一、多機連線(xiàn)機械手
分為多機滑塊同步模式及滑塊(kuài)自(zì)由模式,一般適用於產量要求(qiú)較大且品類眾多的小型衝壓件。
二、多機連線機器人
一(yī)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(yā)自動化生產線的一般構成
典型的(de)機(jī)器(qì)人衝壓自動化生產線(xiàn)包含以下部分:機器人、電控係統、拆垛裝(zhuāng)置、過渡皮帶、板料(liào)清洗機、板(bǎn)料塗油機、對(duì)中台、線尾碼垛係統(tǒng)、安全防護係統及機(jī)器人端拾器(qì)。具體布置方式可以根據生(shēng)產車間的麵(miàn)積進行調整,如拆垛車的開出方(fāng)式(shì)既可以與衝壓線(xiàn)平(píng)行也可(kě)以與衝壓線垂直。
1. 衝壓機(jī)器人
衝(chōng)壓生產用機器人除(chú)了(le)要求負載大、運行軌跡精確及性能穩定可靠等搬運機器人所共有的特性,還要滿足頻繁起/製動、作業範圍大、工件尺寸及(jí)回轉麵積大等特點。各個生產廠(chǎng)家的衝壓機器(qì)人(rén)都(dōu)在普通搬運機器人的(de)基礎上加大了電動機功率及減速機規格,加長了手臂,並廣泛采用棚架式安裝結構(gòu)。
2. 機器(qì)人(rén)衝壓自動化線控(kòng)製係統
機(jī)器人衝壓自動化係統需要集成壓(yā)力機、機器人、拆垛機(jī)、清洗機、塗油機、對(duì)中台、雙料檢測裝置、視覺識別係統、各種皮帶、同步控製(zhì)係統、安全防(fáng)護係統及大屏幕顯示(shì),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(néng)控製(zhì)係統有效集成,一般(bān)采(cǎi)用以(yǐ)太網與工業現場總線二級網絡係統,其中現(xiàn)場總線係統(tǒng)可能同時搭載安全總線。

3. 拆垛(duǒ)係(xì)統
目前常見的拆垛(duǒ)係統有三種,分別是專用拆(chāi)垛機/機器人+拆垛小車/桁(héng)架式機械手+拆垛小車。
(1)專用拆垛(duǒ)機
其結構特點是垛料放置在可移動液壓升降台車上(shàng);垛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(huò)電動驅(qū)動自動貼近垛料;采用氣缸(gāng)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;拆成單張的板料采用磁性皮帶傳輸。
(2)機器人+拆垛小車
其結構(gòu)特(tè)點是(shì)垛料放置在可移動的(de)拆垛小車上(shàng);垛料高度(dù)不控製,拆垛時依靠計算的板料厚度(dù)自動(dòng)調整機器人吸料高度;磁力(lì)分張器支架安裝在拆垛小車上,支架可平移並具有(yǒu)多個可自由旋(xuán)轉的調整關(guān)節(jiē),更換垛料(liào)時人工將磁力(lì)分張器靠在垛料周邊;拆垛用真空吸盤組及雙料檢測傳感器安裝在機器人端(duān)拾器上(shàng);拆成單張的板料由機器人放置(zhì)在可伸縮過(guò)渡皮帶上進行傳(chuán)輸。
(3)桁架(jià)式(shì)機械手+拆垛小車
其結構特(tè)點是垛料放置(zhì)在可(kě)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械手吸料(liào)高度;磁力分張器支架(jià)安裝在拆垛小車上,支架可平移並具有多個可自由旋(xuán)轉的調(diào)整關節,更(gèng)換垛料時人工將磁力分張器靠在垛料周邊;拆垛用真空吸盤組及雙料檢測傳感器安裝在桁架式(shì)機械(xiè)手端(duān)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(jī)
可伸縮皮帶機用於拆垛完成後單張(zhāng)板料的傳輸,它可以為板料提供穿過(guò)清(qīng)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。皮帶長度可調整,以填補不進行板料清(qīng)洗(xǐ)、清洗機離線時的空間(jiān)。
(5)板料清洗機
可伸縮皮帶機用於拆垛完成(chéng)後單張板(bǎn)料(liào)的傳輸,它可以為板料提供穿過清洗機所需的移動速度。皮帶機的速度一般為變頻控製(zhì),以保(bǎo)證與後續清洗機、塗油機的同步。皮帶長(zhǎng)度可調整,以填補不進行板料清洗、清洗機離線時的空間。
