一、多機連線(xiàn)機械手
分為多機滑塊同步模式及滑塊(kuài)自由模式,一般適用於產量(liàng)要求(qiú)較大且(qiě)品類眾多的小型衝壓件。
二、多機連線機器人
一般適用於(yú)外觀(guān)和(hé)成形性要求較高的大型衝壓件(汽車零部件等)。
三、機器人衝壓自動(dòng)化生產線的一般構成
典(diǎn)型的機器人衝壓自動化生產(chǎn)線包含以下部分(fèn):機器人、電控係統、拆垛裝置、過渡皮帶、板料清(qīng)洗機、板料塗油機、對中台、線尾碼垛係統、安全防護係統及機器(qì)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(zhěng),如拆垛車的開出方式既可(kě)以與衝壓線平行也可以與衝壓線垂(chuí)直。
1. 衝壓機器人
衝壓生產用機器人除了要求負載(zǎi)大、運行軌跡精確及性能穩(wěn)定可靠等搬運機器人(rén)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(huí)轉麵積大等特點(diǎn)。各個生產廠(chǎng)家的衝壓機(jī)器(qì)人(rén)都在(zài)普通搬運(yùn)機器人的基礎上加大了電動機功率(lǜ)及減速機規(guī)格(gé),加長(zhǎng)了手臂,並廣泛采(cǎi)用棚架式安裝結構。
2. 機器人衝壓自動化線控製係統
機器人(rén)衝壓自動化係統需要(yào)集成壓力機、機器人(rén)、拆垛機、清洗(xǐ)機、塗油機、對中台、雙料檢測裝置、視覺識別係統、各(gè)種皮帶、同步控製係統、安全防護係統及大屏幕顯示,並具有無縫集成進工廠MES係統的能力。為(wéi)了把如此多的智能(néng)控製係(xì)統有效集成,一般采用以太網與工業現場總線二級網絡係統,其(qí)中現場總(zǒng)線係統可能同時搭(dā)載安全總線。

3. 拆垛係統
目前常見的拆垛係統有(yǒu)三種,分別是(shì)專用拆垛機/機器人+拆垛小車/桁架式機械手+拆垛小車。
(1)專用拆垛機
其結構特點(diǎn)是垛料放置在(zài)可移動(dòng)液壓升降台車上;垛料高度(dù)依靠與光電傳感器與液壓係統控(kòng)製,保(bǎo)持恒定;磁力(lì)分張器依靠氣動或電動驅動自動(dòng)貼近垛料;采用(yòng)氣(qì)缸驅動、矩陣布(bù)置的真空吸盤組進行拆垛,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
其結構特點是(shì)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(bǎn)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由(yóu)旋轉的調整關節,更換(huàn)垛料時人工將(jiāng)磁力分張器靠在(zài)垛料周邊(biān);拆垛用真空吸盤組及雙料檢(jiǎn)測傳感器安裝(zhuāng)在機器人端拾器上;拆成單張的板(bǎn)料由機器人放置在可伸縮過渡皮帶上進行(háng)傳輸(shū)。
(3)桁架式機械手+拆垛小車
其結構特點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(jì)算的板料厚度自動調整機械手吸料高度;磁(cí)力分張器支(zhī)架安裝在(zài)拆垛小車上,支架可平移並具(jù)有多(duō)個可自由旋轉的調整關節,更換垛料時人(rén)工將磁力分張器靠在垛料周邊;拆垛用真空吸盤組(zǔ)及雙料檢測傳感器安裝在(zài)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(suō)皮帶機
可伸縮皮帶機用於拆垛完成後單張板料的傳輸,它可以為板料提供穿過清洗機所需(xū)的移動速度。皮帶機的速度一(yī)般(bān)為變頻控製,以保證與後續(xù)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(qīng)洗機離線時的空間。
(5)板料清洗機(jī)
可伸縮皮帶機(jī)用於(yú)拆垛(duǒ)完成(chéng)後單張板(bǎn)料的傳(chuán)輸,它可以為板料提供穿過清洗機所需的移動速度。皮帶(dài)機的速(sù)度一般為變頻控製,以保證與後續清洗機、塗油(yóu)機(jī)的同步。皮帶長度可調整(zhěng),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(miàn)質量的要求越來越(yuè)高(gāo),在衝(chōng)壓成形前對覆蓋件板料(liào)進行(háng)清洗已經成為汽車廠的標準工藝。根據產量大(dà)小,板料清洗可(kě)以分(fèn)為在線清洗和離線清洗兩種工藝:離線清洗適用於投產初期,單車型產量較低(dī)的(de)企業,一條板料清洗線可以供應(yīng)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(de)尺寸,在線清(qīng)洗機的規格一般寬度為4.2m。
