一、多機(jī)連線機械手
分為多機滑塊同(tóng)步模(mó)式及滑塊自由模式,一般適用於產量要求較大且品類眾多的小(xiǎo)型(xíng)衝壓件。
二、多機連線(xiàn)機(jī)器人
一(yī)般適用於外觀和成形性(xìng)要求較高的大型衝壓件(汽車(chē)零部件等)。
三、機(jī)器人衝壓自動化生產線(xiàn)的(de)一(yī)般構成
典型的機器(qì)人衝壓自動化(huà)生產線包含以下部分:機器人、電控係統(tǒng)、拆垛裝置、過渡皮(pí)帶、板料清洗機、板料塗油機、對中台、線尾碼垛係統、安全防護係(xì)統及機器人(rén)端拾器。具體布置方式可以根據(jù)生產車間的麵積進行調整,如拆垛車的開出方式既可以與衝壓線平行也可以與衝壓(yā)線垂直。
1. 衝壓機(jī)器人(rén)
衝壓生產用機器人除了要求負載大、運行軌跡(jì)精確及性能穩定可靠等搬運機器(qì)人所共有的特性,還(hái)要滿足頻繁起/製動、作業範圍大、工件尺寸及回轉麵積大等特點(diǎn)。各個生產廠家的衝壓機器人(rén)都在普通搬運機器(qì)人的基礎上加大了電動機功率及減速機規格,加長了(le)手臂,並(bìng)廣(guǎng)泛采用棚架式安裝結構。
2. 機器人衝(chōng)壓自動化線控製係統
機器人衝壓自動化係統(tǒng)需要(yào)集成壓力機、機器人、拆(chāi)垛機、清洗機(jī)、塗油機、對中台、雙料檢測裝置、視(shì)覺(jiào)識別係統、各種皮帶、同步控製係(xì)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。為了把如(rú)此多的智能控製係統有(yǒu)效(xiào)集成,一般采用以太網與工業現場總線(xiàn)二級網絡係(xì)統,其中現場總線係統可能同時搭載安全總線。

3. 拆垛係統
目前常見的拆(chāi)垛係統有三(sān)種,分別(bié)是專用拆垛機/機器人+拆垛小(xiǎo)車/桁架式機械手+拆垛小車。
(1)專用拆垛機
其結構特點是垛料放置在可移(yí)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(tǒng)控(kòng)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(liào);采用氣缸驅動、矩陣布置的真空吸(xī)盤組進行拆垛,真(zhēn)空吸盤(pán)組垂直運動;拆成單張(zhāng)的板(bǎn)料采(cǎi)用磁性皮帶傳輸。
(2)機器人+拆(chāi)垛小車
其結構特點是垛料放置在可移動的拆垛(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)整機器人吸料高度;磁(cí)力分張器支架安裝(zhuāng)在拆垛小車上,支架可平移並具(jù)有(yǒu)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;拆垛用真空吸盤組及雙料(liào)檢測(cè)傳感器安裝在機器人端拾器上;拆成單張的板(bǎn)料由機器人(rén)放置(zhì)在可伸縮過渡皮帶上進行傳輸。
(3)桁架式(shì)機械手+拆垛(duǒ)小車
其結構(gòu)特點是垛料放置在可移動的拆垛小車上;垛(duǒ)料高度(dù)不控製,拆垛時依靠計算的板料厚度自動調整機械手吸料(liào)高(gāo)度;磁力分張器支架安裝在拆(chāi)垛小車上,支(zhī)架可(kě)平移(yí)並具有多個可自由旋轉的(de)調(diào)整(zhěng)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感器安裝在桁架(jià)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(shū)。
(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(bǎn)料提供穿過清洗機所需的移動速度。皮帶機(jī)的速度一般為變(biàn)頻控製,以保證與後續清洗機、塗油機的同步。皮帶長度可調整,以填補不進行板料清洗、清洗機離線時的(de)空間。
(5)板料清洗機
可(kě)伸縮皮帶機用於拆垛完成後單(dān)張板料的傳(chuán)輸(shū),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(sù)度一般為變頻控製(zhì),以保證與後續清洗機、塗油機的同(tóng)步。皮帶長度可調(diào)整,以(yǐ)填補不進行板料清洗、清洗機離線時的(de)空間。
隨著客戶對汽車表麵質量的要求越來越(yuè)高,在衝壓成形前對覆蓋件板料進行清洗已(yǐ)經成為汽車廠的標準工藝(yì)。根據產量大小,板料清洗可以分為在線清洗和離線清洗兩種工藝:離線清洗(xǐ)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應2~3條衝壓線,離線(xiàn)清洗機的(de)規格一般寬度為2m;在線(xiàn)清洗適用於(yú)批量較大的企業,為適應(yīng)轎車整體側圍的尺寸,在線清洗機的規格一般寬度為4.2m。
清洗機由引料輥、毛刷輥及擠幹(gàn)輥組合的輥係,動力及傳動係(xì)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(diàn)氣控製係統等組成(chéng)。主要用於標準板(bǎn)材、未塗層、鍍(dù)鋅板以及鋁板等板料、卷料的清洗。清(qīng)洗機具有自行走機構,在不需要清洗工(gōng)序時,整機可沿地麵軌道開(kāi)出。
引料(liào)輥、毛刷輥、擠幹輥各自具有獨立的壓力調整(zhěng)與變頻驅動機(jī)構,通過精確調整壓力與速度,可以保(bǎo)證磨損、維修後的輥(gǔn)係與生產線保持同步(bù)。擠幹輥采用無紡布層壓(yā)布輥,以提供良好的擠(jǐ)幹和張緊性能(néng),並具有防擦(cā)傷和自愈功能。清洗油箱具(jù)有加(jiā)熱係統,可以使清洗(xǐ)介(jiè)質在不同環境(jìng)溫度下使(shǐ)用並達到zui佳塗油效(xiào)果。電氣(qì)係統采用具(jù)有現場總線通信功能的PLC控製,通(tōng)過觸摸屏人機界麵可以(yǐ)進行參數設定、故障(zhàng)診斷。

