一、多機連線機械(xiè)手
分為多機滑塊同步模式(shì)及滑塊自由模式,一般適用於產(chǎn)量要求較大且(qiě)品類眾多的小型衝壓件。
二、多機連線機器人
一般適用於外觀和成形性要求(qiú)較高的大型衝壓件(汽車零部件等(děng))。
三、機器(qì)人衝壓自(zì)動化(huà)生產線的一般構成
典型的(de)機器人衝壓自動化生產線包含以下部分:機器人、電控係統、拆(chāi)垛裝(zhuāng)置、過渡皮帶、板料清洗機、板料塗油機、對中台、線尾碼垛係統、安全防護係統及機器人端拾器。具(jù)體布置方式可以(yǐ)根據生(shēng)產車間的麵積進行調整,如拆垛車的開出方(fāng)式既可以與衝壓線平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(jì)精確及性能穩定可靠等(děng)搬運機器(qì)人所共有的特(tè)性,還要滿足頻繁起(qǐ)/製動、作業範圍(wéi)大(dà)、工件(jiàn)尺寸及回轉(zhuǎn)麵(miàn)積(jī)大等特點。各個生產廠家的衝壓(yā)機器人都在普通(tōng)搬(bān)運機(jī)器人的(de)基(jī)礎上加大了電動機功率(lǜ)及減(jiǎn)速機規格,加長了手臂,並廣泛采用棚架式安裝結構。
2. 機器(qì)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、清洗機、塗油機、對中(zhōng)台(tái)、雙料檢測裝置、視覺識別係統、各種皮(pí)帶、同步控製(zhì)係統、安全防護係統及大屏幕顯示,並具有無縫集成進工廠MES係統的能力(lì)。為了把如(rú)此多的智能控(kòng)製係統有效集成,一般采用以太網與工業現場總線二級網絡係統,其中現場總(zǒng)線係統可能同時搭載安全總線。

3. 拆垛係統
目前常見的拆(chāi)垛係(xì)統有三種,分別是專用拆(chāi)垛機/機器人+拆垛小車/桁架式機械手(shǒu)+拆垛小車。
(1)專用拆垛機
其結構特點是(shì)垛料放置(zhì)在(zài)可移動(dòng)液壓升降台車上;垛(duǒ)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驅動自動貼近垛料;采用氣缸驅動、矩陣(zhèn)布置(zhì)的真空吸盤組進行拆垛,真空吸盤組垂直運動;拆成單張(zhāng)的(de)板料采用磁性皮帶傳輸。
(2)機器人+拆垛小車
其結(jié)構特點是垛料放置在可移動(dòng)的拆垛小車上;垛料高度不控製,拆垛時依靠計算(suàn)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(píng)移並具有多(duō)個可自由旋轉的(de)調整關節,更換垛料時人工將磁力分張器靠在垛料周邊;拆(chāi)垛(duǒ)用(yòng)真空吸盤組及雙料檢測(cè)傳感器安裝(zhuāng)在(zài)機器人(rén)端拾器(qì)上;拆成單張的板料由機器人放置在可伸縮過渡皮帶(dài)上(shàng)進行傳輸。
(3)桁架式機械手(shǒu)+拆垛小(xiǎo)車
其結構(gòu)特點是(shì)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(jì)算的板料厚度自動調整機械手吸料高度;磁力分張(zhāng)器支架安裝在拆(chāi)垛小車上,支(zhī)架可平移並具有多個可自由旋轉的(de)調整關節,更換垛(duǒ)料時人工將(jiāng)磁力分張器靠在垛料周邊;拆(chāi)垛用(yòng)真空吸盤組及雙料檢測傳感器安裝在桁架式機械手端拾器上;拆成單張的板(bǎn)料由機械手放置在可伸縮過渡皮帶上進行傳輸。
(4)可(kě)伸(shēn)縮皮帶機
可伸縮皮帶機(jī)用於拆垛完成後單(dān)張板料的傳輸,它可以為板料提供穿過(guò)清洗機所需的移動速度。皮帶機的速度一般為變頻控製(zhì),以保證與後續清洗機、塗油機的同步。皮帶長(zhǎng)度可調整,以填補不進行板(bǎn)料清洗、清洗機離線時(shí)的(de)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(pín)控(kòng)製(zhì),以保證與(yǔ)後續清洗機、塗油機(jī)的同步。皮帶長度可調整(zhěng),以填補不進行(háng)板(bǎn)料清洗(xǐ)、清洗機離線時的空(kōng)間。
隨著客戶對汽車表麵質量的要求越來越高,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(zhǔn)工藝。根據產量大小,板料(liào)清洗可以分為在線清洗和離(lí)線清洗兩種工藝:離線清洗適用於投產初期,單車(chē)型產量較低的企業,一條板料(liào)清洗線可以供應2~3條衝壓線,離線清洗機的規格一般寬度為2m;在線(xiàn)清洗適用於批量較大的企業,為適(shì)應轎車整體側圍的尺(chǐ)寸(cùn),在線清洗(xǐ)機(jī)的規格一般寬度為4.2m。
清洗機由引料輥、毛刷輥(gǔn)及(jí)擠幹輥組合的輥係,動(dòng)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(jiàn),油霧收集器(qì),潤滑(huá)係統,行走(zǒu)機構,以及電氣控製係統等組成。主要用於標準板材、未塗層、鍍鋅板以及鋁(lǚ)板等板料、卷料的清洗。清洗機具有自行(háng)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、毛刷輥(gǔn)、擠幹輥各自具有獨立的壓力調整與變(biàn)頻驅動機構,通過精(jīng)確調整壓力與速度,可(kě)以保證磨損、維修後的輥係與生產線保持同步。擠(jǐ)幹輥采用無紡布層壓布輥,以提供良好的擠幹和張(zhāng)緊(jǐn)性能,並具有防擦傷和自(zì)愈功(gōng)能。清洗油箱具有加熱係(xì)統,可以使清洗介質在不同環境溫(wēn)度下使用並達到zui佳塗油(yóu)效果。電氣係統采用具有現場總線通信(xìn)功能的PLC控(kòng)製,通過觸摸屏人機界麵可以進行(háng)參數設定、故障診斷。

