一、多機連線機械手
分為多機滑塊同步模式及滑塊(kuài)自由模式(shì),一般適用於產量(liàng)要(yào)求較大且品類眾多的小(xiǎo)型衝壓件(jiàn)。
二、多機連線機器人
一般(bān)適(shì)用於外觀和成形性要求較高的大型衝壓件(汽車(chē)零部件(jiàn)等(děng))。
三、機器人衝壓自動化生(shēng)產線的一般構成
典型的(de)機器人衝壓自(zì)動化生產線包含以下部分:機器人(rén)、電控係統、拆(chāi)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人端拾(shí)器。具體布置方(fāng)式可以根據生產車間的麵(miàn)積(jī)進行調整,如拆垛車的(de)開出方式既可以與衝壓線平行也可以(yǐ)與衝(chōng)壓線垂直。
1. 衝(chōng)壓機器人
衝壓生產用機器人除了要求負載大、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(pín)繁起/製動、作業範圍(wéi)大、工(gōng)件尺寸及回轉麵積大等特點。各個生產廠家的衝壓機器人都在普通搬運機器人的基礎上加大了電動機(jī)功率及(jí)減速機規格,加長了手臂,並廣泛(fàn)采(cǎi)用棚架式安裝結構。
2. 機器人衝壓自動化線控製(zhì)係統
機器人(rén)衝壓(yā)自(zì)動化係統(tǒng)需要集成壓力機、機器人、拆垛機、清洗機、塗油機、對中台、雙料(liào)檢測裝置、視覺識別係統、各種皮帶、同步控製係統、安(ān)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。為了把如此多的智能控製係統(tǒng)有(yǒu)效集成,一般采用以太網與工業現場總線二級網絡係統,其中現場總線係統可能同時(shí)搭載安全總線(xiàn)。

3. 拆垛係統
目前常見的(de)拆垛係統有三種,分別是專(zhuān)用拆垛(duǒ)機/機器人+拆垛小車/桁架式機械手(shǒu)+拆垛小車。
(1)專用拆垛機
其結構(gòu)特點是垛料放(fàng)置在可移動液壓升降(jiàng)台車上;垛料高度依靠與光電傳感(gǎn)器與液(yè)壓係統控(kòng)製,保持(chí)恒定;磁力分張器依靠氣動或電動驅動自動貼近(jìn)垛料;采用氣缸驅動、矩陣布置的真(zhēn)空吸盤組進行拆垛,真空吸(xī)盤組垂直運動;拆成單(dān)張的板料采用磁(cí)性皮帶傳輸。
(2)機(jī)器人+拆垛小車
其結構特(tè)點是垛料放置在可移動的拆垛小(xiǎo)車上;垛料高度(dù)不控製,拆(chāi)垛時(shí)依靠計算的板料厚度自動調整機器人吸料高度(dù);磁力分張器支架安裝在拆垛小車上,支架可平移並具有多(duō)個可自由(yóu)旋轉的調整關節,更換垛料時人工將磁力分張器靠(kào)在垛料(liào)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(shí)器上;拆(chāi)成單張的(de)板料由機器人放置在可伸縮過渡(dù)皮帶上進行傳輸。
(3)桁架式機械(xiè)手+拆垛小車
其結構特點是垛(duǒ)料放置在可移動的(de)拆(chāi)垛(duǒ)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(diào)整機械手吸料高度;磁力分張器支架安裝在(zài)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(chuán)感器安裝在桁架式機械手端拾器上;拆成單張的板料由(yóu)機械手放置在可伸縮過渡皮帶(dài)上進行傳輸。
(4)可伸縮皮帶機
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、塗油(yóu)機的(de)同步。皮帶長(zhǎng)度可調(diào)整(zhěng),以填補不進行板料清洗、清洗機離線時的空間。
(5)板料清(qīng)洗機
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的移動速度。皮帶機的速度一(yī)般為變頻控製,以保證與後(hòu)續清洗機、塗油機(jī)的同步。皮帶長度可調(diào)整,以填補不進行板料清洗、清(qīng)洗機(jī)離線時的空間。
隨著客戶對汽車表麵質量的要求越來越高,在衝壓成(chéng)形前對覆蓋件板料進行清洗已經成為汽車廠的標(biāo)準工藝(yì)。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(chǎn)初期,單車型產(chǎn)量較低的企業,一條板料清洗線可以供應2~3條衝壓線,離線清洗機的規(guī)格一般寬度為2m;在線(xiàn)清洗適用於批量較大的企業,為適應轎車(chē)整體側圍的尺寸,在線清洗機的規格一般寬度為4.2m。
清(qīng)洗機由(yóu)引料輥、毛刷輥及擠幹(gàn)輥組合的輥係,動力及傳動係統、液壓(yā)調整機構(gòu),清洗過濾係統,集束(shù)噴管組件(jiàn),油(yóu)霧(wù)收集器,潤滑係(xì)統,行走機構,以(yǐ)及電氣控製係統等組成。主要(yào)用於標準板材、未塗層、鍍鋅板以及鋁板等板料、卷料(liào)的清洗。清洗機具有自行走機構,在不需要清洗工序時,整機可沿地麵軌道開出。
引料輥(gǔn)、毛刷輥、擠幹輥各自具(jù)有獨立的壓力調整與變頻驅動機構,通過精確調整壓(yā)力與速度,可以保證磨損、維修後的輥係與生產線保持同步。擠幹輥采用無紡布層壓布輥,以提供良好的擠幹和張緊(jǐn)性能,並具有防擦傷(shāng)和自愈功能。清(qīng)洗油箱具有加(jiā)熱係統,可以使(shǐ)清洗介質在不同環境溫(wēn)度下(xià)使用並達到zui佳塗油效果。電氣係統采用具有現場(chǎng)總線(xiàn)通信功能的PLC控製,通過觸摸屏(píng)人機界麵可以進行參(cān)數(shù)設定、故障診斷。