隨著客戶(hù)對汽車表麵質量的要求越來越(yuè)高,在衝壓(yā)成形前(qián)對覆蓋件板料進行清洗已經成為汽車廠的標(biāo)準工藝。根據產(chǎn)量大(dà)小,板料清(qīng)洗可以分為在線清洗和離線清洗兩種工藝:離線清洗適用於(yú)投產初期,單車型產量較低的企業,一條板料清洗線可以供(gòng)應2~3條衝(chōng)壓(yā)線,離線清(qīng)洗機的規格一般寬度為2m;在線清洗適用於批量(liàng)較大的企業,為適應轎車整體側圍的尺寸,在(zài)線清洗(xǐ)機的規格一(yī)般寬度為4.2m。
清(qīng)洗機(jī)由引料輥、毛刷輥及擠幹(gàn)輥組合(hé)的輥係,動力及傳動係統、液壓調整機構,清洗過濾係統,集束噴管組件,油霧收集器,潤滑係統,行走機構,以及電氣(qì)控製係統等組(zǔ)成。主要用於標準板(bǎn)材(cái)、未塗(tú)層、鍍鋅板(bǎn)以及鋁板等板(bǎn)料、卷料的清洗。清洗機具(jù)有自行走機(jī)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)輥各自具有獨立的壓力(lì)調整與變頻驅動機構,通過精確調整壓力與速度,可以保證磨損、維修(xiū)後的輥係與(yǔ)生產線保持同步。擠幹(gàn)輥采用(yòng)無紡布層壓布輥,以提(tí)供良好的(de)擠幹和張緊性能,並具有(yǒu)防擦(cā)傷和自(zì)愈功(gōng)能。清洗油箱具(jù)有加熱係統,可以使清洗介質在(zài)不(bú)同環境溫度下使用並達到(dào)zui佳塗油效果。電氣(qì)係統采用具有現場總線通信功能的PLC控製,通過觸摸屏人機界麵可(kě)以進行參數設定、故障診斷(duàn)。

(6)板料塗油(yóu)機(jī)
為(wéi)了保證板料在較高速度下拉延成形(xíng)時的質量,在衝壓(yā)成形前對(duì)板料進行局部塗抹拉延油是汽車廠常(cháng)用的工藝(yì)手段,適用於自動化(huà)衝壓(yā)線的塗油機。
塗油機主要用於板材(cái)拉延前(qián)的塗油工序,由噴槍單元、供油及油液(yè)保溫單元、噴射供氣單(dān)元、板料輸送單元、油霧收集單元、電氣(qì)控製單元及機身(shēn)等組成。塗油機具有行走機構,在不(bú)需要塗(tú)油時可以移動離線。噴嘴采用數字化控製,保證(zhèng)板料上油膜位置的(de)準(zhǔn)確和油(yóu)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等待噴射狀態,油液溫度恒定,保(bǎo)證噴射效果。
(7)板料對中台
為了保證板料被準確地放置(zhì)在模具(jù)內,在機器人拾取板料前需要對板料進行對中。常用的對中台有重力對中台、機械對中台及(jí)光學對中台(tái)三種。
1)重力(lì)對中台
板料在裝滿滾(gǔn)珠(zhū)的斜麵上依(yī)靠重力自由滑向一角進行定位,台上具有板料(liào)到位檢測及雙料檢測。重力(lì)對中台適用(yòng)於機器人直(zhí)接放置板料,不適用於具(jù)有清洗機(jī)、塗(tú)油機的自動線。
2)機械對中台(tái)
板料依靠磁性皮袋移動至擋塊,再由另外三側的氣缸(gāng)驅動打料器向中心推,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(jí)雙料檢測。機械對中台能夠滿足各種異性料的高速對中。另(lìng)外,可采用雙中(zhōng)心設計,以滿足(zú)同時處理一模兩件或(huò)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
這是近幾(jǐ)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(zhěng)機器人的軌跡,從而既滿足zui終將板料精確置入模具內的要求,又避免了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(cè)的磁性皮帶機,相比機械對中台(tái),光學對中台能(néng)夠顯著降低成本。
(8)機器人七軸與端拾器
標(biāo)準六軸機器人用於衝壓生產能夠(gòu)達到(dào)8件/min的生產節(jiē)拍,為了進(jìn)一步提高生(shēng)產率,近年來(lái)機器(qì)人製造廠家(jiā)與係統集成商紛紛研發附加七軸。采用七軸後,機器人(rén)衝壓自動化(huà)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的生產率能夠與昂貴的專用機械手高速線一較高下。
(9)線尾碼垛係統
自動化衝壓線(xiàn)的生產節拍能(néng)夠(gòu)超過10件/min,這時線尾碼垛工位的負荷(hé)就超過勞動極(jí)限,為了適應這種高(gāo)節奏的產出,需要先對衝壓件成品進行分(fèn)流(liú),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(chōng)壓生產線