一、多機連線機械手
分為多機滑塊同步(bù)模式及滑塊自(zì)由(yóu)模式,一般適用於產量要求較大且品類眾多的小型衝壓件。
二、多機連線機(jī)器人
一般適用於外觀和成形性要求較高的大型衝壓件(汽車零部件等)。
三、機器人(rén)衝壓自(zì)動化生產線的一般構(gòu)成
典型的機(jī)器人衝壓自動化生產線包含(hán)以下部分:機器人、電控係統、拆垛(duǒ)裝置、過渡皮帶、板料清洗機、板料塗油(yóu)機、對中台、線尾碼垛係統、安全防護係統及機器人端拾器。具體布置方式可以根據生產車間的麵積進行調整,如拆垛(duǒ)車(chē)的開(kāi)出方式既(jì)可以與衝壓(yā)線平行也可以與衝壓線垂直。
1. 衝壓機器人(rén)
衝壓生產用機器人(rén)除了要求(qiú)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(fàn)圍大、工件尺(chǐ)寸及回轉麵積大等特點。各個生產廠家的(de)衝壓機器人都在普通搬運機器人的基礎(chǔ)上加(jiā)大了電動機功率及減速機規格,加長了手臂(bì),並廣泛(fàn)采用棚架式安裝結構。
2. 機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、清洗機、塗油機、對中台(tái)、雙料檢(jiǎn)測裝置、視覺(jiào)識別係統(tǒng)、各種皮帶、同步控製係統、安全(quán)防護係統及大(dà)屏幕顯示,並具(jù)有無縫集成(chéng)進工廠MES係統的能力。為了把如此多的智能控製係統有效集成,一般采用以(yǐ)太網與工(gōng)業現場總線二級網絡係統(tǒng),其中現場總線係(xì)統可能同時搭載安(ān)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/桁架式機械手+拆垛小(xiǎo)車。
(1)專用拆(chāi)垛機(jī)
其結構特(tè)點是垛料放置在可移動液壓升降台車上;垛料高(gāo)度依靠與光(guāng)電傳感(gǎn)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(qū)動自動貼近垛料;采用氣缸驅動、矩陣布(bù)置的真空吸盤組進行拆垛,真(zhēn)空吸盤組垂直運(yùn)動;拆成單張的板料采用磁性皮(pí)帶傳輸。
(2)機器人+拆垛小車(chē)
其(qí)結(jié)構特點是垛料放置在可移動的拆(chāi)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(zhāng)器支架(jià)安裝在拆(chāi)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(jiē),更換垛料時人工將磁力分張器靠在垛料周邊;拆垛(duǒ)用真空(kōng)吸盤組及雙料檢測傳感器安裝在機器人端拾器(qì)上;拆成單(dān)張的板料由機器人放置在可伸縮過渡皮帶上進(jìn)行傳輸。
(3)桁架式機械手+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(duǒ)料高度不控製,拆垛時依靠計(jì)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上,支架可平移並(bìng)具有多個可自(zì)由旋轉的調整關節,更換垛料時人工將磁力分張器(qì)靠(kào)在垛料周邊;拆垛用真空吸盤組及雙料檢測(cè)傳感器(qì)安裝在桁(héng)架式機械手端拾器上;拆成單張的板料由機械手放置在可伸縮過渡皮帶上進行傳輸。
(4)可伸縮皮帶機
可伸縮皮帶(dài)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)為變頻控製,以保證與後續清洗機、塗油機(jī)的同步。皮帶長度可調整,以填補不(bú)進行板(bǎn)料清洗、清洗機離(lí)線(xiàn)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,它可以為板料提供穿過(guò)清洗機所需的(de)移動速度。皮帶機的速度一般為變頻控製,以保證與後續清洗機、塗油機的同步。皮帶長度(dù)可調整,以填補不進行板料(liào)清洗、清洗機離線時的空間。
