一、多機連線機械手
分為多機滑塊同步模式及滑塊自(zì)由模式,一(yī)般適用於產量要求較大且品(pǐn)類眾多的(de)小型衝壓(yā)件。
二、多機連線機器人
一般適用於外觀和成形性要求(qiú)較高的大型衝壓件(汽車(chē)零部件等)。
三、機器(qì)人衝壓自動化生產(chǎn)線的一般構成
典型的機器人(rén)衝壓(yā)自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、板料塗油機、對(duì)中台、線尾碼垛(duǒ)係統、安全防護係統及機器人端拾器。具體布置方式(shì)可以根據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線垂直。
1. 衝壓機器人
衝壓生產(chǎn)用機器人除了(le)要求(qiú)負載大、運行軌跡精確及性能穩定可靠等(děng)搬運機器人所共有的特性,還要滿足頻繁起/製動(dòng)、作業範圍大、工件(jiàn)尺寸及回轉麵積大等特(tè)點。各個生產廠家(jiā)的衝壓機器人都(dōu)在普通搬運機器(qì)人的基礎上加(jiā)大了電動(dòng)機功率及減速機規格,加長了手臂,並廣泛采用棚架式安裝(zhuāng)結(jié)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(lì)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(féng)集成(chéng)進工廠MES係統的(de)能力。為了把如此多的智能控製係統(tǒng)有效集成,一般采用以太網與工業現場總線二級網絡係統,其中現場總線係(xì)統可能同時(shí)搭載安(ān)全總(zǒng)線。

3. 拆垛係統
目前常(cháng)見的拆垛係統有三種,分別是專用拆垛機/機器人+拆垛小(xiǎo)車/桁架式機械(xiè)手+拆垛小(xiǎo)車。
(1)專用拆垛機
其結構特點是垛料放(fàng)置在可移動液壓升(shēng)降台車上;垛料高度依靠與光電傳(chuán)感器與液壓係統控製,保持恒定;磁力分張器依靠氣動或電動驅動自動貼近垛料;采用氣缸驅(qū)動、矩陣布置的真空吸盤(pán)組進行拆垛,真空吸盤組垂直運動;拆成單張的(de)板料采用磁性皮(pí)帶傳(chuán)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(jī)器人吸料高度;磁力分張器(qì)支架安裝在拆垛小車上,支架可平移並具有多個可自由旋轉的調整關節,更換垛料時人(rén)工將磁力分張器靠在垛(duǒ)料周邊;拆垛用真空吸盤組及雙(shuāng)料(liào)檢測(cè)傳(chuán)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可(kě)伸縮過渡皮帶上進行傳輸。
(3)桁架式機械手+拆垛(duǒ)小車
其結構特點是垛料放置在可移(yí)動的(de)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高度;磁力分張器支架安(ān)裝在拆垛小車上,支架可平移並具有多個(gè)可自由旋轉的調整關節,更換垛料(liào)時人工將磁力分張器靠在垛料周邊;拆垛(duǒ)用真(zhēn)空(kōng)吸盤組及雙料檢測傳感器安裝在桁架式機械手端拾(shí)器上(shàng);拆成單張的(de)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(pí)帶機(jī)用於(yú)拆垛完成後單(dān)張(zhāng)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(de)速度(dù)一般為變頻控製,以保證與後續清洗機、塗油(yóu)機(jī)的同步。皮帶長度可調整,以填補不進行板料清洗、清洗機離線時的空間。
(5)板料清洗機
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移(yí)動速度(dù)。皮帶機的速度一(yī)般為變頻控製,以(yǐ)保證(zhèng)與後續清洗機、塗油機的(de)同步。皮帶長度可調整,以填補不(bú)進行(háng)板料清洗、清洗機離線時的空間。
隨著客戶對汽車表麵質量(liàng)的要求越來越高,在衝壓成形前對覆蓋件板料進行清洗已經成(chéng)為汽車廠的標準工藝。根據產量大小(xiǎo),板料清洗可以分為在線清洗(xǐ)和離(lí)線清洗兩種工藝:離(lí)線清(qīng)洗適用於投(tóu)產初期,單車型產量較低(dī)的企業,一條板料清洗(xǐ)線可以供應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大的企業,為適應轎車整體側(cè)圍的尺寸,在線清洗機的規格一般寬度(dù)為4.2m。
清(qīng)洗機由引料輥、毛刷(shuā)輥及擠(jǐ)幹輥組合的輥係,動力及傳動係統、液壓調整機構,清洗過濾係統(tǒng),集束噴管組件,油霧收集器,潤滑係統,行走機構(gòu),以及電氣控(kòng)製係統(tǒng)等(děng)組成。主要用於標(biāo)準板(bǎn)材、未塗層、鍍鋅板以及鋁板等板料、卷料的清洗。清洗(xǐ)機(jī)具有(yǒu)自行走機構,在不需要清洗工序時,整機可沿地麵軌道開出。
引料輥、毛刷輥、擠幹輥各自具有獨立的壓力調整與(yǔ)變頻驅動機構,通過精確(què)調整壓(yā)力與速度(dù),可以保證磨損、維修(xiū)後的輥係與生產線保持同步。擠幹輥采用無紡布層(céng)壓布輥,以提供(gòng)良好的擠幹和張緊性能,並具有防擦傷和自愈功能。清(qīng)洗(xǐ)油箱具有加熱(rè)係統(tǒng),可以(yǐ)使清洗介質在不同環境溫度下使用並達到zui佳塗油效果。電氣係統采用具有現場總線通信功能的PLC控製,通(tōng)過觸摸屏人(rén)機界麵可(kě)以進行(háng)參數設(shè)定(dìng)、故障診斷。

