一、多機連線機械(xiè)手
分為多(duō)機滑塊同步模式及滑塊自由模式,一般(bān)適用於產量要求較大且品類眾多的小型衝壓件(jiàn)。
二、多機連線機器人
一(yī)般適用於外觀和成形性要求較高(gāo)的大型衝壓件(汽車零部件等)。
三(sān)、機器人衝壓自動化(huà)生產線的一般構成
典型的機器人衝壓自動化(huà)生產線包含以下部分:機(jī)器人、電控係統、拆垛裝(zhuāng)置(zhì)、過渡皮帶(dài)、板料清洗機、板料塗油機、對中台、線尾碼垛係統(tǒng)、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(chē)間的麵積進(jìn)行調整,如拆垛車的開出方式既可以與衝(chōng)壓線平行也可以與衝壓線垂直。
1. 衝壓機器人(rén)
衝壓生(shēng)產用機器人除了要求負載大、運行軌跡(jì)精確及(jí)性能(néng)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(jiàn)尺寸及回轉麵積大等特點。各個生產廠家的衝壓機器人都在普通搬運機器人的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(cǎi)用棚架式安裝結構。
2. 機器人衝壓自(zì)動化線控製係統(tǒng)
機器人(rén)衝壓自動化係統需要集成壓力(lì)機、機器人、拆垛機、清洗機、塗油機、對中(zhōng)台、雙料檢測裝置、視覺識(shí)別係統、各種皮帶、同步控製(zhì)係統、安全防護係統及大屏幕顯示,並具(jù)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業(yè)現場總線二級網絡係(xì)統(tǒng),其(qí)中現場總線係(xì)統可能同(tóng)時搭載安全總線。

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(xiǎo)車/桁架式機械手(shǒu)+拆垛小車。
(1)專用拆(chāi)垛機
其結構特點是垛料放置在可移動(dòng)液壓升降台車上;垛料高度依靠與光(guāng)電傳感器與液壓係統控製,保持恒定;磁力分張器依靠氣動(dòng)或電(diàn)動(dòng)驅動自動貼近垛料;采用氣(qì)缸驅動、矩(jǔ)陣布置的真空吸盤組進行拆(chāi)垛,真空吸(xī)盤組垂直運動;拆成單張的板料采用磁(cí)性皮帶傳輸(shū)。
(2)機器人+拆垛小車
其結構特(tè)點是垛料放置在(zài)可移動的拆垛(duǒ)小(xiǎo)車上;垛料高度不控製(zhì),拆(chāi)垛時依靠計算的板料厚度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)移並具有多個可自由旋轉的調整(zhěng)關節,更(gèng)換垛料時人工將磁力分張器靠在垛料周(zhōu)邊(biān);拆垛用真空吸盤(pán)組及雙料檢測傳感器安裝在機器人端拾器上(shàng);拆(chāi)成單張的板料由(yóu)機器人(rén)放(fàng)置在可伸縮過渡皮帶上進行傳輸。
(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(duǒ)時依靠計算的板(bǎn)料厚度(dù)自動(dòng)調(diào)整機械手吸料高度;磁力分張器支架安裝在拆垛小車(chē)上,支架可平移並具有多個可自由旋轉的調整(zhěng)關節,更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(qì)安裝(zhuāng)在桁架式機(jī)械手端拾器上;拆成單張(zhāng)的板料由機(jī)械手放置在可伸縮過渡皮帶上進行傳輸。
(4)可伸縮皮帶(dài)機
可伸縮皮帶機用於拆垛完成後單張板料(liào)的傳輸,它可以(yǐ)為板料提供(gòng)穿過清洗機所需(xū)的移動速度。皮帶機的速度一般為變頻(pín)控製,以保證(zhèng)與後續清洗機、塗油機(jī)的同步。皮帶長度(dù)可調整,以填補(bǔ)不進行板(bǎn)料清洗、清洗機離線時的空間。
(5)板料清洗機
可伸縮皮帶機用於拆垛(duǒ)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(yī)般為變頻控製,以保證與(yǔ)後續清洗機、塗油機的同步。皮(pí)帶長度可調整,以填補不進行板料清(qīng)洗、清洗機離線時的空間。
隨著客戶(hù)對汽車表麵質量(liàng)的要求(qiú)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工藝。根據產量大小,板料清洗可以分為在線清洗和離線(xiàn)清洗兩種工藝:離線清洗適用於投產初期,單車型產(chǎn)量較低的企業,一條板(bǎn)料清(qīng)洗線(xiàn)可以(yǐ)供應2~3條衝壓線,離(lí)線清洗機的規(guī)格一般寬度為2m;在線清洗適用於批量較大(dà)的企業,為(wéi)適應轎車整體側圍的尺寸,在線清(qīng)洗機的規格一般寬度為4.2m。
清洗(xǐ)機由(yóu)引料輥、毛刷輥(gǔn)及擠幹輥組(zǔ)合的輥(gǔn)係,動力及傳動係統、液壓調整機構,清(qīng)洗過濾係統,集束噴管組件,油霧收(shōu)集器,潤滑係統(tǒng),行走機(jī)構,以及電氣控製(zhì)係統等組成。主要用於標(biāo)準板材、未塗層、鍍鋅板以及鋁(lǚ)板等板料、卷料的清洗。清洗(xǐ)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、毛刷輥、擠幹輥各自具有獨立的壓力調整與變頻驅動機構,通過精確調(diào)整壓力與速度,可以保證(zhèng)磨(mó)損(sǔn)、維修(xiū)後的輥係與生產線保持同步。擠(jǐ)幹輥采用無(wú)紡布(bù)層壓布(bù)輥,以提供良好的擠幹和張緊性能,並具(jù)有防擦傷(shāng)和自愈功能。清洗油(yóu)箱具有加熱係統,可以使清洗介質在不同(tóng)環(huán)境溫度下使用並達(dá)到zui佳塗油效果。電氣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以進行參數設定、故障診斷。

