一、多(duō)機連線機械手
分為多機滑塊同步模式及滑塊自由模(mó)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、多機連線機器人
一般適用於外觀和成形性要求較高的(de)大型衝壓件(汽車零部件等)。
三、機器人衝壓自動化生(shēng)產線的(de)一(yī)般構成(chéng)
典型(xíng)的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)垛裝置、過渡皮帶(dài)、板料清洗機、板料塗油機、對中台、線尾碼垛(duǒ)係統、安全防護係統及機器人端拾器。具體布置方式可以根(gēn)據生產車間的麵積進行調(diào)整,如拆(chāi)垛車的開出方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、運行軌跡精確及性能穩定可靠等搬(bān)運機器人所共有的特性,還要滿足頻繁起/製動(dòng)、作業(yè)範圍大、工件尺寸及(jí)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(yùn)機器人的基礎上加大(dà)了電動機功率及減(jiǎn)速機規格,加長了手臂,並廣泛采用棚(péng)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、機器人、拆垛機、清洗機、塗油機、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(fáng)護係(xì)統及(jí)大屏幕顯示,並具有無縫集成進工廠MES係統的能力。為了把如此多的智能控製係統有效集成,一般采用以太網與工(gōng)業現場總線二級網絡係統,其中現場總線係統(tǒng)可能同時搭(dā)載安全總線(xiàn)。

3. 拆(chāi)垛係統
目前常見的(de)拆垛係統有三種(zhǒng),分別是(shì)專用拆垛機/機(jī)器人+拆垛小車/桁架式機(jī)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升降台車上;垛料高度依靠與光電傳感器與液壓係統控製,保持恒定(dìng);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、矩陣布置的真空吸盤組進行拆垛,真空吸盤組垂直運動;拆(chāi)成單張的板料(liào)采用磁性皮帶傳輸。
(2)機器人+拆垛小車
其結構特點是垛料放(fàng)置在可移動(dòng)的拆垛(duǒ)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(diào)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(yí)並具有多(duō)個可自由旋轉的調整關節,更換垛料時人工將磁力分張器靠在垛料(liào)周邊;拆垛用真空吸(xī)盤組及(jí)雙料檢測傳感器安裝在機器人端拾器(qì)上;拆成單張的板料由機器人放置在可伸縮過渡皮帶上進行傳輸。
(3)桁架(jià)式機械手+拆垛小車
其結構特點是垛料放置(zhì)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自動調(diào)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(kě)平移並具有(yǒu)多個可自由旋轉的調整關節,更換垛料時人工(gōng)將磁力分張器靠在垛料周邊;拆(chāi)垛用真(zhēn)空吸盤(pán)組及雙料檢測傳感器安裝在桁架式(shì)機械手端拾器上;拆成單張的板料由機械手放置在可(kě)伸縮過渡皮帶上進行(háng)傳輸。
(4)可伸縮皮帶機
可伸縮皮帶機用於(yú)拆垛完成後單張板料的傳輸,它(tā)可以為板料(liào)提供穿過清洗機所需的移(yí)動速度。皮帶(dài)機的速度一(yī)般為變頻控製,以保證與後續清洗機、塗(tú)油機的同步。皮帶(dài)長度可調整,以填補不進行(háng)板料清(qīng)洗(xǐ)、清洗(xǐ)機離線時的空間。
(5)板料清洗機
可伸縮皮帶機用於拆垛完(wán)成後單張板料的傳輸,它可以(yǐ)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控製,以保證與後續清洗機、塗油機的同步(bù)。皮帶長度可調整,以填補不進行板料清洗、清(qīng)洗(xǐ)機離線時(shí)的空間(jiān)。
隨著客(kè)戶對汽車表麵質量的要(yào)求越來越(yuè)高,在衝壓(yā)成形(xíng)前對覆蓋(gài)件板料進行清洗已經成為汽車廠的標準工藝。根據(jù)產量大小,板料清洗可以分為在線清洗(xǐ)和離線清洗兩種工藝:離線清洗適用(yòng)於投產初期,單車型產量較低的企業(yè),一條板料清洗線可以(yǐ)供應2~3條衝(chōng)壓線(xiàn),離線(xiàn)清(qīng)洗機的規(guī)格一般寬度(dù)為2m;在線清洗適用於批量較大的企業,為適應轎車(chē)整體側圍的尺寸,在線清洗機的規格一般寬度為(wéi)4.2m。
清(qīng)洗機由引料輥、毛刷輥(gǔn)及擠幹輥組合的輥係,動力及傳(chuán)動係統、液壓調整(zhěng)機構,清洗過濾係統,集束噴管組件,油霧收集器,潤滑係統,行(háng)走機構,以及電氣(qì)控製係統等組(zǔ)成。主要用於標準板材(cái)、未塗層、鍍鋅板以及鋁板等板料、卷料的清洗。清洗機具(jù)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、毛刷輥、擠幹(gàn)輥各自具有獨立的(de)壓力調整與變頻(pín)驅動機構,通過精確調整壓力與速度,可(kě)以保證磨損、維修後的(de)輥(gǔn)係與生產線保持同步。擠(jǐ)幹輥采用無紡布層壓布輥,以(yǐ)提供良好的擠幹和張緊性能,並具有防擦傷和自愈功能。清洗(xǐ)油箱具有加熱係統,可以使清洗介質在不同環境溫度下使用並達到zui佳塗油效果。電氣(qì)係統采用具有現場總線通信功(gōng)能的PLC控製,通過觸摸屏人機界麵可以(yǐ)進行參(cān)數設定、故障診斷。

