一、多機連線機械手
分為多(duō)機滑塊同步模式及滑塊自由(yóu)模(mó)式,一般適用於產量要求較(jiào)大且品類眾多的小型衝壓件。
二、多(duō)機連線機器人
一般適用於外觀和成形性要求較高的大型衝(chōng)壓件(汽車零部件等)。
三、機器人衝壓自動化(huà)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(fèn):機器人、電控係統、拆(chāi)垛裝置、過渡皮帶、板料清洗機、板料塗油機、對中(zhōng)台、線尾碼垛係統、安全防(fáng)護係統及機器人端拾器。具體(tǐ)布置方式可以根據生(shēng)產車間的麵積進行調整,如拆垛車的開出(chū)方(fāng)式既可以與(yǔ)衝壓線平行也可以與(yǔ)衝壓線垂直。
1. 衝壓機器人
衝壓生產用機(jī)器人(rén)除了要求負載大、運行(háng)軌跡精確及(jí)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/製動、作業範圍大、工(gōng)件尺寸及回轉麵積大等特點。各個生(shēng)產廠家(jiā)的衝壓機(jī)器人都(dōu)在普通(tōng)搬運(yùn)機器人(rén)的基礎上加大(dà)了電動機(jī)功率及減速機規格,加長了手臂,並(bìng)廣泛采用棚(péng)架式安裝結構。
2. 機器人(rén)衝(chōng)壓自動化線控製係統
機器人衝壓自(zì)動化係統需要(yào)集成壓力機、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(tǒng)、安全防護係統及大屏幕顯示,並具有無縫集成進工廠MES係統的能力。為了把如此(cǐ)多的智(zhì)能控製係統有效(xiào)集成,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(kě)能同時搭載安全總線。

3. 拆(chāi)垛係統
目前(qián)常見的拆垛係(xì)統有三種,分別是專(zhuān)用拆垛機(jī)/機器人+拆垛小車/桁架式機械手+拆垛小車。
(1)專用拆垛機
其結構特(tè)點是垛料放置在可移動液壓升(shēng)降台車上;垛料高度依(yī)靠與(yǔ)光電傳感器與液壓係統控製,保持恒(héng)定;磁力分張器依靠(kào)氣動或電動驅動(dòng)自動貼近垛料;采用(yòng)氣缸驅動、矩陣布置的真空吸盤組進行拆(chāi)垛,真空吸(xī)盤組垂直運動;拆成單張的板料采用磁性皮(pí)帶傳輸。
(2)機器人+拆垛小車
其結(jié)構特點是垛料放置在可移(yí)動的拆垛小(xiǎo)車上;垛料高度不控製,拆垛(duǒ)時依靠計算的板料厚(hòu)度自動調整機(jī)器人吸料高度;磁力分(fèn)張器支(zhī)架安裝在拆垛小車上,支架可平移並(bìng)具(jù)有多個可自由旋轉的調整關節,更換(huàn)垛料(liào)時人工將(jiāng)磁力分(fèn)張器靠在垛料周邊;拆垛用真空吸盤(pán)組及雙料檢(jiǎn)測傳感器安裝(zhuāng)在機器人端拾器(qì)上;拆成單張的板料由機器人(rén)放置在可伸(shēn)縮過渡皮帶上進行傳輸。
(3)桁架(jià)式機械手+拆垛小車
其結構特點是垛(duǒ)料放置在可移動的(de)拆垛小車上(shàng);垛料(liào)高(gāo)度不控製,拆垛時依靠計算的板(bǎn)料厚度自動調整(zhěng)機(jī)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(kě)平(píng)移並具(jù)有多(duō)個可自由旋轉的調整關節,更換(huàn)垛料(liào)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(cè)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放置在可伸縮過渡皮帶上進行傳輸。
(4)可伸縮皮帶機
可伸縮皮帶機用(yòng)於拆垛完(wán)成後單(dān)張板料的傳輸,它可以為板料提(tí)供穿過清洗機所需的移動速度。皮帶機的速度一般為變(biàn)頻(pín)控製,以保證與後續清洗機、塗油機的同步(bù)。皮帶長(zhǎng)度可調整,以填補不進行板料清洗、清洗機離(lí)線時的空間。
(5)板料清(qīng)洗機
可伸縮皮帶(dài)機用於拆(chāi)垛完成後單張板料的傳輸,它可以(yǐ)為板料提供穿過清洗(xǐ)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(hòu)續清洗機、塗油機的同步(bù)。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。