(6)板料塗油機(jī)
為了(le)保證板料在較(jiào)高速度下拉延成形時的質量,在衝(chōng)壓成形前對板料進行局部(bù)塗抹拉延油是汽車(chē)廠常用的(de)工藝手(shǒu)段,適用於(yú)自動化衝壓線的塗油機。
塗油機主(zhǔ)要用於板材拉(lā)延前的塗油工序,由噴槍單元、供油及油液保溫單元、噴射(shè)供氣單元、板料輸送單元、油霧收集(jí)單元、電(diàn)氣控製單元及機身等(děng)組成。塗油機具有行走(zǒu)機構,在不需要(yào)塗油時可以移動(dòng)離線。噴嘴采(cǎi)用數字化控製,保證板料上油膜位置的準確和油膜厚度的(de)均勻。不管環境溫度如何變化,供油及油液保溫單元均處於(yú)等待噴射狀態,油液溫度恒定,保證噴(pēn)射效果。
(7)板料對中台
為了保證(zhèng)板(bǎn)料被準確地放置在模具內(nèi),在機器人(rén)拾取板料前(qián)需要對板料進行對中。常用的對中台有重力對(duì)中台、機械對中台及光學對中台三(sān)種。
1)重力對中台(tái)
板料在裝滿滾珠的(de)斜麵上依靠重(chóng)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(zhí)接放置板(bǎn)料(liào),不(bú)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(kào)磁性(xìng)皮袋移動至(zhì)擋塊,再由另外三側(cè)的(de)氣缸驅動打料(liào)器向中心推,從(cóng)而實(shí)現精(jīng)確定位(wèi)。所有打料器的位置可(kě)示教(jiāo)編程,對中台具有板(bǎn)料到位檢測及雙料檢測。機械對中台(tái)能夠滿足各種異(yì)性料的高速對中。另外,可采(cǎi)用雙中心設計,以滿足同時處理一模兩件或雙模雙件的要求。台上(shàng)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術,其原理是利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(de)軌跡,從而既(jì)滿足zui終將板料精確置入模具內(nèi)的要求,又避免了(le)機械對中台的複雜機(jī)構。光學對中台本質上是一個具有板料到位檢測及雙料檢測的磁性皮帶機,相比機械對中台,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(yòng)於衝(chōng)壓(yā)生產能夠達到8件/min的生產節拍(pāi),為了進一步(bù)提高生產率,近(jìn)年來機器人製造廠(chǎng)家與係統集成商紛紛研發附加七軸。采用七軸(zhóu)後,機器人衝壓自動化生產線的生產節(jiē)拍可以進一步提高到12件/min,使得(dé)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(jiào)高下。
(9)線尾碼(mǎ)垛係統
自動化衝壓線的生產節(jiē)拍能夠超過10件/min,這(zhè)時線尾碼垛工位的負荷就超過勞動極限,為了適應這種(zhǒng)高節奏的產出,需要先對衝壓件成品(pǐn)進行分流,然後由人工或機器(qì)人將其碼入料架,zui後由鏟車將料(liào)架運走(zǒu)。

自動化衝壓生產線