一、多機連線機械手
分為多機滑塊(kuài)同步(bù)模式及滑塊(kuài)自由模式,一般適用於產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(yòng)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、機器人衝壓(yā)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(chǎn)線包含以下部分:機器人、電控係統(tǒng)、拆垛裝置、過渡(dù)皮帶、板料清洗機、板料塗油機、對中台、線尾碼垛係統、安全防護係統(tǒng)及機器人端拾器。具體布置方式可(kě)以根據生產車間的(de)麵積進(jìn)行調(diào)整,如拆垛車的開出方式既可以與(yǔ)衝壓線平行也(yě)可以與衝(chōng)壓線垂直。
1. 衝壓機器人
衝壓(yā)生產用機器人除(chú)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(qǐ)/製動、作業範圍大、工件尺寸(cùn)及回轉(zhuǎn)麵(miàn)積大等特點。各個生(shēng)產廠家的衝壓機器人都在(zài)普通搬運機器人的基礎上加大了電(diàn)動機功率及減速機規格,加長了手臂,並廣泛采用棚架式安裝結構。
2. 機器人衝壓自動化線控製係(xì)統
機器(qì)人衝壓自動化係統(tǒng)需(xū)要集成壓力機、機器人、拆垛機、清洗機、塗(tú)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)集成進工(gōng)廠MES係統的(de)能(néng)力。為了(le)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)場總線二級網絡係統(tǒng),其中現場總線係統可能同時搭(dā)載安全總線。

3. 拆垛係統
目前常見的拆(chāi)垛係統有三(sān)種,分別是專(zhuān)用拆垛(duǒ)機(jī)/機器人+拆(chāi)垛小車/桁架式機械手+拆垛小(xiǎo)車。
(1)專(zhuān)用拆垛機
其結構特點是垛料放置在可移動液壓升降台(tái)車上;垛(duǒ)料高度依靠與光電傳感器與液壓係(xì)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(qì)缸驅動、矩陣布置的真空(kōng)吸盤組進行(háng)拆(chāi)垛,真空吸盤組垂直運動(dòng);拆成(chéng)單張的板料采用磁性皮帶傳輸。
(2)機器人(rén)+拆垛小車
其結構特點(diǎn)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厚度(dù)自動調整機器人吸料高度;磁力分張器支架安裝在拆垛小車上,支架可平移並(bìng)具有多個可自由旋轉的調整關(guān)節,更換垛(duǒ)料時人工將磁力分(fèn)張器靠(kào)在(zài)垛料周邊;拆垛用真空吸盤組及雙(shuāng)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過渡皮帶上(shàng)進行傳輸(shū)。
(3)桁架式(shì)機械手+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(liào)高度不控製,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(lì)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旋轉的(de)調整關節,更換垛料時人工將磁力分(fèn)張器靠在垛料周(zhōu)邊;拆垛用真空吸盤組及雙料檢測傳感器(qì)安裝(zhuāng)在(zài)桁架式(shì)機械手端拾器上;拆成單張的板料由機械手放置在(zài)可伸縮過渡皮帶上進行傳輸。
(4)可伸縮皮帶機(jī)
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動速度。皮帶機的速度一般為變頻(pín)控製,以(yǐ)保證(zhèng)與後續清洗機、塗油機的同步。皮帶長(zhǎng)度可調整,以填補不進行板料清洗、清洗機離(lí)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(dān)張板料的傳輸,它(tā)可以為板料(liào)提供穿過清洗(xǐ)機所需的移動速度。皮帶機的速度一般為變頻控(kòng)製,以保證與後(hòu)續清洗機、塗油(yóu)機的同步。皮帶長度可調整,以填補不進行板料清(qīng)洗、清洗(xǐ)機離線時的空間。
隨著客戶(hù)對汽車表麵質量的要求越來越高,在衝壓成(chéng)形(xíng)前對覆(fù)蓋件板料進行清洗已經成為汽車廠的標準工藝。根據產量大小,板料(liào)清洗可以分為在線清洗和離線清洗兩種工藝:離線清洗適用於投產初期,單車型產量(liàng)較低的企業,一(yī)條板料清洗線可以供應2~3條衝壓線,離線清(qīng)洗機的規格一般寬度為2m;在(zài)線清洗適用於批量較大的企業,為適應轎車整體側圍的尺寸,在(zài)線清洗機的規格一般寬度為4.2m。
清洗(xǐ)機(jī)由引料輥、毛刷(shuā)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(lǜ)係統,集束(shù)噴管組件,油霧收(shōu)集器,潤滑(huá)係統,行走機構,以(yǐ)及電氣控製係(xì)統等組成。主要用於(yú)標(biāo)準板材(cái)、未塗層、鍍(dù)鋅板以及鋁(lǚ)板等板料、卷料的清洗。清(qīng)洗機具有自行走機(jī)構(gòu),在不需要清洗工序時,整機可沿地麵(miàn)軌道開出。
引料輥、毛刷輥、擠(jǐ)幹輥(gǔn)各(gè)自具有(yǒu)獨(dú)立(lì)的壓力調整與變頻驅動機構,通過精確調整壓力與速度,可以保(bǎo)證磨損(sǔn)、維修後的(de)輥係與生產線保持(chí)同步。擠幹輥采用無紡布(bù)層壓布輥,以提供良好的擠幹和張緊性能,並具有防擦傷(shāng)和自愈功能。清洗油箱具(jù)有加熱係統,可以使清洗介質(zhì)在不同環境溫度下使用並達到zui佳塗油效果。電氣係統(tǒng)采(cǎi)用具有現場總線通(tōng)信功能的(de)PLC控製,通(tōng)過觸摸屏人機界麵可以進(jìn)行參數設定、故(gù)障(zhàng)診斷。