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(de)標(biāo)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:離線清洗適用於(yú)投產初期,單車型產量較低的企業,一條板料清洗線可以供應2~3條(tiáo)衝壓線,離線清洗機的規格一般寬度(dù)為(wéi)2m;在線清(qīng)洗適用於批量較大的企(qǐ)業,為適應轎(jiào)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、毛刷輥及擠幹輥(gǔn)組合(hé)的輥(gǔn)係,動力及傳動(dòng)係統、液壓調整機構,清洗過濾係統,集束噴管組件,油(yóu)霧(wù)收集器(qì),潤(rùn)滑係統,行走機構,以(yǐ)及電氣控製係統等組成。主(zhǔ)要用於標(biāo)準(zhǔn)板材、未(wèi)塗層(céng)、鍍鋅板以及(jí)鋁板等板料、卷料的清洗。清(qīng)洗機具有自行走機構,在不需要(yào)清洗工(gōng)序時,整機可沿地麵軌道開出。
引料輥、毛刷輥、擠幹輥(gǔn)各自具有獨立的壓力調整與變頻驅動機構(gòu),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。擠幹輥采用無紡(fǎng)布層壓布(bù)輥,以提供(gòng)良(liáng)好的擠幹和張緊性能,並具有防(fáng)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(dào)zui佳塗油效果。電氣係統采用具有現場總(zǒng)線通信功能的PLC控製,通過觸摸屏人機界麵可以進行參數(shù)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(lā)延成形時的質量,在衝壓(yā)成形前對板料進行局(jú)部塗抹拉延油是(shì)汽車廠常用的工藝手段,適用於自動化衝壓線的(de)塗油機。
塗油機主(zhǔ)要用於板材拉延前的塗油工序(xù),由噴槍單元、供油(yóu)及油液保溫單元、噴射供氣單元、板料輸送單元、油霧收集單元、電氣控製(zhì)單元及機身等組(zǔ)成。塗油機具有行走機構,在不需要塗油時可以移動(dòng)離線。噴嘴采用數字化控製(zhì),保證板料上油膜位置的準確和(hé)油(yóu)膜厚度的(de)均勻。不管環境溫度如何變化,供油及油液保溫單元均處於(yú)等待噴射狀態(tài),油液溫度恒定,保證噴射效(xiào)果。
(7)板料對中台
為了保證板料被準(zhǔn)確地放置在模具(jù)內,在機器人拾取板料前需要對板(bǎn)料進行(háng)對中(zhōng)。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)重力對中台
板料在裝滿滾珠的斜麵上依靠(kào)重(chóng)力自由滑向一(yī)角進(jìn)行定位,台上具(jù)有板料到位檢測及雙料(liào)檢(jiǎn)測。重力對中(zhōng)台適用於機器人直接放置板料,不適用於具有清洗機、塗油機的自動線。
2)機械對中台
板料依靠磁性皮袋(dài)移動至擋塊(kuài),再由另外三側(cè)的氣缸驅(qū)動打料器向中心推,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(liào)檢測。機械對中(zhōng)台能夠滿足各(gè)種異性(xìng)料的高速對中。另外,可(kě)采用雙中心設計,以滿足同時處理(lǐ)一模兩件或雙模雙件的要求。台上具有板(bǎn)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術,其原理是(shì)利用拍照獲得的板料(liào)位置圖像經視頻處理軟件後自(zì)動調(diào)整機器人的軌跡,從而既滿足zui終將板料精確置入模具內的要求,又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(dào)位檢測及雙料檢測的磁性皮帶機,相(xiàng)比機(jī)械對中台,光學對中台(tái)能夠顯著降低成本。
(8)機器人七軸與端拾器
標準(zhǔn)六軸機器人用於衝壓生產能夠達到8件/min的生產節拍,為了進一步提高生產率(lǜ),近年來機器人製造廠家與係統集成商紛紛研發附加七(qī)軸。采用七軸後,機(jī)器人衝壓自動化生產線的生產節(jiē)拍可以進一步提高到12件/min,使得機器人自動化衝壓線的生產率能夠與昂貴的專用機械手高速線一較高下(xià)。
(9)線尾碼垛(duǒ)係統
自動化(huà)衝壓線的生產節拍能夠超(chāo)過10件(jiàn)/min,這(zhè)時線尾碼垛工位的負荷就超過勞動極限,為了適(shì)應這種高節奏的產出,需要先對衝壓件成品進行分流,然(rán)後由人工或機器人將其碼入料架,zui後由鏟車將料(liào)架運走。

自動化(huà)衝(chōng)壓生產線