一、多機(jī)連線機械手
分為多機滑塊同步模式及滑(huá)塊自由模式,一般適用於產量要求較大且品類眾多的小型衝壓件。
二、多機(jī)連線機器人(rén)
一般適用於外觀和成(chéng)形性要求較高的大(dà)型衝壓件(汽車零部件等(děng))。
三、機器人衝壓自動化生產線的一般構成
典(diǎn)型的機器人衝壓自(zì)動化生產線包含以下部分:機器人、電控(kòng)係統、拆垛裝置(zhì)、過渡(dù)皮帶、板料清洗機、板料塗油(yóu)機、對中台、線(xiàn)尾碼垛係統、安全防護係統及機器人端拾器。具(jù)體布置方式可以根據生產車(chē)間的麵(miàn)積進行調整(zhěng),如拆垛(duǒ)車的開出(chū)方式既可以與衝壓線平行也可以與衝(chōng)壓線垂直。
1. 衝壓機器人
衝壓生產用機器人除了要求負載(zǎi)大、運行軌跡精確及性能穩定可靠等搬運機器人所共(gòng)有的特(tè)性,還要滿足頻繁起/製動、作業範圍(wéi)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(qì)人都在普通搬運機器人的(de)基礎上加大了電(diàn)動機功(gōng)率及減速機(jī)規格,加長了手臂,並廣(guǎng)泛(fàn)采用棚架式安裝結(jié)構。
2. 機器人衝壓自動化線控製係(xì)統
機器人衝壓自動(dòng)化係統需要集成壓力機、機器人、拆垛(duǒ)機(jī)、清洗機、塗油機(jī)、對中台、雙料檢測裝(zhuāng)置、視覺識別係統、各種皮帶、同步控製係統(tǒng)、安(ān)全防護係統及大屏幕顯(xiǎn)示,並具(jù)有無縫集成進工廠MES係統的能力。為(wéi)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(xiàn)場(chǎng)總線二級網絡係統,其中現場總線係統可能同時搭載安全總線。

3. 拆垛(duǒ)係統
目前常見(jiàn)的(de)拆垛係統有三(sān)種,分別是專用(yòng)拆(chāi)垛(duǒ)機/機器人+拆垛小車/桁架式機械手+拆垛小車。
(1)專用拆垛機(jī)
其結構特點是垛料放置在可移動液壓升降台車(chē)上;垛料高度依靠(kào)與光電傳感器與液壓(yā)係統控製,保持恒定;磁力分張器依靠氣動(dòng)或電動驅動自動貼近垛料(liào);采用氣缸驅動、矩陣布(bù)置的(de)真空吸盤組進行拆垛,真空吸盤組垂直運動;拆(chāi)成單張的板料采用磁性皮帶傳輸。
(2)機器人+拆垛(duǒ)小車
其結構特點是垛料放置在可移(yí)動的拆垛小車上;垛料高度不(bú)控製,拆(chāi)垛時依靠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)架安裝在拆垛小車上(shàng),支架可平移並具有多個可自由旋轉的調整關(guān)節,更換垛料時人工將磁力分張器靠在垛料(liào)周(zhōu)邊(biān);拆垛(duǒ)用(yòng)真(zhēn)空吸盤組及雙料檢測傳感(gǎn)器安裝在機器人端拾器上;拆(chāi)成單(dān)張的板料由機器人放置在可伸縮過渡皮帶上進行傳輸(shū)。
(3)桁架式機械手+拆(chāi)垛小車
其(qí)結(jié)構特點(diǎn)是垛(duǒ)料放(fàng)置在可移動的拆垛小車上;垛料高度不控製,拆垛時依靠計(jì)算的板料厚度自動調整機械手吸料高(gāo)度;磁力分張器支架安裝在拆垛小車(chē)上,支架(jià)可平移並具有多個可自由旋轉的調(diào)整關節,更換垛(duǒ)料時人工將磁力分張(zhāng)器(qì)靠在垛料周邊;拆垛(duǒ)用真空吸盤組及雙料檢測傳感器安裝在桁(héng)架式機械手端(duān)拾器上(shàng);拆成單張(zhāng)的板料由機械手放置在可伸(shēn)縮過渡皮帶上進行傳輸。
(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,它可以為板料提供穿過清洗機所需的(de)移(yí)動速(sù)度。皮帶機的速(sù)度一般為變頻控製,以保證與(yǔ)後續清洗機、塗油機的同步。皮帶長度可調整,以(yǐ)填補不進行板料清洗、清洗機離線時的空間。
(5)板料(liào)清洗機
可伸縮皮帶機用於拆垛(duǒ)完成後單張板料的傳(chuán)輸,它可以為板料提供穿(chuān)過(guò)清洗機所需的移動(dòng)速度。皮帶機的(de)速度一(yī)般為變頻控製,以保證與後續(xù)清洗機、塗油機的同步。皮帶(dài)長度可調整,以填補不進行板料清洗、清洗機離線時的空(kōng)間。
