一、多(duō)機連線機(jī)械手
分為多機滑塊同步模式及滑塊(kuài)自由模式,一般適用於(yú)產(chǎn)量要求較大且品類眾多的(de)小型衝壓件。
二、多機連線機器人
一般適用於外觀和成形性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的一般構成
典型(xíng)的(de)機器人衝壓自動化生產線包含以下部分:機器(qì)人、電控係統、拆垛裝置、過渡皮帶、板料清洗機、板料塗油(yóu)機、對中台、線尾碼垛係統(tǒng)、安全防護係統及機器人端拾器(qì)。具體布置方式可以根據生產車間的麵(miàn)積(jī)進行調(diào)整,如拆垛(duǒ)車的開出(chū)方式既可以與衝壓線平(píng)行也可以與衝壓線垂直。
1. 衝壓機器人
衝壓生產用機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、作業範圍大、工件尺寸及回轉(zhuǎn)麵積大等特點。各個生產廠(chǎng)家的衝壓機器人都(dōu)在普通搬運機器人的基礎(chǔ)上加大了電動機功率及減速機規格(gé),加長了手臂,並廣(guǎng)泛采用棚架式安裝(zhuāng)結(jié)構。
2. 機器人衝壓自動(dòng)化(huà)線控製係統
機器人衝壓(yā)自動化係統需要集成壓力機、機器人、拆垛機、清洗機、塗油機、對中台、雙料檢測裝置(zhì)、視覺識別係統、各種皮帶、同步(bù)控製係統(tǒng)、安全防護係統及大屏幕顯示,並具有無縫集成進(jìn)工(gōng)廠(chǎng)MES係統(tǒng)的(de)能力。為了把如此多的智(zhì)能控製係統有效集成,一般采用以太網(wǎng)與工業現場總線二級網絡係統,其中現場總線係統可能同時搭載安全總線(xiàn)。

3. 拆(chāi)垛係統
目前常見的拆(chāi)垛係(xì)統有(yǒu)三(sān)種(zhǒng),分別是專用拆垛機/機器人+拆垛(duǒ)小車(chē)/桁架式機械手+拆垛小車。
(1)專用(yòng)拆垛機
其結構特點是垛料(liào)放置在可移(yí)動液壓升降台(tái)車上;垛料高度依靠與光電傳感器與液壓係統控製,保持恒定;磁(cí)力分張器依靠氣動或電動驅動自動貼近垛料;采用氣缸驅動、矩陣布置的真空(kōng)吸盤組進行拆垛,真(zhēn)空(kōng)吸盤組垂直運動;拆成單張的板料采(cǎi)用磁性皮帶傳輸。
(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車上;垛料高度不控製,拆垛時依靠計算的板料(liào)厚度自動調整機器人吸料高度;磁(cí)力分(fèn)張器支(zhī)架安裝在拆垛小車上,支架(jià)可平移並具有多個可自由旋轉的調整關節,更(gèng)換垛料時(shí)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機器(qì)人端拾器上;拆成單張的板料由機器人(rén)放置在可伸縮過渡皮帶上進行傳輸。
(3)桁架式機械手+拆垛小車
其結(jié)構特點是垛料(liào)放置(zhì)在可移動(dòng)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(dù)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(jù)有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垛料周邊;拆垛(duǒ)用真空吸盤組及雙料檢測傳感(gǎn)器(qì)安裝在桁架式機械手端拾器上(shàng);拆成單張的板料由(yóu)機(jī)械手(shǒu)放置在(zài)可伸縮過渡皮帶(dài)上進行傳輸。
(4)可伸縮皮帶機
可伸(shēn)縮皮帶機用於拆(chāi)垛完(wán)成後單張板料(liào)的傳輸,它可(kě)以為板料提供穿過清洗機(jī)所(suǒ)需的移動速度。皮帶機的(de)速度一般為變頻(pín)控製,以保證(zhèng)與後續清洗(xǐ)機、塗油機的同步。皮帶長度可調整,以填(tián)補不進行板料清洗、清洗機離線時(shí)的空間。
(5)板(bǎn)料清洗機
可伸(shēn)縮皮帶(dài)機用於拆垛完成後單張板料的傳輸,它可以為板(bǎn)料提(tí)供(gòng)穿過清洗機所需的移動速度。皮帶機的(de)速度(dù)一般為(wéi)變頻控製(zhì),以保證與後續(xù)清洗機、塗油機的同步。皮帶長度可調(diào)整,以填補(bǔ)不進行板料清洗、清洗(xǐ)機離(lí)線時的空間(jiān)。
隨著客戶對汽車表麵質量的要求越來越高,在衝壓(yā)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(de)企業,一條板料清洗線可(kě)以供應(yīng)2~3條衝壓線(xiàn),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,為適應轎車整體側圍(wéi)的尺寸,在線清洗機的(de)規格一(yī)般寬度為4.2m。
清洗機由引料(liào)輥、毛刷輥及(jí)擠幹輥組合的輥係,動力及傳動係統、液壓調整機構,清洗過濾係(xì)統,集(jí)束噴管組件(jiàn),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(liào)的清洗。清洗機具有自行走機構,在(zài)不需要清洗工序時,整機可沿地麵軌道開出。
引料輥、毛刷(shuā)輥、擠幹輥各自具有獨立的壓力(lì)調整與變頻驅動機構,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緊(jǐn)性(xìng)能,並具(jù)有防擦傷和自愈功能。清洗油(yóu)箱具有加熱係(xì)統,可以使清洗介質在不同環境溫度下使用並達到(dào)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,通過觸摸屏人機界麵可以進行參數設定(dìng)、故障診斷。

