一、多機連線機械手
分為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(xiǎo)型衝壓件。
二(èr)、多機連線(xiàn)機器人
一般適用於外觀和成形性要求較高的(de)大型衝壓件(汽(qì)車零部件等)。
三、機器人衝壓自動化生產線的一般構成
典型的機器人衝壓自動化(huà)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(qīng)洗機、板料塗油機、對中台、線尾碼垛係統(tǒng)、安全防(fáng)護(hù)係統及機器人端拾器。具體布置方式可以根據(jù)生(shēng)產車間的麵積進行調整,如拆(chāi)垛車的開出方式既可以與衝壓線平行(háng)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(què)及(jí)性能穩定可靠等搬運機器人所共有的(de)特性,還要滿足頻繁起/製動、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(rén)的基礎上加大了電動機功率及減速機(jī)規格,加長了手臂,並廣泛采用棚架式安裝結構(gòu)。
2. 機(jī)器人衝壓自動化線控(kòng)製係統
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(xǐ)機、塗油機、對中台、雙料檢測裝(zhuāng)置、視覺識別係統、各(gè)種皮帶、同步控(kòng)製係統(tǒng)、安全防護係統及大屏幕顯示,並(bìng)具有無(wú)縫集成進工廠MES係統(tǒng)的能力。為了把如此多的智能(néng)控製係統有效集成,一般(bān)采用以太網與工業現場(chǎng)總線二級網絡係統,其中現場總線係統(tǒng)可(kě)能同時搭載安全總線。

3. 拆垛係統
目(mù)前(qián)常見的拆垛係統有(yǒu)三種,分(fèn)別是專用(yòng)拆垛機/機器人+拆垛小車/桁架式機械手+拆垛(duǒ)小車。
(1)專用拆垛機
其結構特點是垛料放置在可移動液壓(yā)升降台車上;垛料高(gāo)度依靠與光電傳感器與液壓係統控製,保持(chí)恒定;磁力分張器(qì)依(yī)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(de)真空吸盤組(zǔ)進行拆垛,真空(kōng)吸盤組垂直運動;拆成單張的板料采用磁性皮帶傳輸(shū)。
(2)機器人+拆垛小車
其結構特點是垛料放置在可移(yí)動的拆垛小車上;垛料高度不控製,拆垛時依靠(kào)計(jì)算的板料厚(hòu)度(dù)自動(dòng)調(diào)整機器(qì)人吸料(liào)高度;磁力分(fèn)張器支架安裝在拆垛小車(chē)上,支架可(kě)平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(fèn)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(duān)拾器上;拆成單張的板料由機器人放置(zhì)在可伸縮過渡皮帶上進行傳輸(shū)。
(3)桁架式機械(xiè)手+拆垛小(xiǎo)車
其(qí)結構特點是(shì)垛料(liào)放置在可移(yí)動的(de)拆垛小車上;垛料高度(dù)不控(kòng)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(cí)力分張器支架安裝在拆垛小車上,支架可平移並具有多個可自由(yóu)旋轉的調整關節,更換(huàn)垛料時人工將磁力分張器靠(kào)在垛料周邊;拆垛用真空吸盤組及雙料檢測傳感器安(ān)裝在桁架式機械手端拾器上;拆成單張的板料由(yóu)機械手放置在可伸縮過渡皮帶上進行傳(chuán)輸。
(4)可伸(shēn)縮皮(pí)帶機
可伸縮皮帶機用於拆垛完成後(hòu)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。皮帶機的速度一般為(wéi)變頻控製,以保證與(yǔ)後續清洗機、塗油機的同步(bù)。皮帶長度可調整,以填(tián)補不進行板料清洗、清洗(xǐ)機離線時的空(kōng)間。
(5)板料清洗機
可伸(shēn)縮皮帶機(jī)用(yòng)於拆垛完成後單張板料(liào)的傳輸,它(tā)可以為板料(liào)提供穿過清洗機所需(xū)的移動速(sù)度。皮帶機的速度一(yī)般為變頻控(kòng)製,以(yǐ)保證與後續清洗機、塗(tú)油機的同步。皮帶長度可調整(zhěng),以填補不進行板料清洗(xǐ)、清洗機離線時的空間。
隨(suí)著客(kè)戶對汽車表(biǎo)麵質(zhì)量的要(yào)求越來越高(gāo),在(zài)衝(chōng)壓成形前對覆蓋件板料進行清洗已經成為汽車廠的標準(zhǔn)工藝(yì)。根據產量大小,板料清洗可以分為在線清洗和(hé)離線清(qīng)洗(xǐ)兩種工藝:離線清洗適用於投產初期,單車型產量較低的企業,一條板料清洗線可以供應2~3條衝壓線,離線清洗機(jī)的規格一(yī)般寬度為2m;在線清洗適用於批量較大的企(qǐ)業,為適應轎車(chē)整體側圍的尺寸(cùn),在線清洗機的規格一般寬度為(wéi)4.2m。