隨著客戶(hù)對汽(qì)車表麵(miàn)質量的要求越來越高,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。根(gēn)據產量大小,板料清洗可以(yǐ)分為在(zài)線清洗和離線清(qīng)洗兩種工藝:離線清洗適用(yòng)於投產初期,單車型產量較低的企業,一條板料清洗線(xiàn)可以供應2~3條衝壓線,離線清洗機的規格一般寬度為2m;在線清洗適用於批量較(jiào)大的企業,為適(shì)應(yīng)轎車整體側圍的尺寸(cùn),在線清洗機的規格一般寬度為4.2m。
清洗機(jī)由引料輥、毛刷輥及擠幹輥(gǔn)組合的輥係,動力及傳動係(xì)統(tǒng)、液壓(yā)調整機構,清(qīng)洗過濾係統,集束噴管組件,油霧收集器,潤滑係統,行走機構,以及電氣控製係(xì)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。清洗機具有自行走機構,在不需要清洗工序時,整機可(kě)沿地麵軌道開出。
引料輥、毛刷(shuā)輥、擠幹(gàn)輥(gǔn)各自具(jù)有獨立(lì)的壓(yā)力調整與(yǔ)變頻驅動機(jī)構,通(tōng)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(gàn)輥采用無紡布(bù)層壓布輥,以提供良好的擠幹和張緊性能(néng),並具有防擦傷和自愈(yù)功能。清洗油箱具有(yǒu)加熱係統,可以使清(qīng)洗介質在不同環境溫度下使用並達(dá)到(dào)zui佳塗油效(xiào)果。電氣係統(tǒng)采用具有(yǒu)現場總(zǒng)線通信功能的PLC控製,通過觸摸屏人機界麵可以進行參數設定、故(gù)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(chéng)形時的質(zhì)量,在衝壓成形前對板(bǎn)料進行局部塗抹拉延油是汽車廠常用的工(gōng)藝手段,適用於自動化(huà)衝壓線的塗油(yóu)機。
塗油機主要用於板材拉延前的塗(tú)油工(gōng)序,由噴槍單元、供油及油液保溫單元、噴射供氣單元、板料輸送單元、油霧收(shōu)集(jí)單元、電氣控製單元及機身等組成。塗油(yóu)機具有行走機(jī)構,在不需要塗油時(shí)可以移動離(lí)線。噴嘴采用數字(zì)化控製,保證板料上油膜位置(zhì)的準確和油膜厚度的均勻。不管環境溫度如(rú)何變化(huà),供油及油液保溫單元均(jun1)處於(yú)等待噴射狀態,油(yóu)液溫度恒定,保證噴射效果。
(7)板料對中(zhōng)台
為了保證(zhèng)板料被準確地放置在模(mó)具(jù)內,在機器人拾取(qǔ)板料前(qián)需要對板料進行對中。常用的對中台有重力對(duì)中台、機械對中台及光學對中台(tái)三種。
1)重力對中台
板料在裝滿滾珠的斜麵上(shàng)依靠重力自由(yóu)滑向一角進行定(dìng)位(wèi),台上具有板料到位檢測及雙料檢測。重力對(duì)中台適用於機器人直(zhí)接放置板料,不適用於具有清洗機(jī)、塗油(yóu)機的自動線。
2)機械對中(zhōng)台
板料依靠磁性皮袋移動至擋塊,再由另外三側的(de)氣缸驅動打料器(qì)向中心推,從(cóng)而實現精確定位(wèi)。所有打料器的位置可示(shì)教編程,對中台具有板料到位檢測及(jí)雙料檢測。機(jī)械對中台能夠滿足各種異性料的高速對中。另(lìng)外(wài),可采用雙中心設計,以滿足同時處理一模兩件或雙模雙件的要求。台上具(jù)有板料(liào)到位(wèi)檢測及雙料檢測。
3)光學對中台
這是(shì)近幾年發展的技術,其原理是利用拍照獲得的板料位(wèi)置圖像經視(shì)頻處理軟件後自動調整機器人的軌(guǐ)跡,從而既滿足zui終將板(bǎn)料精確(què)置入(rù)模具內的要(yào)求,又避免了(le)機械對中台的複雜機構。光學對中台本質上是一個具有板料到位檢測及雙料檢測的磁性皮帶(dài)機,相比機械對中台(tái),光學對中(zhōng)台能夠顯著降低(dī)成本(běn)。
(8)機器人七軸與端拾器
標準六軸機器(qì)人用於衝(chōng)壓生產能(néng)夠達到8件/min的生產節拍,為了進一步提高生產率,近年來機器人製造廠(chǎng)家與(yǔ)係(xì)統集成商紛紛研發附加(jiā)七軸(zhóu)。采用七軸後,機器人衝壓(yā)自動化生產線的(de)生產節(jiē)拍可(kě)以進一步提高到12件/min,使得機器人自動化衝(chōng)壓線的生產率能夠與昂貴的專(zhuān)用(yòng)機械手高(gāo)速線一較高下。
(9)線尾碼垛(duǒ)係統
自動化衝壓線的生產節拍能(néng)夠超過(guò)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產出,需要先(xiān)對(duì)衝壓件成品進行分流,然後由人工或機器人將其碼入(rù)料架,zui後由鏟車將料架運走。

自動化衝(chōng)壓生(shēng)產線(xiàn)