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(yào)求較大且品類眾多的(de)小型衝壓(yā)件。
二、多(duō)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(汽車零部件等)。
三、機器人衝壓自動化生產線的一(yī)般構成
典型的機器(qì)人衝壓自動化生產線(xiàn)包含以下部分:機(jī)器人、電控係統、拆垛裝置、過渡皮帶、板料清洗機(jī)、板料塗油機、對中台、線尾碼(mǎ)垛係統、安全(quán)防護係統及機器人端拾器。具體布置(zhì)方式可以根據(jù)生產車間的麵積進行調整,如拆垛車的開(kāi)出方式既可以與(yǔ)衝壓線(xiàn)平行也可以與衝壓線垂直。
1. 衝壓機器人
衝壓生(shēng)產用機器人除了(le)要求(qiú)負載大、運行軌(guǐ)跡精確及性能穩定(dìng)可靠等(děng)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、工件尺寸及回轉麵積大(dà)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(le)電動機功率及減速機規格,加(jiā)長了手(shǒu)臂,並廣泛采(cǎi)用棚架式安裝結構。
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機、機器(qì)人、拆垛機、清(qīng)洗機、塗油(yóu)機(jī)、對中台、雙料檢測裝置、視覺識別係統、各種皮帶、同步控製(zhì)係(xì)統、安全防護係統及大屏幕顯示,並具有無縫集成進工(gōng)廠MES係統的能(néng)力。為了把如此(cǐ)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(èr)級網絡係統,其中現場總線係統可能同時搭載安全總線。

3. 拆垛係(xì)統
目前(qián)常見的拆垛係統有三種,分別是專用(yòng)拆垛機/機器人+拆垛小(xiǎo)車/桁架式機械手(shǒu)+拆(chāi)垛小車。
(1)專用拆垛機
其結構特點是垛料放置(zhì)在(zài)可移動液壓升降台車上(shàng);垛料高度依靠與(yǔ)光電傳感器與液壓係統控製,保持恒定;磁力分(fèn)張器依靠氣動或電動驅動自動貼近垛料;采用氣缸驅動、矩陣布置的真空吸盤組進行拆垛,真空吸(xī)盤組垂直運動;拆成單張的板料采用磁性皮帶傳(chuán)輸。
(2)機(jī)器人+拆垛(duǒ)小車
其結(jié)構特點是垛(duǒ)料放置在(zài)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(rén)吸料高度;磁力分張器支架(jià)安裝在拆垛小車上,支(zhī)架可平移並(bìng)具有多(duō)個可自由旋轉的調整(zhěng)關(guān)節,更換垛料時人工將磁力(lì)分張器靠在垛料周邊;拆垛用真空(kōng)吸盤組及雙料檢測傳感器(qì)安裝在機器人端拾(shí)器(qì)上;拆成單張的板料由機器人放置在可(kě)伸(shēn)縮過渡皮帶上進行傳輸。
(3)桁架式機械手+拆垛小車
其結構特點(diǎn)是垛料放(fàng)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(bǎn)料厚度自動調整機械手吸料高(gāo)度;磁力(lì)分張器支架安裝(zhuāng)在拆垛小車上(shàng),支架可平移並具有(yǒu)多個可(kě)自由旋轉的調整關節,更換垛(duǒ)料時人(rén)工將磁力分張器靠在垛料周邊;拆垛用真空(kōng)吸盤組及雙料檢測傳感器安裝在(zài)桁架式機械手端拾器上(shàng);拆成單張的板料由(yóu)機械手(shǒu)放置(zhì)在可伸縮過渡皮帶上進(jìn)行傳輸。
(4)可伸(shēn)縮皮帶機
可(kě)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(bǎn)料提供穿(chuān)過(guò)清洗機所需(xū)的移動速度。皮帶(dài)機的速度一般為變頻控(kòng)製,以保證與後續清洗機、塗油機的同步。皮帶長度可調整,以填補不進行板料清洗、清洗(xǐ)機(jī)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(tā)可(kě)以為板料提供穿過清洗機所需的移動速度(dù)。皮帶機的速度(dù)一般為變頻控製,以保證與後續清洗機、塗油機的同步。皮帶長度可調整,以填補不進行板料清洗(xǐ)、清洗(xǐ)機離線時的空間。
隨著(zhe)客戶對汽車表(biǎo)麵(miàn)質量的要求越來越高,在(zài)衝壓成形前對覆蓋件板料進行清洗已經成為汽車廠的(de)標準工藝。根據產量大小,板料清洗可以分為在線清洗和離(lí)線清洗兩種工藝:離線清洗適(shì)用於投產初(chū)期,單車型產量較低的企業,一(yī)條板料清洗線可以供應2~3條衝(chōng)壓線,離線清洗機(jī)的規格(gé)一般寬度為2m;在(zài)線清洗適用於批(pī)量較大的企業,為適應轎車整(zhěng)體側圍的尺寸,在(zài)線清洗機的規(guī)格一般寬度為4.2m。
清洗機由引料輥、毛刷輥及擠幹輥組合的輥係,動力及傳動係(xì)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(xì)統,行走機構,以及電氣控製係統等組成。主要用於(yú)標準板材、未塗層、鍍鋅板以及鋁板等板料、卷(juàn)料的清洗。清洗機具有自行走機構,在不需要清洗工序時,整機可沿地麵軌道開出。
引料輥、毛刷(shuā)輥、擠幹輥各自具有獨(dú)立的壓力調(diào)整與變頻驅動機構,通過精確調整壓力(lì)與速度,可以保證磨損、維修後(hòu)的輥係與生產線保持同步。擠幹輥采(cǎi)用無紡布層壓(yā)布輥,以提供良好的擠幹和張緊性能,並(bìng)具有(yǒu)防擦(cā)傷和自愈(yù)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下(xià)使用並達(dá)到zui佳塗油(yóu)效果。電氣係統采用具有現場總(zǒng)線(xiàn)通信功能(néng)的PLC控製(zhì),通過觸摸(mō)屏人(rén)機界麵可以進行參數設定、故障診斷。

