一、多機連線機械手
分為多機滑塊同步模(mó)式(shì)及滑塊自由(yóu)模式(shì),一般適用於產量要(yào)求較大且品類眾多(duō)的小型衝壓件(jiàn)。
二、多機連線機器人(rén)
一般適用於外觀和成形性(xìng)要求較高的大型衝壓件(汽車(chē)零部件等)。
三(sān)、機器人(rén)衝壓自動化生產線的一般構成(chéng)
典型的機器人(rén)衝壓自動化生產線包含以下(xià)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(jī)、對中台、線尾碼垛係統、安(ān)全防護係統及機(jī)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(de)開出(chū)方式既可以與衝(chōng)壓線平行也可以與衝壓線(xiàn)垂直。
1. 衝壓機器(qì)人
衝壓生產(chǎn)用機器人除了要求負載大、運行軌跡精確及性能(néng)穩定可靠等搬運機器人所共有的特性,還要滿足頻繁起/製動、作業(yè)範圍(wéi)大、工件尺寸及回轉麵積大等特點。各個(gè)生產廠家的衝壓機器人都在普通搬運機(jī)器人的基礎上加大了電動(dòng)機功(gōng)率及減速機規格,加長了(le)手臂,並廣泛采用棚架式安裝結構。
2. 機器人衝壓(yā)自動化線控製係統
機器人衝壓自動化係統需要集成壓力機、機器人、拆垛機、清洗機、塗油機、對中(zhōng)台、雙料檢測(cè)裝置(zhì)、視覺識別係統、各種(zhǒng)皮帶、同步控製係統、安全防護係統及大屏幕顯示,並(bìng)具有(yǒu)無縫集成進工廠MES係統的能力。為了把如此多的智能控製係統有效集成(chéng),一般(bān)采用以太網與工業現(xiàn)場總線二級網絡係統,其中現場總線係統可能同時(shí)搭載安全(quán)總(zǒng)線。

3. 拆垛係統
目(mù)前常見的拆垛(duǒ)係統有三種(zhǒng),分(fèn)別是專用(yòng)拆垛機/機器人+拆垛小(xiǎo)車/桁架式機械手+拆垛小車。
(1)專(zhuān)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;垛料高度依靠與光(guāng)電傳感器與液壓係統(tǒng)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(chāi)成單張的板料(liào)采用磁(cí)性皮帶傳輸(shū)。
(2)機器人(rén)+拆垛小車
其結構特點是垛料放(fàng)置在(zài)可移動的拆(chāi)垛小車上;垛料高度不控製,拆垛時(shí)依靠計算(suàn)的板(bǎn)料厚度(dù)自動調整機(jī)器(qì)人吸料高度;磁力分張器支架安裝在拆垛小車上,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;拆垛用真空吸盤組及雙料檢測傳感器(qì)安裝在(zài)機器人端拾(shí)器上;拆成單張的(de)板料由機器人放置在(zài)可伸縮過渡皮(pí)帶上進行傳輸。
(3)桁架式機械手+拆垛小車
其結(jié)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械手吸(xī)料高度;磁力分張器支架安裝在拆垛小車上,支架可平(píng)移並(bìng)具有(yǒu)多個可自由旋轉的調整關節,更換垛(duǒ)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(shuāng)料檢測傳感(gǎn)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(shǒu)放置在可伸縮過渡皮(pí)帶上進行傳輸。
(4)可伸縮皮帶機
可伸縮皮帶機用於拆垛完(wán)成後(hòu)單張板料的傳輸,它可以為板料提供穿(chuān)過清洗機所需(xū)的移動速度。皮帶機的速度一般為變頻(pín)控製,以保證與後續清洗機、塗油機的同步。皮帶長度可調整,以填補不進行板料清洗、清洗機離線時的空間(jiān)。
(5)板(bǎn)料清(qīng)洗機
可(kě)伸縮皮帶機用於拆垛完成後(hòu)單張板料的傳輸,它可(kě)以為板料(liào)提供穿過清(qīng)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(yóu)機的同步。皮帶長度(dù)可(kě)調整,以填補不進行板料清洗、清洗機離線時的空(kōng)間(jiān)。
隨著客戶對汽車表麵質量的要求越來越高,在衝(chōng)壓成形前對覆蓋件板料進行清洗已(yǐ)經成為汽車廠的標準工藝。根據產量大小,板料清洗可以分為在線清洗和離線(xiàn)清洗(xǐ)兩種工藝:離線清洗適用於投產初期,單車型產量較低的企業,一條板料清洗線(xiàn)可以供應2~3條衝壓線,離線清洗機(jī)的規格一般寬度為2m;在(zài)線清洗適用(yòng)於(yú)批量較大的企業,為適應轎車整體側圍的尺寸,在線清洗機的規格一般寬度為4.2m。
清洗機由(yóu)引料輥、毛刷(shuā)輥及擠幹(gàn)輥組合的輥係,動力及傳動係統、液壓調整機構,清(qīng)洗過濾係統,集束噴管組(zǔ)件,油霧收集器,潤滑係統,行走機構,以及電氣控製係(xì)統等組成。主要(yào)用於標準板材、未塗層、鍍鋅板以及鋁板等板料、卷料的清洗。清(qīng)洗機(jī)具有自行(háng)走機構,在不需要清洗工序時,整(zhěng)機可(kě)沿地麵軌道開出。
引料輥、毛(máo)刷輥(gǔn)、擠幹輥各(gè)自具有獨立的壓力調整與變頻驅動機構,通(tōng)過(guò)精確調(diào)整壓力與速度,可以(yǐ)保證磨(mó)損、維修後的輥係與生(shēng)產線保持同步。擠幹輥采用無紡布(bù)層壓布輥,以提供良好的擠幹和張緊性能,並具有(yǒu)防擦傷和自愈功(gōng)能。清洗油箱具有加熱係統,可以使清洗(xǐ)介質在不同環境溫度下使(shǐ)用並達到zui佳塗油效果。電(diàn)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(duàn)。