(6)板料塗油機(jī)
為了保證板料在較高速度下拉延成形時的(de)質量(liàng),在衝壓成形前對板料進行局部塗抹拉延油(yóu)是汽車廠常用的工藝(yì)手段,適用於自(zì)動化衝壓線的塗油機。
塗油(yóu)機(jī)主要用於板材拉延前的塗油工序,由噴槍單元、供油及油液保溫(wēn)單元、噴射供氣單元、板料輸(shū)送單元、油霧收集單元、電氣控製單元及機身(shēn)等組成。塗油(yóu)機具有行走(zǒu)機構,在不需要塗油時(shí)可以移動離線。噴嘴采用數字化控製,保證板料上油膜位置的(de)準確和油膜厚度的均勻。不管環境溫度如何(hé)變化,供油及(jí)油(yóu)液保溫單元均(jun1)處於等(děng)待噴射狀態,油液溫度恒(héng)定,保(bǎo)證噴射(shè)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(shí)取板料前需(xū)要對板料進行對中(zhōng)。常用的對中台有重力對中(zhōng)台、機械對中台及光學對中台三種。
1)重力對中台
板(bǎn)料在裝滿滾珠的斜麵上依靠重力自由滑向一角進行定位,台上具有板料到位檢(jiǎn)測及雙料檢測。重力對中台適用於機器人直接放置(zhì)板料,不適用(yòng)於(yú)具有清洗(xǐ)機、塗油(yóu)機的自動線。
2)機械對中台
板料依靠磁(cí)性皮(pí)袋移(yí)動至擋塊,再(zài)由另(lìng)外三側的氣缸(gāng)驅動打料器向中心推,從而實現精確定位。所有打料器的位置可示教(jiāo)編程,對中台具有板料到位(wèi)檢測及雙料檢測。機(jī)械對中台能夠滿足各種異性料的高速對中。另外,可采用雙中心設計,以滿足同時處理一模兩件(jiàn)或雙模雙件(jiàn)的要求。台上具有板料到位檢測(cè)及雙料檢測。
3)光學對中台
這是近幾年發展的技(jì)術,其原理是利用拍(pāi)照獲得的板料位置圖像經(jīng)視頻處理軟(ruǎn)件後自動調整機器人的軌跡(jì),從而既滿足(zú)zui終將板料精確置(zhì)入模具內的要求,又避免了(le)機械對中台的複雜機構。光(guāng)學對中台本質上是一(yī)個具有板料到(dào)位檢測及雙料檢測(cè)的磁性皮帶機,相比機械對中台,光學對中台能夠顯(xiǎn)著降低成本。
(8)機器人七軸與端(duān)拾器
標(biāo)準(zhǔn)六軸機器人用於衝壓生產能夠達到8件/min的生產節拍,為了進一步提(tí)高生產率,近年來機器人製造廠家與(yǔ)係統集成商紛紛(fēn)研發附加七軸。采用七軸後,機器人衝(chōng)壓自動化生產線的生產節拍可以進一步提高(gāo)到12件/min,使得機器人自動化衝壓線的生產率能夠(gòu)與昂貴的專用機(jī)械手高速線一較高下(xià)。
(9)線尾碼垛係統
自動(dòng)化衝壓線的(de)生(shēng)產節拍能夠超過10件/min,這時線尾碼垛(duǒ)工(gōng)位的負荷就超過(guò)勞動極限,為了適應這(zhè)種高節奏的(de)產出,需要先對衝(chōng)壓件成品進(jìn)行分(fèn)流,然後由人工或機器人將其碼入料架,zui後(hòu)由(yóu)鏟車將料(liào)架(jià)運走。

自(zì)動化衝壓生產線