(6)板料塗油機(jī)
為了保證板(bǎn)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(shǒu)段,適用於自動化衝壓線的塗油機。
塗油機(jī)主要用於板材拉(lā)延前的塗油(yóu)工序,由噴槍單元、供(gòng)油及油液(yè)保溫單元、噴射供氣單元、板料(liào)輸送單元、油霧收集單元(yuán)、電氣控製單(dān)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(yí)動離線。噴嘴采用(yòng)數字化(huà)控製,保證板料上油膜位置的準確和油膜厚度的均勻。不(bú)管環(huán)境溫度如何變化(huà),供油及油液保溫(wēn)單元均處於等待噴射狀態,油液溫度恒定(dìng),保證噴射效果。
(7)板料對(duì)中台
為了保證板料被準確地放置在(zài)模具內(nèi),在機器人拾取板料前需要對板料進行對中。常用(yòng)的對中台有重力對中台(tái)、機械對中台及光學對中台三種。
1)重力對中台
板(bǎn)料在裝(zhuāng)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測及雙料檢測。重力對中台適用於機器人直接(jiē)放置板料,不適用(yòng)於具有清洗機、塗油機的自動線。
2)機械對中台
板料依(yī)靠磁性皮袋移動至擋塊,再由(yóu)另外三側的(de)氣(qì)缸驅動打料器向(xiàng)中心推,從而實現精確定位。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雙(shuāng)料檢測。機械對中台能夠滿足各種(zhǒng)異性料的高速對中。另外,可采用雙中心設計,以滿足同時(shí)處理一(yī)模兩件或雙模雙件的要求(qiú)。台上具有板(bǎn)料到位檢測及(jí)雙料檢測。
3)光學對中台
這是近幾年發展的技術(shù),其原理是利用拍照獲得的板料位(wèi)置圖(tú)像經(jīng)視頻處理軟件後自動調整機器人的軌跡,從而既滿足zui終將板料精確置(zhì)入模具內的要求,又避免了機械(xiè)對中台的複雜機構。光學對中(zhōng)台本質上是一(yī)個(gè)具有板料到(dào)位檢測(cè)及雙料檢測(cè)的磁性(xìng)皮帶機,相比機械對中台,光(guāng)學對中台能夠(gòu)顯(xiǎn)著降低成本。
(8)機(jī)器人七軸與端拾(shí)器
標準(zhǔn)六軸機器人用於衝壓生產能夠達到8件/min的生產(chǎn)節拍,為了進一步提高生產率,近年來(lái)機器人製造廠家與係統集成(chéng)商紛(fēn)紛研發附(fù)加七軸。采用七軸後,機器(qì)人衝壓自動化生產線的生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(xiàn)的生產率能夠與昂(áng)貴的專用機械手高速線(xiàn)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(guò)10件/min,這時線尾碼垛工位的(de)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(chōng)壓件成品進行分流(liú),然(rán)後由人工或機器人(rén)將其碼入料架(jià),zui後由鏟車將料(liào)架運走。

自動化衝壓生產線