一、多機連線機械手
分為多機滑塊同步模式及滑塊自(zì)由模式(shì),一般適用於產(chǎn)量要求較大且品類眾多(duō)的小(xiǎo)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(yào)求較高的大型衝壓件(汽車零部件等)。
三、機器人(rén)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生產線包含以下部分:機器人、電控係統、拆垛裝(zhuāng)置(zhì)、過渡皮帶、板(bǎn)料清洗機、板料塗油機、對中台、線尾碼垛係統、安全防護(hù)係統及機器人端拾器。具(jù)體布置方式可以(yǐ)根據生產車間的麵積進行調整,如拆垛車的(de)開出方式(shì)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(shēng)產用(yòng)機器人除了要求(qiú)負載(zǎi)大、運行軌跡精確(què)及性(xìng)能穩定可(kě)靠等搬運機器人所共有的特性,還要滿(mǎn)足頻繁起(qǐ)/製動、作業範圍大、工件尺寸及回(huí)轉麵積大等(děng)特點。各(gè)個生產廠(chǎng)家的衝壓(yā)機器人都(dōu)在普(pǔ)通搬運機器人的(de)基礎上加(jiā)大了電動機功率及減速機規格,加長了手臂,並廣泛(fàn)采用棚(péng)架式(shì)安裝結構(gòu)。
2. 機器人衝壓自動化線控製係統(tǒng)
機器人衝壓自動化係統需(xū)要集成壓(yā)力機、機(jī)器人、拆垛機、清洗機、塗油機、對中台、雙料檢測裝置、視覺(jiào)識別係統、各種皮帶、同步控製(zhì)係統、安全(quán)防護係統及大屏幕顯示,並(bìng)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(wǎng)與工業現場(chǎng)總線二級網絡係統,其中現場總線係統可能同(tóng)時搭(dā)載安全總線。

3. 拆垛係統
目前常見的拆垛係統有三(sān)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(qì)與液壓係統控製,保持恒定;磁力分張器依靠氣動或(huò)電動驅動自動貼近垛料;采用氣缸驅(qū)動、矩陣布置的真空吸盤組進行拆垛(duǒ),真空吸盤組垂直運動(dòng);拆成單張的板料采用磁性皮(pí)帶傳輸。
(2)機器人+拆垛小車
其結構特點是垛料放置在可移動的拆垛小車上;垛料高度不控製,拆垛時(shí)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(duǒ)小車上,支架可平移並具有多個可自由旋(xuán)轉的調整關節,更換垛料時人工將磁(cí)力分張(zhāng)器靠在垛料周邊;拆垛用真空吸盤組及雙料檢測傳感器安裝在(zài)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進行傳(chuán)輸。
(3)桁架式機械手+拆(chāi)垛小車
其結構特點是垛料放置在可移動的拆垛小車上;垛料高度不控製,拆垛時依靠計算的板料厚度自動(dòng)調整機械手吸料高度;磁力分張器支架安裝在拆垛小車上,支架可平移並具有多個可自由旋轉的調整關節,更換(huàn)垛料時(shí)人工將磁力分張(zhāng)器靠在垛料周(zhōu)邊;拆垛(duǒ)用真空吸(xī)盤組及雙料檢測傳感器安(ān)裝在桁架式機(jī)械手端拾(shí)器上(shàng);拆成單張(zhāng)的板料由機械手放置在可伸縮過渡皮帶(dài)上進行傳輸。
(4)可伸縮皮帶機
可伸縮皮(pí)帶機用於(yú)拆垛完成後單張板料(liào)的傳輸,它可以為板料提供(gòng)穿過清洗機所需的移動速度(dù)。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(dài)長度(dù)可調整,以填(tián)補(bǔ)不進(jìn)行板料清洗、清洗機離線時的空間。
(5)板料清(qīng)洗機
可伸(shēn)縮皮(pí)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(dòng)速度。皮帶機的速度一般為變頻(pín)控製(zhì),以保證與(yǔ)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(bǎn)料清洗、清洗(xǐ)機離線時的空間。
隨著(zhe)客戶對汽車表麵質(zhì)量的要求越來越高,在衝壓成形前對覆蓋件板料進行清洗(xǐ)已經成(chéng)為汽車(chē)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線清洗(xǐ)兩種工(gōng)藝:離線清洗適用於投產(chǎn)初期,單車型產量較低的企(qǐ)業,一(yī)條板料清洗線可以供應(yīng)2~3條衝壓線,離線清洗機的規格一般寬(kuān)度為(wéi)2m;在線清洗適用於批量較大的企業,為(wéi)適(shì)應(yīng)轎車整體側(cè)圍的尺寸(cùn),在線清洗機的規格一(yī)般寬(kuān)度為4.2m。
清洗機由引料輥、毛刷(shuā)輥及擠幹輥組合的輥係,動(dòng)力及傳動係統、液(yè)壓調整機構,清洗過(guò)濾係統,集束噴(pēn)管(guǎn)組件,油霧收集器,潤滑係統,行走機(jī)構,以及電氣控製係統等組成。主要(yào)用於標準板(bǎn)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(kě)沿地麵軌(guǐ)道開出。
引料輥、毛刷輥、擠幹輥各自具有獨立的壓力(lì)調整與變頻(pín)驅(qū)動機構,通過(guò)精確調整壓力與速度,可以保(bǎo)證磨損、維修後的(de)輥係與生產線保持同步。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(xìng)能,並具有防擦傷和自愈功能(néng)。清洗油箱(xiāng)具有加熱係統,可以使清洗(xǐ)介質(zhì)在不同環境溫度下使用並達到zui佳塗油效果。電氣係統采用具(jù)有現(xiàn)場(chǎng)總線通信功能的PLC控製,通過觸摸屏人機界麵可以進行參數設(shè)定、故障診(zhěn)斷。