(6)板料塗(tú)油機
為了保證(zhèng)板(bǎn)料在較高速度下拉延成形時的質量(liàng),在衝(chōng)壓成形前對板料進行局部塗抹拉延油是(shì)汽車廠常用的工(gōng)藝手(shǒu)段(duàn),適用(yòng)於(yú)自動化衝壓線的塗油機(jī)。
塗油機主要用於板材拉(lā)延前的(de)塗油工序,由噴槍單元、供油及油液(yè)保溫(wēn)單元、噴射供氣單元、板料輸送單元、油霧收(shōu)集單(dān)元、電氣控(kòng)製單元及機身等組成。塗油機具有行走機構(gòu),在不需要塗油時可以移動離線。噴嘴采(cǎi)用數字化控製,保(bǎo)證板料上油膜(mó)位置的(de)準確和油膜厚度的均勻。不管環境溫度如何變化,供油及油液保溫(wēn)單元均處(chù)於等待噴射狀態,油液溫度恒定,保證噴射效果。
(7)板料對中(zhōng)台(tái)
為(wéi)了保證板料被(bèi)準確地放置在(zài)模具內,在機器人拾取板料前需要對板料進行對中。常用的對中台有重力對中台(tái)、機械對中台及光學對中台三種(zhǒng)。
1)重(chóng)力對中(zhōng)台
板料在裝滿滾珠的斜(xié)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(cè)的氣缸(gāng)驅(qū)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編(biān)程,對中台具(jù)有板料(liào)到位檢測(cè)及雙料檢測。機械對中(zhōng)台能夠滿(mǎn)足各種異性(xìng)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(dào)位檢測及(jí)雙料檢測。
3)光學對(duì)中台
這是近幾年發展(zhǎn)的技術,其原理是利(lì)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終將板(bǎn)料精確置入模具內的要求,又避免了機械對中台的複雜機(jī)構(gòu)。光(guāng)學對中台本質上是一個具有板料(liào)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(de)生產節拍,為了進一步提高生產率,近年(nián)來機器(qì)人(rén)製造廠(chǎng)家與係統集成商(shāng)紛紛研發附加(jiā)七軸。采用七軸後,機器人衝壓自動(dòng)化生(shēng)產線的生產節(jiē)拍可以進(jìn)一步提高到(dào)12件/min,使得機器人自動化衝(chōng)壓線(xiàn)的生產率(lǜ)能夠與昂貴的專用機械手高速線一較高下。
(9)線尾碼垛係統
自動化衝(chōng)壓線的生產節(jiē)拍能夠超過10件/min,這時線尾碼垛工位的負荷就超過勞(láo)動(dòng)極(jí)限,為了適應這(zhè)種高節奏的產出,需要先對衝壓(yā)件成品進行分流,然後由人工(gōng)或機器人將其(qí)碼入料架,zui後由鏟車將料架運走。

自動(dòng)化衝壓生(shēng)產線