一、多機連線機械(xiè)手
分為多機(jī)滑塊同步模(mó)式及滑塊自由模式,一般適(shì)用於產量(liàng)要求較大且品類眾多的小型衝壓件。
二、多(duō)機連(lián)線(xiàn)機器人
一(yī)般適用於(yú)外觀和成(chéng)形性要(yào)求較高的大型衝壓件(汽車零部件等)。
三、機器人衝壓自動化生產線(xiàn)的一般構成
典型的機器人衝(chōng)壓自動化生產線包含以下部分:機器人(rén)、電控係統、拆垛裝置、過渡皮(pí)帶、板料清(qīng)洗機、板料塗油機、對中台、線尾碼垛係統、安全防(fáng)護(hù)係統及機器人(rén)端(duān)拾器。具體布置方式可以根據生產車間的麵積(jī)進行調(diào)整,如拆垛車的開出方式(shì)既可以與衝壓線平行也可以與衝壓線垂直。
1. 衝壓機(jī)器人
衝壓(yā)生產用機(jī)器人除了要求(qiú)負載大、運行軌跡精確及性能穩定可靠等搬運機器人所共有的特性,還要滿足頻繁起/製動、作業範圍大、工件尺寸(cùn)及回轉麵積大等特點。各個生產廠家的衝壓機器人都在普(pǔ)通搬運機器人的基礎上加(jiā)大了電動(dòng)機功率及減速機規格,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(dòng)化線控製係統
機器(qì)人衝壓自動化係統(tǒng)需要集成壓力機、機器人、拆垛機、清洗機、塗油機(jī)、對中(zhōng)台、雙料檢測裝置(zhì)、視覺識別係統、各種皮帶、同步控製(zhì)係統、安全防護係統及大屏幕顯示,並具有無縫集成(chéng)進工廠MES係統的能力。為了把如(rú)此多(duō)的智能控製係統有效集成,一般采用以太網與工業現場總線(xiàn)二級網絡係統(tǒng),其中現場總(zǒng)線係統可能(néng)同時(shí)搭載安全(quán)總線。

3. 拆垛係統
目(mù)前常見的拆垛係統有三種,分別是專用拆垛機/機器人+拆垛小車/桁架(jià)式機(jī)械手+拆垛小車。
(1)專用拆垛機
其結(jié)構特點是垛料(liào)放置在可移動液壓升降台車上;垛料高度依靠(kào)與光電傳感器與液壓係統控製,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(dòng)、矩陣布置的真空吸(xī)盤組進(jìn)行拆垛(duǒ),真空吸(xī)盤組垂直運動;拆成單張的板料采用磁性(xìng)皮(pí)帶傳輸。
(2)機器人+拆垛(duǒ)小車
其結構特(tè)點是垛料放置在可移(yí)動的拆垛小(xiǎo)車上;垛(duǒ)料高(gāo)度不控製,拆垛時(shí)依靠計算的板料厚度自(zì)動調整機(jī)器人吸料高度(dù);磁力分張器支架安裝在拆垛小(xiǎo)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)時人工將磁力分張器靠在垛料周邊;拆垛用真空吸盤(pán)組及雙料檢測傳(chuán)感器安裝在機器人端拾器上;拆成單張的板料由機器(qì)人放置在可伸縮過渡皮帶上進行傳輸。
(3)桁架式機械手+拆垛小車
其結構特點是垛(duǒ)料(liào)放置在可移動的拆垛小車上;垛料(liào)高度不控製,拆垛時依靠計算的板料厚度自動調(diào)整(zhěng)機械手吸料高度;磁力分張器支架安裝在拆(chāi)垛小車上,支架可平移並具有多個可自由旋轉的調整關節,更換垛料時人工將磁力分(fèn)張(zhāng)器靠在垛料周邊;拆(chāi)垛用真(zhēn)空吸盤組及雙(shuāng)料檢測傳(chuán)感器(qì)安裝在桁架式機械手端拾器(qì)上;拆成單張的板(bǎn)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(pí)帶機
可伸縮皮帶機用於拆垛完成後單張板料的傳輸,它可以為板料提(tí)供穿過清洗機所需的(de)移動速度。皮帶機的速度(dù)一般為變頻控製,以保證與後續清洗機、塗油機(jī)的同步。皮帶長度可調整,以填補不進行板料清洗、清洗機離(lí)線時的空間。
(5)板料清洗機
可伸(shēn)縮皮帶機用於拆垛完成後單張板料的傳輸,它可以為板料(liào)提供穿過清洗機所需的移動速度。皮帶機的速度一(yī)般為變頻控製,以保證與後續清洗機、塗(tú)油機的同步。皮帶長度(dù)可調整,以填補不進行板料(liào)清洗、清(qīng)洗機離線時的空間。