隨著(zhe)客戶(hù)對汽車表麵質量的要求越來越高,在衝壓(yā)成形前對覆蓋件板(bǎn)料進行清洗已經成為(wéi)汽車廠的標準工(gōng)藝。根(gēn)據產量大小,板料清洗可以(yǐ)分(fèn)為(wéi)在線清洗和(hé)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(yè),一(yī)條板料清洗線可(kě)以供應2~3條(tiáo)衝壓線,離線清洗機(jī)的規格一般寬度為2m;在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,在線清洗機的規格一般寬度為4.2m。
清洗機(jī)由引料輥、毛刷輥及擠幹輥組合的輥係,動力(lì)及傳動(dòng)係統(tǒng)、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(yǐ)及電氣控製係統等組成。主要用於標準板材(cái)、未塗層、鍍(dù)鋅板以及鋁板等板(bǎn)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(gǔn)各自(zì)具有獨立的壓力調整與變頻驅動機構,通過精確(què)調整壓力與速度,可以保證磨損、維修(xiū)後的輥係與生產線保持同步。擠幹輥采用無紡布層壓布(bù)輥,以提供良好的擠幹和張緊性能,並(bìng)具有防擦傷(shāng)和自愈功能。清洗油箱(xiāng)具有加(jiā)熱係統,可以使清洗介質在不同環境溫度下使用並達(dá)到zui佳塗(tú)油效果。電氣係統采用具有(yǒu)現場總線通信(xìn)功能的PLC控製(zhì),通過觸摸屏人機界麵可以進行參數設(shè)定、故障診斷。

(6)板料塗油機
為(wéi)了保證板料在較高(gāo)速(sù)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(lā)延油是(shì)汽車廠(chǎng)常用的工藝手段,適用於自動化衝壓線的塗油機。
塗油機主要用於(yú)板材拉延前的塗油工序,由噴槍單(dān)元、供油及油(yóu)液保溫單元、噴射供氣單元、板料輸送單元、油霧收集單元、電氣控製單元及機身等組成。塗油機具有行走機構,在不需要塗油時可以移動離線。噴嘴采用數字化控製,保證板料上油膜位置的準(zhǔn)確和油膜厚度的均(jun1)勻。不管環境溫度如何變化,供(gòng)油及(jí)油液保(bǎo)溫單元均處於等待噴射狀態,油液溫度(dù)恒定,保證噴射效果。
(7)板料對中(zhōng)台
為了保證板料被準確地放(fàng)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(de)對中台有重力(lì)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(zhuāng)滿滾珠的斜麵上依靠重力自(zì)由滑向一角進(jìn)行定位,台上具有(yǒu)板料到位檢測及雙料檢(jiǎn)測。重力對中台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)機械對中台
板料依靠(kào)磁性皮袋移動至(zhì)擋塊,再由(yóu)另外三側(cè)的氣缸驅動打料器向中心推,從而實現精確定位。所有打料器(qì)的位置可示教編程,對中台具有板料到位檢測及雙料檢測。機(jī)械對中台(tái)能夠滿足各種異性(xìng)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或(huò)雙模(mó)雙件(jiàn)的要求。台上具有板料到(dào)位檢測及雙料檢測。
3)光學對中台
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(wèi)置圖像經視頻處理軟件後自動調整機(jī)器人的軌跡,從(cóng)而既滿足zui終將板(bǎn)料精確置入模(mó)具內(nèi)的要求,又避免了機械對中台(tái)的(de)複雜機構。光學對中台本質上是一個具有板料到位檢測及雙料(liào)檢測的磁性皮帶機,相比機械對中台,光學對中(zhōng)台能夠顯著降低成本。
(8)機器人七軸與端拾器
標準六軸機器人用於衝壓生產能夠達到8件/min的生產節拍,為了(le)進一步提高生產(chǎn)率,近年來機器人製造廠家與係統集成商紛紛研發附(fù)加七軸。采用七軸後,機器人(rén)衝壓自動化(huà)生(shēng)產線的生產(chǎn)節拍可以進一步提高到12件/min,使得機器人自動化(huà)衝壓線的生產率能夠與昂(áng)貴的專用機械手高(gāo)速(sù)線一較高下。
(9)線尾碼垛係統
自動化衝壓線的生產節拍(pāi)能夠超過10件/min,這時線尾碼垛工位的負荷就(jiù)超過勞動極限,為了適應這種高節奏的產出,需要先對衝壓件成(chéng)品進行分流,然後由人工或機器人(rén)將其碼入料架,zui後由鏟車將料架運走。

自動化衝壓生產線