(6)板料塗油機
為了保證板料在較高速度下拉延成形時(shí)的質量,在衝壓成形前(qián)對板料(liào)進行局部(bù)塗抹拉延油(yóu)是(shì)汽(qì)車廠常用的工藝手段,適(shì)用於自動化衝壓線的塗油機(jī)。
塗油機主要用於板材拉延前(qián)的塗油工序,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(yuán)、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(yóu)時可以移動離(lí)線。噴嘴采用數字化控製,保證板料上油膜位(wèi)置的準確和油膜厚度的均勻。不管環境溫度如何變化,供油及油液保溫單元均處(chù)於等待噴射狀態,油液溫度恒定,保證噴射效果。
(7)板料對中台
為(wéi)了保證板料被準(zhǔn)確地(dì)放置在(zài)模具(jù)內,在機器人拾取板料前需要(yào)對板料進行對中。常用的對中台有重力對中台(tái)、機(jī)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(zhū)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(wèi)檢測及雙料檢測。重力對中台適用於機器人直接放置板料,不適用於具有清洗機、塗油機的自動線。
2)機械對中(zhōng)台
板(bǎn)料(liào)依靠磁性(xìng)皮袋移動至擋塊,再由另外三側的(de)氣缸驅動打料器向中心推,從而實現(xiàn)精確定位。所有打(dǎ)料器的位置可(kě)示教編程,對中台具有板料到位檢測及雙料檢測。機(jī)械對中台能夠滿足各種異(yì)性料的(de)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雙模雙件的要求。台上具有板料到位檢測及雙料檢測。
3)光學對中台
這是近(jìn)幾年發展的技術,其原理是利用(yòng)拍照獲得(dé)的板料位置圖像經視頻處(chù)理軟件後自動調整機器人的(de)軌跡,從而既滿足(zú)zui終(zhōng)將板料精確置入(rù)模具內的要求,又(yòu)避免了機械對中台的複(fù)雜機構。光學對中台本質上(shàng)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(jī)器人用於衝壓生產能夠達到8件/min的生產節拍,為了進(jìn)一步提高生產率,近年來機(jī)器人製造廠(chǎng)家與係統集成(chéng)商紛紛研發(fā)附加七軸。采用七軸後,機器人衝壓(yā)自動化生產線(xiàn)的生產節拍(pāi)可(kě)以進一(yī)步(bù)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(shǒu)高速線一較高下。
(9)線尾碼垛係(xì)統
自動化衝壓線的生產節拍能夠超過10件/min,這時線(xiàn)尾碼垛工位的負荷就超過勞動極限,為了適應這種高節奏的(de)產出,需要(yào)先對(duì)衝壓件成品進行分流,然後由人工或機器人(rén)將其碼入料架,zui後由鏟(chǎn)車將料架運走。

自動(dòng)化衝壓生產線