(6)板料塗油機
為了保證板(bǎn)料在較(jiào)高速(sù)度下拉延(yán)成形時(shí)的質量,在衝(chōng)壓成形前對板料進(jìn)行局部塗抹拉延油是(shì)汽車廠常用的工藝(yì)手段(duàn),適用於自動(dòng)化衝(chōng)壓(yā)線的塗油機。
塗油機主要用於板材拉延(yán)前的塗油工序,由噴槍單元、供油及(jí)油液保溫(wēn)單元、噴(pēn)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(tú)油機(jī)具有行走機構,在不需要(yào)塗油時可以移動(dòng)離線。噴嘴采用數字化控製,保證(zhèng)板料上油膜位置的準確和油膜厚度的均勻。不管(guǎn)環(huán)境溫度如何變化,供油及油液保溫單元均處於等待(dài)噴(pēn)射狀態,油液溫度恒定,保證噴射效果。
(7)板料(liào)對中台
為了(le)保證板料被準(zhǔn)確地放置在模具(jù)內,在機器人拾取板料(liào)前需要對板料進(jìn)行對中。常用的對中(zhōng)台有重(chóng)力對中台、機械對中台及光學對中台三種。
1)重力對中台
板料在裝滿滾珠的斜麵上依靠(kào)重力自由滑向(xiàng)一角進行定位,台(tái)上具有板料到(dào)位檢測及雙料檢測。重(chóng)力對中台適用於機器人直接放置板料,不(bú)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(dòng)至擋塊,再由另外(wài)三側的(de)氣缸驅動打料器向中心(xīn)推,從而實現精確定位。所有(yǒu)打料器的位置可示教(jiāo)編程(chéng),對中台具有板料到(dào)位(wèi)檢測及雙料(liào)檢測。機械對中台能夠滿足各種異(yì)性料的高速對中。另外,可采用雙中心設計(jì),以滿足同時處理一模(mó)兩件或雙模雙件(jiàn)的要(yào)求(qiú)。台上具有板料到位檢測及雙料檢測。
3)光學對中台(tái)
這是(shì)近幾年發展的技(jì)術,其原理是利用拍照獲(huò)得的板料位置圖(tú)像經視頻(pín)處理軟件後自動(dòng)調整機器人的(de)軌跡,從而既滿足zui終將板料精(jīng)確置入模具內的要(yào)求,又避免了機械對中台的複雜機構。光學對中台(tái)本質上是一個具(jù)有板料到位檢測及(jí)雙料檢測的磁性皮帶機,相比機(jī)械(xiè)對中台,光學對中台能(néng)夠顯著降低成本。
(8)機器人七軸與端拾器(qì)
標(biāo)準六軸機器人用於衝壓生產能夠達到8件/min的生產節拍,為(wéi)了進一步提高生產率,近年來機器人製造廠(chǎng)家與係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的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(guì)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(de)生產節拍能夠超過10件/min,這時線尾碼垛工位的負荷就超(chāo)過勞動極限,為了適應這種高節奏的(de)產出(chū),需要先對衝壓件成品進行分流,然(rán)後由人工或機(jī)器人將其碼入料架,zui後由鏟車將料架運走。

自動化衝壓生產線