清洗機(jī)由引料輥、毛刷輥及擠幹輥組合的輥係(xì),動力及傳動係統、液壓調整機構(gòu),清洗過濾係統,集束噴管(guǎn)組件,油霧收集器,潤滑係(xì)統,行走機構,以及電氣控製係統等組成。主要用於標準板材、未塗層、鍍鋅板以及鋁板(bǎn)等板料、卷料的清(qīng)洗。清洗機具有自行走(zǒu)機構,在(zài)不需要清(qīng)洗工序時,整機可沿(yán)地麵軌道開出。
引料輥、毛刷輥、擠幹輥各自具有獨立的壓力調整與變頻(pín)驅動機構,通過精(jīng)確調整壓力與速度,可(kě)以保證(zhèng)磨損、維修後的輥係與生產線保持(chí)同步。擠幹輥(gǔn)采用無紡布層壓布輥,以(yǐ)提供良好的擠幹和張緊性能,並具有防(fáng)擦傷和自愈功能。清洗油箱具有加熱係統,可(kě)以使清洗介質在不同環境溫度下使用並達到zui佳塗(tú)油效果。電氣係統采用具有現場(chǎng)總線(xiàn)通信功能的PLC控(kòng)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(bǎo)證板(bǎn)料在(zài)較高(gāo)速度下拉延成形時(shí)的質(zhì)量,在衝壓(yā)成形前對板料進行局部塗抹拉延油是汽車廠常用的工(gōng)藝手段,適(shì)用於自(zì)動化衝壓線的塗油機。
塗(tú)油機(jī)主(zhǔ)要用於板材拉延前的塗油工序,由噴槍單元、供油(yóu)及油液保溫單元、噴射供氣(qì)單元、板料輸送單元、油霧收集單元、電(diàn)氣控製單元及機身等組成。塗油機(jī)具有(yǒu)行走機構,在不需要塗油時可以(yǐ)移動離線。噴嘴采(cǎi)用數(shù)字化控製,保證板料上油(yóu)膜位置(zhì)的準(zhǔn)確和油膜厚度的均勻。不管環境溫度如(rú)何變化,供油及油液保溫單元均處於等待噴射狀態(tài),油液溫度(dù)恒定,保證(zhèng)噴射效果。
(7)板料對中台
為(wéi)了保證板料被準確地放置在模具(jù)內,在機(jī)器人拾取(qǔ)板料前需要對板(bǎn)料進行對中。常用的對中台有重(chóng)力對中台、機械對中台及(jí)光學對中(zhōng)台三種。
1)重力對中台
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(jù)有板料到位檢測(cè)及雙料檢測。重力對中台適用於機器人直接放(fàng)置板料,不適用於具有清洗機(jī)、塗油機的(de)自動線(xiàn)。
2)機械對中台
板料依靠磁性皮袋(dài)移動至擋塊,再(zài)由另外三(sān)側的氣缸驅動打料器向中心推(tuī),從而實現精確定位。所有打料器的位置可(kě)示教編程,對中台(tái)具有板料到位檢測(cè)及雙料檢測。機械對中台能夠滿足各種異性料的高速對(duì)中。另外,可采用(yòng)雙中心設計,以滿足同時(shí)處理一模兩件或雙模雙件的要求。台上具有板料到位檢測及雙料檢測(cè)。
3)光(guāng)學對中台
這是近幾(jǐ)年發展的技術,其原理(lǐ)是利用拍照獲得的板料位置(zhì)圖像(xiàng)經視頻(pín)處理軟件後自動調整機器人的軌跡(jì),從而既滿足zui終將板(bǎn)料精確置入模具內的(de)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(yī)個具有板料到位檢測及雙料檢測的磁性皮帶機(jī),相比(bǐ)機械對(duì)中台,光學對中台能(néng)夠顯(xiǎn)著(zhe)降低成本。
(8)機器人七軸與端拾器
標準六軸機器人(rén)用於(yú)衝壓生產能(néng)夠達到8件/min的生產節拍,為了進一步提高生產率,近年來機器人製(zhì)造廠(chǎng)家與係(xì)統集成商紛紛研發附加七軸。采(cǎi)用(yòng)七軸後,機器(qì)人衝壓自動化生產線的生產節拍可以進一(yī)步提高到12件/min,使得機器人自(zì)動化衝壓線的生產率能(néng)夠與昂貴的專用機械手(shǒu)高(gāo)速線一較高下。
(9)線尾碼垛係統(tǒng)
自動化衝(chōng)壓線的生(shēng)產節拍能夠超過10件/min,這時線尾碼(mǎ)垛工位的負荷就超(chāo)過勞動極限,為(wéi)了適應這種高節奏的產出,需要先對衝壓件成品進行分(fèn)流,然後由人工或機器(qì)人將其碼入料(liào)架,zui後由鏟車將料架(jià)運走。

自動化(huà)衝壓生(shēng)產線