隨著客戶對汽車表麵質量(liàng)的要(yào)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標準工藝(yì)。根據產量大小,板料清洗可以分為(wéi)在線清洗和離(lí)線清洗兩種工藝:離線清洗適用於投產初(chū)期,單車型產量較低的企業,一條板料清洗線可以供(gòng)應2~3條衝壓線,離線清洗機(jī)的規格一般寬度為2m;在線清洗適(shì)用於批量較大的企(qǐ)業,為(wéi)適應轎車整體側圍的尺(chǐ)寸,在線清洗機的規格一般(bān)寬度為4.2m。
清洗機(jī)由引料輥、毛刷輥及擠幹輥組合的輥(gǔn)係,動力及傳動係統、液壓調整機構,清洗過濾係統,集束噴管組件,油霧收集(jí)器,潤滑係統,行走機構,以及電氣控製係(xì)統等組成。主要用於(yú)標準板(bǎn)材、未塗層、鍍鋅板以及鋁板等板料(liào)、卷料的清洗。清(qīng)洗機具有自行走機構,在(zài)不需要清洗(xǐ)工序時,整機可沿地麵軌道開出。
引料輥、毛刷輥、擠幹輥(gǔn)各自具有(yǒu)獨立的(de)壓力調整(zhěng)與變頻驅(qū)動(dòng)機構,通過精確調整壓力與速度,可以保證磨(mó)損(sǔn)、維修後的輥係(xì)與生產線保持同步。擠幹輥采用無紡布層壓(yā)布輥(gǔn),以提供良好的(de)擠幹和張緊性能,並具有防擦傷和自(zì)愈(yù)功(gōng)能(néng)。清洗(xǐ)油箱具有加熱係統,可以(yǐ)使清洗介質在(zài)不(bú)同環境溫度下使用並達到zui佳塗油效果。電氣係統采用具有現(xiàn)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)板料塗油機
為了保證板料在較高速度下拉延成形時的質(zhì)量,在衝壓(yā)成形前對板料進行局(jú)部塗抹拉延油是汽車廠常用的(de)工藝手段,適用於自動化衝壓線的塗油機。
塗油機主要用於板材拉延前的塗油工(gōng)序,由噴槍單元、供油及油液保溫單元、噴射供氣單元、板料輸送單(dān)元、油霧收集單(dān)元、電氣控製單(dān)元及機身等組成。塗油機具有行走機構,在不需要塗(tú)油時可以移動離線(xiàn)。噴嘴(zuǐ)采用數字化控製,保證板料(liào)上油膜位置的準確和油膜厚度的均勻。不管環境溫度(dù)如何變化,供油及油液保溫單元均處於等待(dài)噴射狀態,油(yóu)液溫度恒定(dìng),保(bǎo)證噴射效果。
(7)板(bǎn)料對中台
為了保證板料被準(zhǔn)確地放置在模具內(nèi),在機器(qì)人(rén)拾取板料前需要對板料(liào)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(zhōng)台三種。
1)重力對中(zhōng)台
板料在裝滿滾珠的斜麵上依靠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(duì)中台(tái)適用於機(jī)器人(rén)直接放置(zhì)板料,不適用於具有清洗機、塗油(yóu)機的自動線。
2)機(jī)械對中台
板料依靠磁性皮袋(dài)移動至擋塊,再由另外三側的氣缸驅動打料器向中心推(tuī),從而實(shí)現精確定位。所有打料器的位置可示教(jiāo)編程,對中台具有板料到位檢測及雙料檢測。機械對中台能夠滿足各種異性料的高速對中。另外,可采用雙(shuāng)中心設計(jì),以(yǐ)滿足同時(shí)處理一模兩件或雙模(mó)雙件的要求。台上具有板料到位檢測及(jí)雙料檢測。
3)光學對中台
這是近幾年發展的技術,其原理是利用拍照獲得的板料位(wèi)置圖像經視頻處理(lǐ)軟件後自動(dòng)調(diào)整機器人的軌跡,從而既滿足zui終將板料(liào)精確置入模具內的要求,又避免了機械(xiè)對中台的複雜機構。光學對中(zhōng)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,相比機械對中(zhōng)台,光學對中台能夠顯著降低成本(běn)。
(8)機器人七軸與端(duān)拾器
標準(zhǔn)六軸機器人用於衝壓生產能夠(gòu)達到8件/min的(de)生產節拍,為了進一步提高生產率,近年來機器(qì)人製造廠家(jiā)與係統集成商紛紛研發附加七軸。采(cǎi)用七軸後,機(jī)器人衝壓自動化生產線的(de)生產節拍可以進一步提高到12件/min,使(shǐ)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(jiào)高下。
(9)線尾碼(mǎ)垛係統
自動化(huà)衝壓線的生產節拍能夠超過(guò)10件/min,這時線尾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,需要先對衝(chōng)壓件成品進行分流,然後由人工或機器人(rén)將其碼入料架,zui後由鏟車將(jiāng)料架運走。

自動化衝壓生產線