一、多機連線機(jī)械手
分為(wéi)多機滑塊同步模式及滑塊自由模式,一般適用於產量要求較大且品類眾多的小型衝(chōng)壓件。
二、多機連線機器(qì)人
一般適用於外(wài)觀和成形性(xìng)要求較高(gāo)的大型衝壓件(汽車(chē)零部件等)。
三、機器人衝壓自動化生產線的一般(bān)構成
典型的機器人(rén)衝壓自動化生產線包(bāo)含以下部分:機器人、電控係統、拆垛裝置、過渡皮帶(dài)、板(bǎn)料清(qīng)洗機、板料塗油機、對中台、線尾碼(mǎ)垛係統、安全防護係統(tǒng)及機器人端拾器(qì)。具體布置方式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(chōng)壓線垂直(zhí)。
1. 衝壓機器(qì)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(kě)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(dà)、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率及減速(sù)機(jī)規格,加長了手臂,並廣泛采(cǎi)用(yòng)棚架式安裝結構。
2. 機器(qì)人衝(chōng)壓自(zì)動化線控製係(xì)統
機器人衝壓自動化係統需要集成壓力機、機器人、拆垛機、清洗機、塗(tú)油(yóu)機(jī)、對中台、雙料(liào)檢測裝置、視覺識別係統、各(gè)種皮帶、同步控製係統、安全防護係統及大屏幕顯示(shì),並具有無縫集成進工廠(chǎng)MES係統的能力。為了(le)把如此多的智能控製係統有效集(jí)成,一般采用以太網與工業現場總線二級網(wǎng)絡係統,其中現場總線係統可能同時搭載安全總線。

3. 拆垛係統
目前常見的拆垛係統有三種,分別是專用拆垛機/機器人+拆垛小車(chē)/桁架式機械手+拆垛(duǒ)小車(chē)。
(1)專用拆垛機
其結構特點(diǎn)是垛料放置在可移動(dòng)液(yè)壓升降台車上;垛料高度依靠與光電傳感器與液壓係統控製,保持恒定;磁力分張器依靠氣動或電動(dòng)驅動自動貼近垛料;采用氣缸驅動、矩陣布置的真空吸盤組進行拆垛,真空吸盤組(zǔ)垂直運動;拆成單張的板料采用磁性皮帶傳輸。
(2)機器人+拆垛小車
其(qí)結(jié)構特點是垛料放置(zhì)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厚度自動調整機器人吸料高度(dù);磁力分張器支架安裝在拆垛小車上,支架可(kě)平(píng)移並具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(zhēn)空吸盤組及雙料檢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可伸縮(suō)過渡皮(pí)帶上進行傳輸。
(3)桁架式機械手+拆垛小車
其結(jié)構特點(diǎn)是(shì)垛料(liào)放置在可移動的拆垛小車上;垛料高度(dù)不控製(zhì),拆垛時依靠計算的板(bǎn)料厚度自動調整機械手吸料高度;磁力分張器支架安裝在拆垛小車(chē)上,支架可平移並具有多個可自由旋轉的調整關節,更(gèng)換垛料時人工將(jiāng)磁力分張器靠在垛料(liào)周邊;拆垛(duǒ)用(yòng)真空(kōng)吸盤組及雙料檢測傳感器安裝在桁架式機(jī)械手端拾器上;拆成(chéng)單張的板料由機械(xiè)手放置(zhì)在可伸(shēn)縮過渡皮帶上進(jìn)行傳輸。
(4)可伸縮皮帶機
可伸縮皮帶機用於拆垛(duǒ)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動速度。皮帶機的速度一般(bān)為變頻控製,以保證與(yǔ)後續清洗機、塗油機的同步。皮帶長(zhǎng)度可調整,以填補不(bú)進行板料清洗、清(qīng)洗機離線時(shí)的空間。
(5)板料清洗機
可伸(shēn)縮皮帶機用於拆垛(duǒ)完成(chéng)後(hòu)單張板料的傳輸,它可以為板料提(tí)供穿(chuān)過清(qīng)洗機所需的移動(dòng)速度。皮帶(dài)機的速度一般為變頻控製,以保證與後續(xù)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(qīng)洗、清(qīng)洗機離(lí)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為汽車廠的標準工藝(yì)。根據產量大小,板料清(qīng)洗可以分為在線清洗和(hé)離線(xiàn)清洗兩(liǎng)種工藝:離線清洗適用於投(tóu)產初期,單車型(xíng)產量較低的(de)企業,一(yī)條板料清洗線可以供應2~3條衝壓線,離線清洗(xǐ)機的規格一般寬度(dù)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(wéi)的尺寸,在線清洗機的(de)規格一般寬度(dù)為4.2m。
清洗機由引(yǐn)料輥、毛(máo)刷輥及擠幹輥組合的輥係,動力及傳動係統、液壓調整機構,清洗過濾係統,集束噴管組件,油霧收集器,潤滑係統,行走機(jī)構,以及電氣控製係統等組(zǔ)成。主要用於標準板材、未塗層、鍍鋅板(bǎn)以及鋁板(bǎn)等(děng)板料、卷料的清洗。清洗機具有自行走機構,在不需要清(qīng)洗工序時,整機可沿地麵(miàn)軌(guǐ)道開出。
引(yǐn)料輥、毛刷輥、擠幹輥各自具有獨立的壓力(lì)調整與變頻驅(qū)動機構,通過精確調整壓力與速度,可以保證磨損、維修後(hòu)的輥係與生產(chǎn)線保持(chí)同步。擠幹輥(gǔn)采用無紡(fǎng)布層壓布輥,以(yǐ)提供良好的擠幹和(hé)張緊性能,並具有防擦傷和自愈功能。清洗油箱具有加熱(rè)係統,可以使清洗介質在不同環境溫度(dù)下使用並達到zui佳塗油效果(guǒ)。電氣係統采用具有現場總線通信功能的(de)PLC控製,通(tōng)過觸摸屏(píng)人機(jī)界麵可以(yǐ)進行參數設定、故障(zhàng)診斷。

