一、多機連線機械手
分為多機(jī)滑塊同(tóng)步模式及(jí)滑(huá)塊自由模式,一般適(shì)用(yòng)於產量要求較(jiào)大且品類眾多的小型衝壓件。
二、多(duō)機(jī)連線機器人
一般適用於外觀和成形性要求較高的(de)大型衝壓件(汽車零(líng)部件等)。
三、機器人衝壓自動化生產線的一般構成
典型的(de)機(jī)器人衝壓自(zì)動化生產線包含以下部分:機器人、電控係統、拆垛裝置、過渡皮帶、板料清洗機、板料(liào)塗油機、對中台、線尾碼垛係統、安全防護係統(tǒng)及機器人端(duān)拾器。具體布置方式可(kě)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以與衝壓線平行也可以與衝壓線垂直。
1. 衝壓機器人
衝壓生產(chǎn)用機器人除了要求負載大、運行軌跡精確及性能穩定可(kě)靠等(děng)搬運機器人所共有的特性,還要(yào)滿足頻繁起/製動、作業範圍大、工件尺寸及回轉麵積大等特點(diǎn)。各個生(shēng)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功率及減速機規格,加長了手(shǒu)臂,並廣(guǎng)泛采用棚架式安裝結構。
2. 機器人衝壓(yā)自(zì)動化線控製係統(tǒng)
機器人衝壓自動化係統需要集成壓(yā)力機(jī)、機器人、拆垛機、清洗機、塗油機、對中台、雙料檢測裝置(zhì)、視覺識別係統、各種皮帶、同步控製係統、安全防護係統及大屏幕顯示,並具有無縫集成進工廠(chǎng)MES係統的能力。為了把如此多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二級網絡係統,其(qí)中現場總線係統可能同時搭載(zǎi)安全(quán)總線。

3. 拆垛係統
目前常見的拆垛係統有三種,分別是專用拆垛機/機器(qì)人+拆垛小車/桁架(jià)式機械手+拆垛小車。
(1)專用拆垛機
其結構特點是垛料放置在可移動(dòng)液壓升降台車上;垛料高度依靠與光電傳(chuán)感器與(yǔ)液壓係統控製,保持(chí)恒定;磁力分張器(qì)依靠氣動(dòng)或電動驅動自動貼近垛料;采用氣缸驅動、矩陣布置的真空吸盤組進行拆(chāi)垛,真空(kōng)吸盤組垂直運動;拆成單張的板料采用磁性皮帶傳(chuán)輸。
(2)機器人+拆垛小車
其結構特點是垛(duǒ)料放置在可移動(dòng)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(dù)自(zì)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(yǒu)多個可自由旋轉的調整關節,更換垛料時人工將磁力分張(zhāng)器靠在垛料周邊(biān);拆垛用真空吸盤組及雙料檢測傳感器安裝(zhuāng)在機器人端拾(shí)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進行傳輸。
(3)桁架(jià)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(dù)不控製,拆垛時依靠計算的(de)板料厚度自動調整機械手(shǒu)吸料高度;磁力分張器支架安裝在拆垛小車上,支架(jià)可平(píng)移並具有多個可自由旋轉(zhuǎn)的調整關節,更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(zǔ)及雙料檢測傳感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
可伸縮皮帶機用於拆垛完成(chéng)後單張板料的傳輸,它可以為板料提供(gòng)穿(chuān)過清(qīng)洗機所需的移動速(sù)度。皮帶機的速度一般為變(biàn)頻控製,以保證與後續清洗機(jī)、塗油機的同步。皮帶長度可(kě)調整,以填補不(bú)進(jìn)行板料清洗、清洗機離線時的空間(jiān)。
(5)板料清洗機
可伸縮皮帶機用於拆垛(duǒ)完成後單張板料的傳輸,它(tā)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(dù)一般為變頻(pín)控製,以保證(zhèng)與後續清洗機、塗油(yóu)機(jī)的同步。皮帶長度可(kě)調(diào)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(biǎo)麵(miàn)質量的要求越來越(yuè)高,在衝壓成形前對覆蓋件板料進行清洗(xǐ)已經成為汽車廠的標準工藝(yì)。根(gēn)據產量大小(xiǎo),板(bǎn)料清洗(xǐ)可以分為在線清洗和(hé)離線清洗(xǐ)兩種工藝:離線清(qīng)洗適用於投產初期,單車(chē)型產(chǎn)量較低的企業,一條板料清洗(xǐ)線可以供應2~3條衝壓線,離(lí)線清洗機的規格一般寬度為2m;在線(xiàn)清洗適用於批量(liàng)較大的企業,為適應(yīng)轎車整體側圍(wéi)的(de)尺(chǐ)寸,在線清洗機(jī)的規格一般寬度為4.2m。