清洗機由引(yǐn)料輥(gǔn)、毛刷輥及擠(jǐ)幹輥組合的輥係,動力及傳動(dòng)係(xì)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,以(yǐ)及電氣(qì)控(kòng)製係統等組成。主要用於標準板材、未塗層、鍍鋅板以及(jí)鋁板等板料、卷料的清洗(xǐ)。清洗機(jī)具有自行走機構,在不(bú)需要(yào)清洗工序(xù)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(diào)整與(yǔ)變頻(pín)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(bǎo)持同步。擠幹(gàn)輥采用無紡布層壓布輥,以提供良好的(de)擠幹和張緊性能,並具有防擦傷和(hé)自愈功能。清洗油箱具有加熱係統(tǒng),可以使清洗介(jiè)質在不同環境溫度(dù)下使用並達到zui佳塗油效果。電氣係統采用具有現場總線(xiàn)通信功能的PLC控製(zhì),通過觸摸屏人機界麵(miàn)可以(yǐ)進行參數設定、故障診斷。

(6)板料塗油機
為了保證板料(liào)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(bù)塗抹(mò)拉(lā)延油是(shì)汽車廠常用的工藝手段,適(shì)用於自動化(huà)衝(chōng)壓線的塗油機。
塗油機主要用於板材拉延前的(de)塗油工序,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、油霧收集單元、電氣控製單元(yuán)及(jí)機身等組成。塗油機具有行走機構,在不需要塗油(yóu)時可以移動離線。噴嘴(zuǐ)采用數字化控製,保證板料(liào)上油膜(mó)位置的準(zhǔn)確和油膜厚度的(de)均勻。不管環境溫度(dù)如何變(biàn)化,供油(yóu)及油液保溫單元均處於等待(dài)噴射狀態,油液溫度恒(héng)定,保證噴射效果。
(7)板料對中台
為了保證板料被準確地放置在模具內,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、機械對中台及光學對中台三種。
1)重力對中台
板料(liào)在裝滿滾珠的斜麵上依靠重力自由滑向一角進(jìn)行定位,台上具有板(bǎn)料到位檢測及雙料(liào)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(yǒu)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(liào)器向中心推(tuī),從而實(shí)現精確定(dìng)位(wèi)。所有打料器的位置可示教編程,對中台具有板料到位檢測及(jí)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,可采用雙中心設計,以滿足同(tóng)時處理(lǐ)一模兩件或(huò)雙(shuāng)模雙件的要求。台上具有(yǒu)板(bǎn)料到位檢測及雙料(liào)檢測。
3)光學對中(zhōng)台
這是近幾年(nián)發展的技術,其原理是利用拍照獲得的板料位置圖像(xiàng)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(jiāng)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(shàng)是一(yī)個具有板料到位檢測及雙料檢測(cè)的磁性皮帶機,相比機械對中台,光學對中台(tái)能夠(gòu)顯(xiǎn)著降低成本。
(8)機器(qì)人七軸與端(duān)拾器(qì)
標準六軸機器人用於衝(chōng)壓生(shēng)產能夠達到8件(jiàn)/min的生產節拍,為了進一步提高生產率,近年來機器人(rén)製造廠家與係統集成商紛紛研發附加七軸(zhóu)。采用七軸後(hòu),機器人衝壓自動化生產線的生(shēng)產節拍可以進一步提高到12件/min,使得機器人自動化衝壓線的生產(chǎn)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
自動化衝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就超過勞動極限,為了適應這種高(gāo)節奏的產出,需要(yào)先對衝壓件(jiàn)成品進行分流,然後由(yóu)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(zì)動化衝壓生產(chǎn)線(xiàn)