(6)板料塗油機
為(wéi)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(cháng)用的工藝手段,適用於自動化衝壓線的塗油機。
塗油機(jī)主要用於板材拉延前的塗油(yóu)工序,由噴(pēn)槍單元、供油(yóu)及油液保溫單元、噴射供氣單元、板料(liào)輸送單元、油(yóu)霧收集單元、電氣控製單元及機身等組成。塗油機(jī)具有行走機構,在不需要塗油時可以移動離線。噴嘴(zuǐ)采用數字化控製,保證板料上油膜位置(zhì)的(de)準確和油膜(mó)厚度的均勻。不管環境溫度如何變化(huà),供油及油液保溫單元均處於等待噴射狀態,油液(yè)溫度恒(héng)定(dìng),保證噴射效果。
(7)板料對中台
為了保證板料被準確地(dì)放置在模具內,在機(jī)器人拾取板料前需要對板料進行(háng)對中。常用的(de)對中台有重力對中台、機械對中台及光學對中台三種。
1)重力對中台(tái)
板料在裝滿滾珠的斜麵上依靠(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(jiǎn)測。重力對中台適用於機器人直接放置板料,不適(shì)用(yòng)於具有(yǒu)清洗機、塗油(yóu)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,再由另外三側的氣缸驅動打料器向中心(xīn)推,從而實現精確定位。所有打料器的位置可示教編(biān)程,對中台具有板料到位檢測及雙料檢測。機械對中台能(néng)夠滿(mǎn)足各種異性料的高速對中。另外,可采用雙中心設計,以滿足同時處理一模兩件或雙模雙件的(de)要求(qiú)。台上具有板料到位檢測及雙料檢測(cè)。
3)光學對中台
這是近幾年發展的技術(shù),其原理是利用拍(pāi)照獲得(dé)的板料位置圖(tú)像經(jīng)視頻處理軟(ruǎn)件後自(zì)動調整機器人(rén)的軌跡,從而(ér)既滿足zui終將板料精確置入模具內(nèi)的要求,又(yòu)避免了機械對中台的複雜機構。光學對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(jī),相比機(jī)械對中台(tái),光學對中台能夠顯著(zhe)降低成本(běn)。
(8)機器人七軸與端拾器
標準(zhǔn)六軸機器人(rén)用於衝壓生產(chǎn)能夠(gòu)達到8件/min的生產節拍,為了進一步提高生產率,近年來(lái)機器人製造(zào)廠家與係統集成商紛紛研發附加七軸。采用七(qī)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,使得機器人自動化衝(chōng)壓線的生產率能夠與昂貴的專用機械手高速(sù)線一較高下。
(9)線尾碼垛係統
自(zì)動化衝壓線的生產節拍能夠超過10件/min,這時線尾碼垛工(gōng)位(wèi)的(de)負荷就超過勞動(dòng)極限,為了適應這種高節奏的產出,需要先對衝壓(yā)件成品進行分流,然後由人工或機器人將其碼入(rù)料架,zui後由鏟車將料架運走。

自動化衝壓(yā)生產線