(6)板料塗油機
為(wéi)了保證板料在較高速度下拉延成形時的質量,在(zài)衝壓成形(xíng)前對板料(liào)進行局部塗抹拉延(yán)油是(shì)汽車廠常用的工藝手段,適(shì)用於自(zì)動化衝(chōng)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(yóu)及油液保溫單元、噴射供氣單元、板料輸送單元、油霧收集單元、電氣(qì)控製單元及機(jī)身等組成。塗油機具有行走機構,在不需要(yào)塗油時可以移動(dòng)離線。噴嘴(zuǐ)采用數字化控製,保證板(bǎn)料上油膜位置(zhì)的準確和油膜(mó)厚度的均勻。不管環境溫度如何變化(huà),供油(yóu)及油液保溫單元均處於等待噴射狀態(tài),油液溫度恒定,保證噴射(shè)效果。
(7)板料對中台
為了保證板料被準確(què)地放置在模具內,在機器人拾取板料(liào)前需要(yào)對板料進行對中。常用(yòng)的對中台有重力對中台、機械對中台及光學對中(zhōng)台三種。
1)重力(lì)對中台
板料在裝滿(mǎn)滾(gǔn)珠的斜麵上依靠(kào)重力自由滑向一角進行定位,台上具(jù)有板料(liào)到位檢測及(jí)雙料檢測。重力對中台適用於機器人直(zhí)接放置(zhì)板料,不適用於具有清洗機、塗油機的自動線。
2)機械對中台
板料依靠磁性皮袋(dài)移動至擋塊(kuài),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。所有打料器的位置可示教(jiāo)編程,對中台具有板料到位檢測及雙料檢測。機械對中台能夠滿足各種異性料的高速對中。另外,可采用(yòng)雙(shuāng)中心設計,以滿(mǎn)足同時處理一模兩件或雙模雙件的要求(qiú)。台上具有板料到位檢測及雙料檢測。
3)光學(xué)對中台
這是近幾年發展的(de)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(jiàn)後自動調整(zhěng)機器人的軌跡,從而既滿足zui終將板(bǎn)料精確置入模具內的要(yào)求,又避免了機械對中台的複雜機(jī)構。光學對中(zhōng)台本質(zhì)上是一個具有板料(liào)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(zhe)降低成本。
(8)機器人七軸與端拾器
標準六軸機器人用於(yú)衝壓生產能夠達到8件/min的生產節拍,為了進一步提高生產率(lǜ),近年來機器人製造廠家與係統集成商紛紛研發附加七(qī)軸。采用七軸後,機器人衝壓自(zì)動化生產線的生(shēng)產節拍可以進(jìn)一步提高(gāo)到12件/min,使得機器人自動化衝壓線的生(shēng)產率能夠與(yǔ)昂貴的(de)專用機械手高速線一較高下。
(9)線尾碼垛係統
自(zì)動化衝壓線的生產節拍能夠(gòu)超(chāo)過10件/min,這時線尾碼垛工位的負荷就超過勞動極限,為了(le)適應這種高節奏的產出,需要先對衝壓件成品進(jìn)行分流,然後由人工或(huò)機器人將其碼入料架,zui後由鏟車將料架運走。

自動化衝(chōng)壓(yā)生產線