(6)板料塗油機
為了保證(zhèng)板料在較高速度下拉延成形時的質量,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藝手段,適用於自動化衝壓線的塗油機。
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(gòng)油及油液保溫單元、噴射供氣(qì)單元、板料輸送單元、油霧收集單元、電氣控製單元及機身等組成。塗油機具有行走機構,在不需要塗油時可(kě)以移動(dòng)離(lí)線(xiàn)。噴嘴采用數字化控製,保證板料上油膜位置的準確和油(yóu)膜厚度的均勻。不管環境溫度如何變(biàn)化,供油及油液(yè)保溫單元均處於等待噴射狀態,油液溫度恒(héng)定,保證噴射效果(guǒ)。
(7)板料對中台
為了保證板(bǎn)料被準確地放置在模具內,在機器人拾(shí)取(qǔ)板(bǎn)料(liào)前需要(yào)對(duì)板料(liào)進行對中。常用的對(duì)中台有重力對中台、機械(xiè)對中台及光學對中(zhōng)台三種。
1)重力對中台
板(bǎn)料在裝滿滾珠(zhū)的斜麵上依靠(kào)重力自由滑向一角進行定位,台上(shàng)具有板料到位檢測及雙料檢測。重力對中台適用於(yú)機器人直接放置板料,不適用於具有清洗(xǐ)機、塗油機的自動線。
2)機械對(duì)中台
板料依靠磁性皮袋移動至(zhì)擋塊,再由另外三側的氣缸驅動(dòng)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(chéng),對中台具有板料到位檢測及雙料檢測。機械對中台能夠滿(mǎn)足各種異性料的高速對中。另外,可采用雙中心(xīn)設(shè)計,以滿足同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。
3)光學對中台
這是近幾年發展的(de)技(jì)術,其原理是利(lì)用拍照獲得的板料位置圖像經視頻處(chù)理軟(ruǎn)件後自動調整機器人的軌跡,從而既滿足zui終(zhōng)將(jiāng)板料精確置入模具內的要求(qiú),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(yǒu)板料到位檢測及(jí)雙料檢測的磁性皮帶機,相比(bǐ)機械對中台(tái),光學對中台能夠顯(xiǎn)著降低成本。
(8)機(jī)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(jiē)拍,為了進一步提高生產率,近年來機器人製造廠家與(yǔ)係統集(jí)成商(shāng)紛紛研發(fā)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(kě)以進(jìn)一步提高到(dào)12件(jiàn)/min,使得機器人自動化(huà)衝壓線的生產率能夠與昂貴的專(zhuān)用機(jī)械(xiè)手(shǒu)高(gāo)速線一較高下。
(9)線尾碼垛係統
自動化(huà)衝壓線的生產節拍能夠超(chāo)過10件/min,這時線尾碼垛工位(wèi)的負荷就超過勞動極限,為了(le)適應這種高節奏的產出,需要先對衝壓件(jiàn)成品進行分流,然(rán)後由人工或機器人將其碼入料架,zui後由鏟車將料架運走(zǒu)。

自動化(huà)衝壓生產線