一、多機連線機械手
分為多(duō)機滑塊同步模式及滑塊自由模式,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性要求較(jiào)高的大型衝壓件(汽車零部(bù)件等)。
三(sān)、機器人衝壓自動化生產線的一般構成
典型的機器(qì)人衝壓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(jī)、對中(zhōng)台、線尾碼垛係統、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車間的麵積進行調整,如拆垛車的開出方式既可以與衝壓線平行也可以與衝壓線垂直。
1. 衝壓機器人
衝(chōng)壓生產用機器人除了要求負載大、運行軌跡精確(què)及性能穩定可靠等搬運(yùn)機器人所共有的特性,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(yā)機器人都(dōu)在普通搬運(yùn)機器人的基礎上加大了電動機功(gōng)率及減速(sù)機規格,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(kòng)製係統(tǒng)
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(duì)中台、雙料檢測(cè)裝置、視覺識別係統、各種皮帶、同步控製係統、安全防護係統及大屏幕顯示,並具有無縫集(jí)成(chéng)進工廠MES係(xì)統的能力。為了把如此多(duō)的智能控製係統有效集成,一般采(cǎi)用以太網與工業現場總(zǒng)線二(èr)級(jí)網絡係統,其中現場總線係統(tǒng)可(kě)能同時搭載安全總(zǒng)線。

3. 拆垛係(xì)統
目前常(cháng)見的拆垛係統(tǒng)有三種,分(fèn)別是專用拆(chāi)垛(duǒ)機/機器人+拆垛小車/桁架式機械手+拆垛小車(chē)。
(1)專用拆垛機
其結構特點是垛料放置在可移動液壓升降(jiàng)台車上;垛(duǒ)料高度依靠與光電傳感器與液壓係統控製(zhì),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(de)真空吸(xī)盤(pán)組進行拆垛,真空吸盤組垂直運動;拆成(chéng)單張的板料采用磁性皮(pí)帶傳輸。
(2)機器人+拆垛小車
其(qí)結構特點是垛料(liào)放置(zhì)在可移動的拆垛小車上;垛料(liào)高度不(bú)控製(zhì),拆(chāi)垛時依靠計算的板料厚度自動調整機器人吸料高度;磁力分張器支架安裝在拆垛小車上,支架可平移並具有多個可自(zì)由旋轉的(de)調(diào)整關節,更換垛料時人工將磁力分張器靠在(zài)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端拾器上;拆成單張的板料由(yóu)機器人放置(zhì)在(zài)可伸縮過(guò)渡皮帶(dài)上進行傳輸。
(3)桁架式機械手+拆垛(duǒ)小(xiǎo)車
其結構特點是垛料放置在可移(yí)動的拆(chāi)垛小車(chē)上;垛料高(gāo)度不控製,拆垛時依靠(kào)計算的板料厚度自動調整機械手(shǒu)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關節,更換垛料(liào)時人工將磁力分(fèn)張器靠在垛(duǒ)料周邊;拆垛用(yòng)真空吸盤組(zǔ)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(jī)械手放置在可伸縮過渡皮帶上進行傳輸。
(4)可伸縮皮帶機
可伸(shēn)縮皮帶機用於(yú)拆垛完成(chéng)後單張(zhāng)板料的傳(chuán)輸(shū),它可以為(wéi)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(biàn)頻控製(zhì),以保證與後續清洗機、塗油機的同步。皮帶長度(dù)可調整,以填補不進行板料清洗(xǐ)、清洗機離線(xiàn)時的空間。
(5)板料清洗機
可伸縮皮帶機用(yòng)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洗機所需的移動速度(dù)。皮帶機的速度一般為變頻控製,以保證與後續清洗機、塗油(yóu)機的同步。皮帶長(zhǎng)度可調整,以填(tián)補不進行板料清洗、清洗(xǐ)機離線時的空間。
隨著客戶對汽車表麵質量的要求越來越高,在(zài)衝壓成形前(qián)對覆蓋(gài)件板料進行清洗已經成(chéng)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清洗兩種工藝:離線清(qīng)洗適用於投產初期,單車型產量較低的企業,一條板料清洗線(xiàn)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(yú)批量較大的企業,為適應(yīng)轎車整(zhěng)體側圍的尺寸,在線(xiàn)清洗機的規格一般寬度為4.2m。
