機械手高速線一較高下。
(9)線尾碼垛係統(tǒng)
自動化衝壓線的生產節拍能夠超過10件/min,這時線尾(wěi)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(xiān)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後由鏟車將料架運走。

自動(dòng)化衝壓生產線