(6)板料塗油機
為了保證板料在較高速度下拉延成形(xíng)時(shí)的質量,在衝壓成形前對板料進行局部塗抹拉延(yán)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。
塗油機主要用(yòng)於板材拉延前的塗油工序,由噴槍單元、供油及油液保(bǎo)溫(wēn)單元、噴射供氣單(dān)元、板料輸送單元、油霧收集單(dān)元、電(diàn)氣控製單元及機身等組成。塗油機具有(yǒu)行走(zǒu)機構(gòu),在不需要塗油時可以移動離線。噴嘴采(cǎi)用數字化控製,保(bǎo)證板料上油膜位置的準確和油膜厚度的均勻。不管環境溫(wēn)度如何變化,供油及油液保溫單元均處於等(děng)待噴(pēn)射狀態,油液溫度恒定,保證噴(pēn)射(shè)效果。
(7)板(bǎn)料對中台(tái)
為了保證板料被準確(què)地放置(zhì)在(zài)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(zhōng)台有重(chóng)力對中台、機械對中台及光學對中台三種。
1)重力對中(zhōng)台
板料在裝滿滾珠的(de)斜麵上依靠重力自(zì)由滑向一角(jiǎo)進行(háng)定位,台上具有板料到位檢測及雙料(liào)檢測。重力對中台適用於機器人直接放置板料(liào),不適用於具(jù)有清(qīng)洗機(jī)、塗油機的自動線。
2)機械對中台
板料依靠磁性皮袋移動至擋塊,再由另外三側的氣缸驅動(dòng)打料器向中心推,從而實現精確定位。所有打料器的位(wèi)置可示教編程,對(duì)中(zhōng)台具(jù)有(yǒu)板料到位檢測及雙料檢測。機械對中台能夠滿足各種異性(xìng)料的高速對中。另外,可采用雙中心設計,以滿足(zú)同時處理一模兩件或雙(shuāng)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(zhè)是(shì)近幾年發展的技術(shù),其原理是利用拍照獲得(dé)的板料位置圖像經視頻處理(lǐ)軟件後自動(dòng)調整機器人的軌跡(jì),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(le)機械對中台的複雜機構。光學對中台(tái)本質上是一個具有板料到位檢測及雙料檢測(cè)的磁性皮帶機,相(xiàng)比機械對中台,光學對中台能夠顯著降低成本。
(8)機(jī)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(de)生產節拍,為了進一步提高生產率,近年來機器人製造廠家與係統集成商紛紛研發附加七軸。采用七軸後,機器人衝壓自動化生產線的生產節拍可以進一(yī)步提(tí)高到12件/min,使得機器人自(zì)動化衝壓線的生產率能夠與昂貴的專用機械(xiè)手高速線一較高下。
(9)線尾碼垛係統
自(zì)動(dòng)化衝(chōng)壓線的生產節拍能夠超過10件/min,這時線尾碼垛(duǒ)工(gōng)位的負荷就超過勞動極限,為了適應(yīng)這種高節奏的產出,需要先對衝壓件成品進行分流,然後由人工或機器人將其碼(mǎ)入料架,zui後由鏟車將料架運走。

自動化衝壓生(shēng)產線