清洗機由引料輥、毛刷輥(gǔn)及擠(jǐ)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(jiàn),油霧收集器,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(wèi)塗層、鍍鋅(xīn)板以及鋁板等板料、卷料的清洗。清洗機具有(yǒu)自行走(zǒu)機構,在不(bú)需要清洗工(gōng)序時,整機可沿地麵軌道開出。
引料輥、毛刷輥(gǔn)、擠幹輥各自具有獨立的壓力調(diào)整與變頻驅動機構,通過精確調整壓力與(yǔ)速度(dù),可以保證磨損、維修後的輥係與生產線保持同步。擠幹(gàn)輥采用無紡布層壓布輥,以提供良好的擠幹和張緊性能,並(bìng)具有防擦傷(shāng)和自愈功能(néng)。清洗油箱具有加(jiā)熱係統,可以使清洗介質在不同環境溫度(dù)下使(shǐ)用並達到zui佳塗油效果。電氣係統采用具有現場總線(xiàn)通信功能的PLC控製(zhì),通過觸摸屏人機(jī)界麵可以進行參(cān)數設定、故障診斷。

(6)板料塗油機
為了保證板料在較高速度(dù)下拉延成形(xíng)時的質量,在衝壓成形前對板(bǎn)料進行局部(bù)塗抹拉延油是汽車廠(chǎng)常用的工藝手段,適用於自動化衝壓(yā)線的塗油機。
塗油機主要用(yòng)於板材拉延前的塗油工序(xù),由噴槍(qiāng)單元(yuán)、供油及油液保(bǎo)溫單元(yuán)、噴射供氣單元(yuán)、板料(liào)輸送單元(yuán)、油霧收集單元、電氣控(kòng)製單元及(jí)機身等組成。塗(tú)油(yóu)機具有(yǒu)行走機構,在不(bú)需要塗油時可以移動離線。噴嘴采(cǎi)用數字化控製,保證板料上油膜位置的準確和油膜(mó)厚度的均勻。不管環境溫度如何變化,供油及(jí)油(yóu)液保溫單元均處於等待(dài)噴(pēn)射狀態,油液溫度恒(héng)定,保證噴射效果。
(7)板料對中(zhōng)台(tái)
為了保證板料(liào)被準確地放置在模具內,在機器人(rén)拾取板料前(qián)需要對板料進(jìn)行(háng)對中。常用的對中(zhōng)台有重力(lì)對中台(tái)、機械對中台及光學(xué)對(duì)中台三種。
1)重力對中台
板料在(zài)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(wèi)檢測及雙料檢測。重力對中台適用於機器(qì)人直接放置板料(liào),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(wài)三側的氣缸驅動(dòng)打料器(qì)向中心推,從而實現精確定位。所有打料器的位(wèi)置可示教編程,對中台具(jù)有板料到位檢(jiǎn)測及雙料檢測。機械對中台能夠滿足各(gè)種異性料的高速對中。另外,可采用雙中心設(shè)計(jì),以滿足同時處理一模兩件(jiàn)或雙模雙(shuāng)件的要求。台上具(jù)有板料到位檢測及雙(shuāng)料檢測。
3)光學對中台
這是近幾年發展的技術(shù),其原理是利用拍(pāi)照獲得的板料位置圖(tú)像經視頻處理軟件後自動調整機器人的軌跡,從而既滿足(zú)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(fù)雜機構(gòu)。光學對中台本質上是一個(gè)具有板料到位檢測及雙料檢測的磁性皮帶機,相比機(jī)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
標準六軸機器人用於衝壓生產能夠達(dá)到8件/min的生產節拍,為了進一步提高生產率,近年來機器人製造(zào)廠家與係(xì)統集成商紛紛研發附加七軸。采用七軸後,機器人衝壓自動化生產線(xiàn)的生產(chǎn)節拍可以進一步提(tí)高到12件(jiàn)/min,使得機器人自動化衝壓(yā)線的生產率能夠與昂貴的專用機械手高速線一較高下。
(9)線尾碼垛係統
自(zì)動化衝壓線的生產節拍(pāi)能夠(gòu)超過10件/min,這(zhè)時線尾碼垛工位的負荷就超(chāo)過勞動(dòng)極限,為了適應這種高節奏的產出,需要(yào)先對衝壓件成品進行分(fèn)流,然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)衝壓生產線