一、多機連(lián)線機械手
分為多機滑塊同步模式及滑塊自由模式,一(yī)般適用於產(chǎn)量要求較大且(qiě)品類眾多的小型衝壓件。
二、多(duō)機連線機器(qì)人
一般適用於外觀和成形性要求較高的大型衝壓(yā)件(汽車零部件等)。
三、機器人衝壓自動化生產線的一般(bān)構成
典型的機(jī)器人衝壓自動化生產線包含以下部分:機器人、電控係統(tǒng)、拆垛裝置、過渡皮帶、板料清洗(xǐ)機、板料塗油(yóu)機、對中台、線尾碼(mǎ)垛係統、安全防護係統及機(jī)器人端拾器。具體布置(zhì)方式可以根據生產(chǎn)車間(jiān)的麵積進行調整,如(rú)拆垛車的開出方(fāng)式既可以與衝壓線(xiàn)平(píng)行也可以與衝壓線(xiàn)垂(chuí)直。
1. 衝壓機器人(rén)
衝(chōng)壓生產用機(jī)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,還要滿足頻繁起/製動、作業範(fàn)圍大、工件尺寸及回轉麵積(jī)大等特點。各個生產廠家的(de)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(jí)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(jī)器人衝壓自動化係統需(xū)要集成壓力機、機(jī)器人、拆垛機、清洗機、塗油機、對中台、雙料檢測裝置、視覺識別係(xì)統、各種皮帶、同步控製係統(tǒng)、安全(quán)防護(hù)係統及大屏幕顯示,並具有無縫集成進工廠MES係統的(de)能力。為了把如(rú)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(luò)係統,其中(zhōng)現場總線(xiàn)係統(tǒng)可能同時搭載安全總線。

3. 拆垛(duǒ)係統
目前(qián)常見的拆垛係統有三種,分(fèn)別是專用拆垛機/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(jié)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(yè)壓係統控製,保持恒定;磁力分張器依靠氣動(dòng)或電動驅(qū)動自動貼近垛料;采用(yòng)氣缸驅動、矩陣布置的真空吸(xī)盤組進行拆垛,真空吸盤組垂(chuí)直(zhí)運動;拆(chāi)成單張的板料采用磁性皮帶(dài)傳輸。
(2)機器人+拆垛小車
其結構特點是垛料放置在可移動的拆垛小(xiǎo)車上;垛料高度不控製,拆垛(duǒ)時依靠計算的板料厚度自動調整機器人吸料高度;磁力分(fèn)張器支架安裝在拆垛小車上,支架可平移並具有多個可自(zì)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(liào)檢測傳感器安裝在(zài)機器人端拾器上;拆成單張的板料由機(jī)器人放置在可伸(shēn)縮過渡皮(pí)帶上進行傳輸。
(3)桁架(jià)式機械(xiè)手+拆垛小車
其結構特點(diǎn)是垛料放置在(zài)可移動的拆垛小車上(shàng);垛料高度不控製,拆垛時依靠計算的板料厚度自動調整(zhěng)機械手吸料高度;磁力分張器支(zhī)架安裝在拆(chāi)垛小(xiǎo)車上,支架可平移並(bìng)具有多個可自由旋轉的(de)調整關節,更換垛料時人工將(jiāng)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(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(kě)伸縮皮(pí)帶(dài)機
可伸(shēn)縮皮帶機用於拆(chāi)垛完成後單張板料的傳輸,它可以為(wéi)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,以保證與後續清(qīng)洗機、塗油機的同步。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(de)空間。
(5)板料清洗機(jī)
可伸縮皮帶機用於拆垛(duǒ)完成後單張板料的傳輸,它可(kě)以為板料提供穿過清洗機所需的移動(dòng)速度。皮帶機的速度一般為變頻控製,以保證與後續清洗(xǐ)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(xǐ)機(jī)離線時(shí)的(de)空間。
隨著客戶對汽車表麵(miàn)質量(liàng)的要求越來越高,在衝壓成形(xíng)前對覆蓋件板料進行清洗(xǐ)已經(jīng)成為汽車廠的標準(zhǔn)工藝。根據產量大小,板料清洗可以分為在(zài)線清洗(xǐ)和離(lí)線清洗兩種工藝:離線清洗適用於投(tóu)產初期,單車型產量較低的企業,一(yī)條板料清洗線可以供應2~3條衝壓線(xiàn),離線清洗機的規格一般寬度為2m;在線(xiàn)清洗適用於批量較大的企業,為適應轎車整體側圍的尺寸,在線清洗機的規格一般寬(kuān)度為4.2m。
清洗機由引料輥、毛刷輥及擠(jǐ)幹輥組合的輥係,動力及傳動係統(tǒng)、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,以及電氣控製係統等組成(chéng)。主要用於(yú)標準板材(cái)、未塗層、鍍鋅板以及鋁板等板料、卷料的清洗。清洗機具有自行走機構,在不(bú)需要清洗工(gōng)序時,整(zhěng)機可沿地麵軌道開出。
引料輥、毛刷輥、擠幹(gàn)輥各自(zì)具有獨立的壓力調整與變頻驅動機構,通過精確調整(zhěng)壓力與速度,可以保證磨損、維(wéi)修後的(de)輥係與(yǔ)生產線保持同步(bù)。擠幹輥采(cǎi)用無紡布層壓布輥,以提供良好的擠幹和張緊性能,並具有防擦(cā)傷(shāng)和自愈功能(néng)。清洗油箱具有加熱係統,可以使(shǐ)清洗介質(zhì)在不同環境溫度下使用並(bìng)達到zui佳塗油效果。電氣係統采用(yòng)具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進行(háng)參數設定、故障診斷。

