一、多機連線機械(xiè)手
分為(wéi)多(duō)機滑塊同步模式及滑塊自由模式(shì),一般適用於產量要求較(jiào)大且品類眾多的小型衝(chōng)壓件。
二、多機連線機器人
一般適用於外觀和成形性要求較高的大型衝壓件(汽車(chē)零部件等)。
三、機器人衝(chōng)壓自動化生產線的一般構成
典型的機器人衝壓自動(dòng)化生產線包含以下部分:機(jī)器人、電控係統、拆垛裝置、過渡皮(pí)帶、板料(liào)清(qīng)洗機(jī)、板料(liào)塗(tú)油機、對中(zhōng)台、線尾碼垛係統、安全防護係統及機器人端(duān)拾器。具體(tǐ)布(bù)置(zhì)方(fāng)式(shì)可以根據生產車間的麵積(jī)進行調整,如(rú)拆垛車的開出方(fāng)式既可以與衝壓(yā)線平行也可以與衝壓線垂直。
1. 衝壓機器人
衝壓生產用機器人除了要求負載大、運(yùn)行(háng)軌(guǐ)跡精確及性能穩定可(kě)靠等搬運機器人所共有(yǒu)的特性,還要滿足頻繁起/製動、作業(yè)範圍大、工件尺寸及回轉麵積大等特點。各個生(shēng)產廠家的衝壓機器人都(dōu)在普通搬運機器人的基礎上加大了電動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. 機器人衝壓自動化線控製係統(tǒng)
機器人衝壓自動化係(xì)統需要集成壓力機、機器人、拆垛機、清洗(xǐ)機、塗油機、對中台、雙料檢測裝置、視(shì)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(xiǎn)示,並具有無縫集成進工(gōng)廠MES係統的能力。為了把如(rú)此多(duō)的智能控(kòng)製係統有效集成,一般采用(yòng)以太網與工業現場總線二級網絡係統,其中現場總線係統(tǒng)可能(néng)同時(shí)搭載安全總線。

3. 拆垛係統
目前常見的拆垛係統有三種,分(fèn)別是專(zhuān)用(yòng)拆垛機/機器人+拆垛小車/桁架式機械手+拆垛小車(chē)。
(1)專用拆垛(duǒ)機
其結構特點是垛料放置在可移動液壓升降台車上;垛料高度依靠與光電傳感器與液壓係統控製,保持恒定(dìng);磁力分張器依靠氣動(dòng)或電動驅動(dòng)自動貼近垛料(liào);采用氣缸驅動、矩(jǔ)陣布置的真空吸盤組進行拆垛,真空吸盤組垂直(zhí)運動;拆成(chéng)單張的板(bǎn)料采用磁性皮(pí)帶傳輸。
(2)機器人+拆垛小車
其結構特點(diǎn)是垛料放置在可移動的拆垛小車上;垛料高(gāo)度不控製,拆垛時依靠計算的板料厚度自動調整機(jī)器人吸料(liào)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(xuán)轉的調整關節(jiē),更(gèng)換垛料時人工將磁力分(fèn)張器靠在垛料周邊;拆垛用真空吸盤組及雙料檢測傳感器(qì)安裝(zhuāng)在機器人端拾器上;拆成單張的板料由機器人放置(zhì)在可伸縮過渡皮帶上(shàng)進行傳輸。
(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,拆垛時依靠計算的(de)板料厚度自動調整機械手吸料高度;磁力分張器支架安裝在拆垛小車上(shàng),支架可平(píng)移並具有多個(gè)可自(zì)由旋轉的調整關節,更換垛料時人工將磁(cí)力分張器靠(kào)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桁架式機械手端拾(shí)器上(shàng);拆成單張的板(bǎn)料由機械手放置在可(kě)伸縮過渡皮帶上進行傳輸。
(4)可伸縮皮帶機
可伸縮皮帶機用於(yú)拆垛完成後單張板料的傳輸(shū),它可以為板料提供穿過清洗機所需的移動速度。皮帶機的速度一般為變頻控製,以保(bǎo)證與後續清洗機、塗油機的同步。皮帶長度可調整,以(yǐ)填(tián)補不進行板料清洗、清洗機離線時的空間。
(5)板料清洗(xǐ)機
可伸縮皮帶機用於拆垛完成後單張板料的(de)傳輸,它可以為板(bǎn)料提供穿過(guò)清洗機(jī)所需的移動速度(dù)。皮(pí)帶機的速(sù)度一般為變頻控製,以保(bǎo)證(zhèng)與後續清洗機、塗(tú)油機(jī)的(de)同步。皮帶長度可調整,以填補不進行板料清(qīng)洗(xǐ)、清洗機離線時的空間。
隨著(zhe)客戶對汽車表麵(miàn)質量的(de)要求越來越高,在衝壓成形前對覆(fù)蓋件板料進(jìn)行清洗已經成為(wéi)汽車廠的標準工(gōng)藝。根(gēn)據產量大小,板料清洗可(kě)以分為(wéi)在線清洗和離線清洗兩種(zhǒng)工藝:離線清洗適用於投產初期,單車型產量較低的企業,一條板料清洗線可以供(gòng)應2~3條衝壓線,離線清(qīng)洗機的規格一般寬度為2m;在線清洗(xǐ)適用於批量較(jiào)大的企業,為適(shì)應轎車整體側圍的尺寸,在線清洗機的規格一般寬度為4.2m。
清洗機由引(yǐn)料輥(gǔn)、毛刷輥及擠幹輥組合的(de)輥係,動力及(jí)傳動係統、液壓調整機構(gòu),清洗過濾係統(tǒng),集束噴管組件,油(yóu)霧收集器,潤滑係統,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、鍍鋅板以及鋁板等板料、卷料的清洗(xǐ)。清洗機具有自行走機構,在不需要清洗工(gōng)序時,整機可沿地麵(miàn)軌道開出。
引(yǐn)料輥、毛刷輥、擠幹輥各自具有獨立的壓力調(diào)整(zhěng)與變頻驅動機構,通過精確調整壓力與速度,可以(yǐ)保證(zhèng)磨損、維修後(hòu)的輥係與生產線保持同步。擠幹(gàn)輥采(cǎi)用無紡布層壓布輥,以提供良(liáng)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(jiā)熱係統,可(kě)以使(shǐ)清(qīng)洗(xǐ)介質(zhì)在不同環境溫度下使用並達到zui佳塗油效果。電(diàn)氣係統采用具(jù)有現場總線通信功能的PLC控製,通過觸摸屏人機界麵可以進行參(cān)數設定、故障診斷。

