一、多(duō)機(jī)連(lián)線機械手
分為多(duō)機滑塊(kuài)同步(bù)模式及滑塊自由模式,一般適用(yòng)於產量要求較大且品類眾(zhòng)多的小型衝壓件。
二、多機連線(xiàn)機器人
一般適用於外(wài)觀和成形性要求較高的大型衝壓件(汽車零部(bù)件等)。
三、機器人衝壓自動化生產(chǎn)線的一般構成
典型的機器人(rén)衝壓自動化生產線包含以下部分(fèn):機器人、電控係統、拆垛裝置、過渡(dù)皮帶、板料清洗機、板料塗油機、對中台、線(xiàn)尾碼垛係統、安全(quán)防護係統及機(jī)器人端拾器。具體布置(zhì)方式可以根(gēn)據生產車(chē)間的麵積進行調整,如拆(chāi)垛車的開出方式既可以與衝壓線平(píng)行也可以與衝壓(yā)線垂直。
1. 衝壓機器人
衝壓生產用機器人除了(le)要(yào)求負載大、運(yùn)行軌跡精確及性能穩(wěn)定可靠等搬運機器人所共有的特性,還要(yào)滿足(zú)頻繁起/製動(dòng)、作業範圍大、工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功(gōng)率(lǜ)及減速(sù)機規格(gé),加(jiā)長了手臂(bì),並廣泛采用棚(péng)架(jià)式安裝結構。
2. 機器人衝壓自動化線控製係統
機器人衝壓自動化係統需要集成壓力機、機器人(rén)、拆垛機、清洗機、塗油機、對中台、雙料檢測裝置、視覺識別係統、各(gè)種皮帶、同(tóng)步控製係統、安全防護係統及大屏幕顯示(shì),並具有無縫集成進工廠MES係統的(de)能(néng)力。為了把如(rú)此多(duō)的智能控製係統有效集成,一般采用以太網(wǎng)與工業(yè)現場總線二級網(wǎng)絡係統,其中現場總線(xiàn)係統可能同時搭載安全總線(xiàn)。

3. 拆垛係統
目前常見的拆(chāi)垛係統有三種,分別是專用拆垛機/機器人+拆(chāi)垛小車(chē)/桁架式機(jī)械手+拆垛小車。
(1)專用拆垛機
其(qí)結構特點是垛料放置在可移動液壓升(shēng)降台車上;垛料(liào)高度依靠與光電傳感(gǎn)器(qì)與液壓係統控製(zhì),保持恒(héng)定;磁力分張器依靠(kào)氣動或電動驅動自動貼近垛料;采用氣缸驅動、矩陣布置的真(zhēn)空吸盤組進行拆垛,真空吸盤組垂直運動;拆成單張的板(bǎn)料采用磁性皮帶傳輸。
(2)機器人+拆垛小車(chē)
其結構特(tè)點是垛料(liào)放置在可移動(dòng)的拆垛小(xiǎo)車上;垛料高(gāo)度不控製,拆垛時依靠(kào)計算的板料厚度自動調整機器人吸料高度;磁力(lì)分張器支(zhī)架安裝(zhuāng)在拆垛(duǒ)小車上,支架可平(píng)移(yí)並具有多個可自由旋轉的調整關節,更換垛(duǒ)料時人工(gōng)將磁力分張器靠在垛料周邊;拆(chāi)垛用真空吸盤組及雙料檢(jiǎn)測傳感器安裝在機器人端拾器上;拆成單張的板料由機器人放置在(zài)可(kě)伸縮過渡皮帶上進行傳輸。
(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(gāo)度不控製,拆垛時(shí)依靠計算的板(bǎn)料厚度自(zì)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,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器靠在(zài)垛料周邊;拆垛用真空吸盤組及雙(shuāng)料(liào)檢(jiǎn)測傳感器安裝在桁架式機械手端(duān)拾器上(shàng);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(dài)機用於拆垛完(wán)成後單(dān)張板料的傳輸,它可以為板料提供穿(chuān)過清洗機所(suǒ)需的移動速度。皮帶機的速度一(yī)般為變頻控(kòng)製,以保證與後(hòu)續清洗機、塗油機的同步。皮帶長度可調整,以填補不進行(háng)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(jī)用於(yú)拆(chāi)垛完成後單張板料的(de)傳輸,它可以(yǐ)為板料提供穿過清洗機所需(xū)的(de)移動速度。皮帶機(jī)的速度一般為變頻控製,以保(bǎo)證與後續清洗機、塗油機(jī)的同步。皮帶長度可調整,以填補不進行板料清洗(xǐ)、清洗機離線時的空間。
隨著客戶對汽車表麵質量(liàng)的要求越(yuè)來越高,在衝壓(yā)成形前對覆蓋件板料(liào)進(jìn)行清洗已經成為汽車廠(chǎng)的標準工藝。根據產量大小,板料清洗可以分為(wéi)在(zài)線清洗和離線清洗兩種工藝:離線清(qīng)洗(xǐ)適用於投產初期,單車(chē)型產(chǎn)量較低的企業(yè),一條板料清洗線可(kě)以供應2~3條衝壓(yā)線,離線清(qīng)洗機(jī)的規(guī)格一般寬度為(wéi)2m;在(zài)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度為4.2m。
清洗機由引料輥、毛刷輥及擠幹輥組合(hé)的輥(gǔn)係,動(dòng)力及傳動係統(tǒng)、液壓調整機構,清洗過濾係(xì)統(tǒng),集束噴管組件,油霧收集器,潤滑係統,行走(zǒu)機構,以及(jí)電氣控製係統(tǒng)等組成。主(zhǔ)要用於標準板材、未塗層、鍍鋅板(bǎn)以及鋁板等板(bǎn)料、卷料的清洗。清洗機具有自行走機構,在不(bú)需要清(qīng)洗工序時,整機可沿地麵軌道開出(chū)。
引料輥、毛刷(shuā)輥(gǔn)、擠幹輥各自具有獨立的壓力調整(zhěng)與變頻驅動機構,通過精確調整壓力與速度,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(zhāng)緊性能,並具有防擦傷和自愈功能。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下使用(yòng)並達到(dào)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(zhì),通過觸摸屏人機界麵可以進行參數設定、故障診(zhěn)斷。