(6)板料塗油機
為了保證板料在較高速(sù)度下拉延成形時的質量,在衝壓成(chéng)形前對板料(liào)進行局部塗抹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(tú)油機主要用於板材拉延前(qián)的塗油工序,由噴槍(qiāng)單(dān)元、供油及油液保溫單(dān)元、噴射供氣單元、板料輸送單元(yuán)、油霧收(shōu)集(jí)單元、電氣控製單元及(jí)機身等組成。塗油機(jī)具有行走機構,在不需(xū)要塗油(yóu)時可以移動離線。噴嘴采用數字化控製(zhì),保證板料上(shàng)油膜位置的準確和油膜厚度的均勻。不管環境溫度如何變(biàn)化,供油及油液保溫單元均處於等待噴射狀(zhuàng)態,油液溫度恒定,保證噴射效果。
(7)板料對中台
為了保證板料被準確地放置在模具內,在機器人拾取板料前需要(yào)對板料進行對中。常用的對中(zhōng)台(tái)有重力對中台、機械對中台及光學對中台三種(zhǒng)。
1)重力對中(zhōng)台
板料在裝滿滾珠的斜麵上依靠(kào)重力自由滑向一角進行定位,台上具有板料到位檢測及雙料檢測。重力對中台(tái)適用於機器人直接放置板料,不適用(yòng)於具有清洗機、塗(tú)油機的自動線。
2)機械對中台
板料依靠磁性(xìng)皮袋移(yí)動至擋(dǎng)塊,再由另外三側的氣(qì)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(jiāo)編程,對中台具有板(bǎn)料到位檢(jiǎn)測及雙料檢測。機械對中台能夠滿(mǎn)足各種異性料的高速對中(zhōng)。另外,可采用雙中心設計,以滿足同時處理(lǐ)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)光學對中台
這是近幾年發展的技(jì)術,其原理是(shì)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跡,從而既滿足zui終(zhōng)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(zhì)上是一個具(jù)有板料到位檢測及雙料檢測的磁性皮帶機,相比機械對中台,光學對中台能夠顯著(zhe)降低成本。
(8)機器人(rén)七軸與端拾(shí)器
標準(zhǔn)六軸機器人用(yòng)於衝壓生產能(néng)夠達到8件/min的生產節拍,為了進一步(bù)提高生(shēng)產率,近年來機器人製造廠家與係統集成商紛紛研發附加七(qī)軸。采用七軸後,機器人(rén)衝(chōng)壓(yā)自動化生產線的生產節拍可以進一(yī)步提高到(dào)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高速線一較(jiào)高下。
(9)線(xiàn)尾碼垛係統
自動(dòng)化衝(chōng)壓線的生產節拍能夠超過10件(jiàn)/min,這時線尾碼垛工(gōng)位的負(fù)荷就(jiù)超過勞動極限(xiàn),為了(le)適應這種高節奏(zòu)的產出,需要先對衝壓件(jiàn)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。

自動化衝壓生產線(xiàn)