(6)板料塗油機
為(wéi)了保證板料在較高速度下拉延成形時的質量,在衝壓成形(xíng)前對板料進行局部(bù)塗抹(mò)拉延油是汽車廠常用的工藝手段,適用於自動化衝壓線的塗油機。
塗油機主要用(yòng)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(pēn)射供氣單元、板料輸送單元、油霧收集單元、電氣控製單元及機身等組成。塗油機(jī)具有行走機構(gòu),在不需要塗油時可以移動離(lí)線。噴嘴采用數字化控製,保證板料上油膜(mó)位置的準確和油膜厚度的均勻。不管環(huán)境(jìng)溫度如何變化,供油及油液保溫單(dān)元均處於等待噴射狀態(tài),油液溫度恒定,保證(zhèng)噴射效果。
(7)板料對中台
為了保證板料被準確(què)地放置在模具內,在機(jī)器人拾取板料前需要對板料進行對中。常用的對(duì)中台有重力對中台(tái)、機械對中台及光學(xué)對中台三種。
1)重力(lì)對中台
板料在裝滿(mǎn)滾珠的斜麵上依靠重力自由滑向一(yī)角進行定位,台上具有板料到位檢測及雙料檢測。重力(lì)對中台適用於機器人直接放置板料,不適用於具(jù)有清洗機、塗油(yóu)機的自(zì)動線。
2)機械對中台
板料(liào)依(yī)靠磁性皮袋移動至擋塊,再由另(lìng)外三側的氣缸驅動打料器向中心推,從而實現精確定位。所有打料器的位置可示教編程,對中(zhōng)台具有板料到位(wèi)檢測及雙料檢測。機械對中台(tái)能(néng)夠滿足各種異性料的高速對中。另外,可采用雙中心設(shè)計,以滿足同(tóng)時處(chù)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。
3)光學(xué)對中台
這是近幾年發展的技術,其原(yuán)理是利用拍照獲得的板料位置圖像經視頻處理軟件後自動調整機器人的軌(guǐ)跡,從而既滿足(zú)zui終(zhōng)將板料精確(què)置入模具(jù)內的要求,又避免了機械對中台的複(fù)雜機構。光學對中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(jī),相比機械對中台(tái),光學對中台能夠(gòu)顯著降低成本。
(8)機器人七軸與端(duān)拾器
標準六軸機器人(rén)用於衝壓生產能夠達到8件/min的生產(chǎn)節拍,為了進一(yī)步提高生產率,近年來機器人製造廠家與係統(tǒng)集成商紛紛研發附加七軸。采用七軸後,機器人衝(chōng)壓自動化生產線的生產節拍可以進一步提高(gāo)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(shǒu)高速線一較高下。
(9)線尾碼垛係統
自動化衝壓線的生產節(jiē)拍能夠(gòu)超過10件/min,這時線尾碼垛工(gōng)位的負荷就超過勞動(dòng)極限,為了適應這種高(gāo)節奏的產出(chū),需要先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(chē)將料架運(yùn)走。

自動化衝壓生產線