(6)板料塗油機
為了保證板料在較高速度下拉延成形時的質量,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,適用於自動化衝壓(yā)線的塗油機。
塗油機主要用於板材(cái)拉延前(qián)的塗(tú)油工序,由噴槍單元、供(gòng)油及油液保溫單元、噴射供氣單元、板料輸送單元、油霧收集單元、電氣控(kòng)製單(dān)元及機身等組成。塗油機具有行走機構,在(zài)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)單元均處於等待噴射狀態,油液溫度恒(héng)定,保證噴射效果。
(7)板料對中台
為了保證板料被準(zhǔn)確地放置在模具內,在機器人拾取板料前需要對板料進行(háng)對中(zhōng)。常用的對中台有(yǒu)重力對中台、機械對中台及光學對中台三種。
1)重(chóng)力對中(zhōng)台
板料在裝滿滾珠的斜麵上依靠重力自由滑向(xiàng)一角進行定位,台上具(jù)有板(bǎn)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,不適用於具有清洗機、塗油機的自動線。
2)機(jī)械對中台
板料依靠磁性皮袋移動至擋塊(kuài),再(zài)由另外三側的氣缸驅動打(dǎ)料(liào)器向(xiàng)中心推,從而實現精確定位。所有打(dǎ)料器的位置可示教編程,對中台具(jù)有板料到位檢測及雙料檢測。機械對中(zhōng)台能夠滿足各種異性料的高(gāo)速對中(zhōng)。另外,可采用雙中心設(shè)計,以滿(mǎn)足同時處理一模兩件或雙模雙件(jiàn)的要求。台上具有板料到位檢測及雙料檢測。
3)光學對(duì)中台(tái)
這是近(jìn)幾年發展的技術,其原理是利用拍照獲得的板料(liào)位置圖像經視頻處(chù)理軟件後自動調整機器人的軌跡,從而(ér)既滿足zui終將(jiāng)板料(liào)精(jīng)確置入模具內的要求,又避免了機械對(duì)中台的複雜機(jī)構。光學對中台(tái)本質上是一個具(jù)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,光學對中台能夠顯著降(jiàng)低成本。
(8)機器人七軸與端拾器
標準六軸(zhóu)機器人用於衝壓生產能夠達到8件/min的生產(chǎn)節(jiē)拍(pāi),為了進一步提高生產率,近年來機器人製造廠家與(yǔ)係統集成商紛紛研發附加七軸。采用七軸後(hòu),機器人衝壓自動化生產線的生產節(jiē)拍(pāi)可以進(jìn)一步提(tí)高到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高下。
(9)線尾碼垛係統
自動(dòng)化衝(chōng)壓線的生產節拍能夠超過10件/min,這時線尾碼垛工位的負荷(hé)就超過勞動極限,為了適(shì)應這種高節奏的產出,需要先(xiān)對衝(chōng)壓件成品進行分流,然後(hòu)由人工或機器人(rén)將其(qí)碼入料架,zui後由鏟車將料架運走。

自動化衝(chōng)壓生產(chǎn)線