(6)板(bǎn)料塗油機
為了保證板料在較高(gāo)速度下拉延(yán)成形時的質量,在衝壓成形前對板料進行局部塗抹拉延油是汽車廠常用的工藝手段,適(shì)用於自動化衝壓線的塗油(yóu)機。
塗油機主(zhǔ)要用於板材拉延前(qián)的塗油工序,由噴槍(qiāng)單元、供(gòng)油及油液保溫單元、噴射供(gòng)氣單元、板料輸送單(dān)元、油霧收集單元、電氣控(kòng)製單元及機身等組成。塗(tú)油(yóu)機具有行走機構,在不需要塗油時可以移動離線。噴嘴采用數字化控製,保證板料上油(yóu)膜位置的準(zhǔn)確(què)和油膜厚度的均勻。不管環境(jìng)溫度如何(hé)變化,供油及油液(yè)保(bǎo)溫單元均處於等待噴射狀態,油(yóu)液溫(wēn)度恒定,保證噴射效果。
(7)板(bǎn)料(liào)對中台
為(wéi)了保證板料被準確(què)地放置(zhì)在模具內,在機器人拾取板料(liào)前需要對板(bǎn)料進行對中。常用的對中台有重力對(duì)中台、機械對(duì)中台及光學對中台三種。
1)重力對中台
板料在裝滿滾珠(zhū)的斜麵上依靠重力自由滑向一角進行定位,台上具有板料到位(wèi)檢測及雙料檢測。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,對中台(tái)具有板料到位檢測及雙料檢測。機械對中台能夠滿足各種(zhǒng)異性料的高速對中。另外,可采用雙(shuāng)中心設計,以滿足同(tóng)時處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(cè)。
3)光學對中台
這是近幾年發展的技術,其原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(dòng)調整機器人的軌跡,從而既滿足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雜機構。光學對中台本質上是一個具有板(bǎn)料到(dào)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
標準六軸機器人用於衝壓生產能夠達到8件/min的生產節拍,為了進一步提高生產率,近年來機器(qì)人製造廠家(jiā)與係統集成(chéng)商紛紛研發附加七軸。采用七軸後,機器(qì)人衝壓(yā)自動(dòng)化生產線的生產節拍可以進一步提(tí)高到(dào)12件/min,使得(dé)機器人自動化衝(chōng)壓線的生產率(lǜ)能夠與昂貴的專用機械手高速線一較高(gāo)下。
(9)線尾碼垛係統
自動化衝壓線的生產節拍能夠超過10件/min,這時線尾(wěi)碼垛工位的負荷就超過(guò)勞動極限,為了適應這種高節奏的產出,需(xū)要先對(duì)衝壓件成品進行分流(liú),然後由人(rén)工或機器人將其碼入料架,zui後由鏟車將料(liào)架運走。

自動化衝壓生產線