清洗機由(yóu)引料輥、毛刷輥及(jí)擠幹輥組合的輥係,動力及傳動係統、液(yè)壓調整機(jī)構,清洗過濾係(xì)統,集束噴管組件,油霧收集器,潤滑係統,行走機(jī)構,以及電(diàn)氣(qì)控製係統等組成。主要用於(yú)標準板材、未塗層、鍍鋅板以及鋁板等板料(liào)、卷料的清洗。清洗機具有自行走機構,在不(bú)需要清(qīng)洗(xǐ)工序時,整機可沿地麵軌道開出。
引(yǐn)料輥、毛刷輥、擠幹輥各自具有(yǒu)獨立(lì)的壓力調(diào)整與變頻驅動機構(gòu),通(tōng)過精確調整壓力與速度,可以保證磨損(sǔn)、維修後的輥(gǔn)係與生產線保持(chí)同步。擠幹輥采用無紡布(bù)層壓布(bù)輥,以提供良好的擠幹和張緊性能,並具有防擦傷和(hé)自愈功能。清洗油箱具有加熱係統,可以使清洗介質在不同環境溫度下使用並達到zui佳塗油(yóu)效果。電氣係統采(cǎi)用具有現場總線通信功能(néng)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
為了保證板料在(zài)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(yóu)是汽車廠常用的工藝手段(duàn),適用於自動化衝(chōng)壓(yā)線(xiàn)的塗油機。
塗(tú)油機主要用(yòng)於板材拉延前(qián)的塗油(yóu)工序,由噴槍單元、供油及油液保溫(wēn)單元、噴(pēn)射供氣(qì)單元、板料輸送單元、油霧收集單元、電氣控製單(dān)元及機身(shēn)等組成(chéng)。塗(tú)油機具有行走機構,在不需(xū)要塗(tú)油時可(kě)以移動離線(xiàn)。噴嘴(zuǐ)采用數字化控製,保(bǎo)證板料上油(yóu)膜位置的準確和(hé)油膜厚度的均勻。不管環境(jìng)溫度如(rú)何變化,供油及油(yóu)液保溫單(dān)元均處於等待噴射狀(zhuàng)態,油液溫度恒定,保證噴射(shè)效果。
(7)板料對中台
為了保證板料被(bèi)準確地放置在模(mó)具(jù)內,在機器人拾(shí)取(qǔ)板料前(qián)需(xū)要對板料進行對中。常用的對中台有重力(lì)對中(zhōng)台(tái)、機械對中台及(jí)光學對中台三種。
1)重力對中台(tái)
板料在裝滿(mǎn)滾珠的斜麵上依靠重力自由滑向(xiàng)一角進行定位,台上具有(yǒu)板料到位檢測及雙料檢測。重力對中台適用於機器人直接放置(zhì)板料(liào),不適用於具有清洗機、塗油機(jī)的自動線。
2)機械對中台
板料依靠磁性皮袋移動至擋塊,再由另(lìng)外(wài)三側的氣缸驅動打料器向中心推,從而實現精確定位。所有(yǒu)打料器的位置可示教編程,對中台具有板料(liào)到位檢(jiǎn)測及(jí)雙(shuāng)料檢(jiǎn)測。機械對中台能夠滿足各種(zhǒng)異性料的高(gāo)速對中。另外,可采(cǎi)用雙中心設計,以(yǐ)滿足同時處理一模兩件或雙模(mó)雙件的要求。台(tái)上具有板料到位檢測(cè)及雙料檢測。
3)光學對中台
這是近幾年發展的技(jì)術(shù),其原理是利用拍(pāi)照獲得的板料位置圖(tú)像經視頻處理軟件後自動(dòng)調整機器人的軌跡,從而既滿足zui終將板(bǎn)料精確置(zhì)入(rù)模具內的要求(qiú),又避免了機械對中台的複雜機構。光學(xué)對(duì)中(zhōng)台本質上是一個具有板料(liào)到位檢測及雙料檢測的磁性皮帶機,相比機械對(duì)中台(tái),光學對中(zhōng)台(tái)能夠顯著降低成本。
(8)機器人七軸與端拾器
標準六軸機器人用於衝壓生產(chǎn)能夠達到8件/min的生產節拍,為了進一步提高生(shēng)產率,近年來機器人製造廠家與係統集成商(shāng)紛紛研發附加(jiā)七軸。采(cǎi)用七軸後,機器人衝(chōng)壓自(zì)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(zì)動化(huà)衝壓線(xiàn)的生產率能(néng)夠與昂貴的專用機(jī)械(xiè)手高速線一(yī)較高下。
(9)線尾碼垛係統
自動(dòng)化衝壓線的(de)生(shēng)產節拍能夠超過10件/min,這時線(xiàn)尾碼垛工位的負荷就超(chāo)過(guò)勞動(dòng)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分流,然後由人工或機器人將(jiāng)其碼入料架,zui後由鏟車將料架運(yùn)走。

自動化衝壓生產線(xiàn)