(6)板料(liào)塗油機
為了保證板料在較高速度下(xià)拉延(yán)成形(xíng)時的質(zhì)量,在衝壓成形前對板料進(jìn)行局部塗抹拉延油是汽車廠(chǎng)常用的工藝手段(duàn),適用於自動化衝壓(yā)線的塗油機。
塗油機主要用於板材拉延前的塗油工序,由噴槍單元、供油及油液保溫單元、噴射供氣單元、板料輸(shū)送單元、油霧收(shōu)集單元、電氣控製單元及機身等組成。塗油機具(jù)有行走(zǒu)機構,在不需(xū)要塗油時可以移動離線(xiàn)。噴嘴采用(yòng)數字化控製,保證板料上油膜位置的準確和(hé)油膜厚度的均勻。不管環境溫(wēn)度(dù)如何變化,供油及油液保溫單元均處於等待噴(pēn)射狀態,油(yóu)液溫度恒定,保證噴射效果。
(7)板料對中台
為了(le)保(bǎo)證板(bǎn)料被準確(què)地放置在模具內,在機器(qì)人拾取板料前需要對板(bǎn)料進行對(duì)中。常用的對中台有重力對中台、機械對中台及光學對中台三(sān)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(dìng)位,台上具有板(bǎn)料到位檢測及雙料檢(jiǎn)測(cè)。重力對中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
板料依靠磁性皮袋移動至擋塊,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程,對(duì)中台具有(yǒu)板料到位檢測及雙料檢測。機械(xiè)對中台能夠滿足各種異性(xìng)料的高速對中。另外(wài),可采用雙中心設計,以滿足同時處理一模兩件或雙模雙(shuāng)件的要求。台上具(jù)有板料到位檢測及雙料檢測。
3)光學對中台
這是(shì)近幾年(nián)發展的技(jì)術,其原理是利用拍(pāi)照獲(huò)得的板料位置圖像經視頻處理軟件後自動調整機(jī)器人的軌跡,從而既滿足(zú)zui終將板料精確置(zhì)入模具內的要求,又避免了機(jī)械對中台的複雜機(jī)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,相(xiàng)比機械對中台,光學對中台能夠顯著降低成本。
(8)機器人七軸與端拾器
標準六軸(zhóu)機器人用於衝(chōng)壓生產能夠達到8件/min的生產節拍,為了進一步提高生產(chǎn)率,近年來機器人製造廠(chǎng)家與係統集成商紛紛研發附(fù)加(jiā)七軸。采用七軸後,機器人衝壓自動化(huà)生產線的生產節拍可以進(jìn)一步提高到12件/min,使得機(jī)器人自動化衝壓線的生產(chǎn)率能夠與昂(áng)貴的專用機械手高速線一(yī)較高下。
(9)線尾碼垛係統
自動化(huà)衝壓線的生產節(jiē)拍能夠超過(guò)10件/min,這時線尾碼垛(duǒ)工位的負荷就超(chāo)過勞動極限,為了適應(yīng)這(zhè)種高節奏的產出,需要先(xiān)對衝壓件成品進行分流,然後由人工或機器人將其碼入料架,zui後由鏟車將料架運走。

自(zì)動化衝壓生(shēng)產線