一、多機連線機械手(shǒu)
分為多機滑塊同步模式(shì)及滑塊自由模式,一般適用於產量要求較大且(qiě)品類眾多的小型衝壓件。
二、多機連(lián)線機器(qì)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、機器人衝壓自動(dòng)化生產線的一般構成
典型的(de)機器人衝壓自動化生產線包含以下部分(fèn):機器人、電控係統(tǒng)、拆垛裝置(zhì)、過渡皮帶、板料清洗機、板料塗油機、對中台、線尾碼垛係統、安(ān)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(zhěng),如拆垛(duǒ)車(chē)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
衝(chōng)壓生產(chǎn)用機器人除了要求負(fù)載大、運行軌跡精確及性能穩定可靠等(děng)搬運機器人所共有(yǒu)的特性,還要滿足頻繁起/製動、作(zuò)業範圍大、工件尺(chǐ)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(jiā)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(jié)構。
2. 機器人衝(chōng)壓(yā)自動化線控製係統
機器人衝壓自(zì)動化係統需(xū)要集成壓力機、機器(qì)人、拆垛機、清洗機、塗油機、對(duì)中台、雙(shuāng)料檢測裝置、視覺識別係統(tǒng)、各種皮帶、同步控製係統、安全防護係統及大屏幕顯示(shì),並(bìng)具(jù)有無縫集成進工廠MES係統的能力。為了(le)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現(xiàn)場總線(xiàn)二級(jí)網絡係統,其中現(xiàn)場總線係統可能同時搭載安全總線。

3. 拆垛係統
目前常見的(de)拆(chāi)垛係(xì)統有三種,分別(bié)是專用(yòng)拆(chāi)垛機/機器人+拆垛小車(chē)/桁架式機械手+拆垛小車。
(1)專用拆垛機
其結構(gòu)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(kòng)製(zhì),保持恒定;磁力分張器依(yī)靠氣動(dòng)或電動驅動自(zì)動貼近(jìn)垛料;采用(yòng)氣缸驅(qū)動、矩陣布置的(de)真空吸盤組進(jìn)行拆垛,真空吸盤組垂直運動;拆成單張的板料采(cǎi)用磁(cí)性皮帶傳輸。
(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(liào)高度不控製,拆垛時依靠計算的板(bǎn)料厚度(dù)自(zì)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(gè)可自由旋(xuán)轉的調整關節,更換(huàn)垛料時人工將磁力分(fèn)張器(qì)靠在垛料周邊;拆垛用真空吸盤組及雙料(liào)檢(jiǎn)測傳(chuán)感器(qì)安(ān)裝在機(jī)器人端拾器(qì)上;拆成單張的板料由機(jī)器人放置(zhì)在(zài)可伸縮過渡皮帶(dài)上進行傳輸。
(3)桁架式(shì)機械手+拆垛(duǒ)小車(chē)
其結構特點是(shì)垛料放(fàng)置在(zài)可移動(dòng)的拆垛小車上;垛料高度(dù)不控製,拆垛時依靠計算的(de)板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(jià)可平移並具有多個可(kě)自由(yóu)旋轉的調整關節,更換垛(duǒ)料(liào)時人工將(jiāng)磁力分張器靠在垛料周(zhōu)邊;拆(chāi)垛用真空吸(xī)盤組及雙料檢測(cè)傳感器安裝在桁架式機械手端拾器上;拆成單張(zhāng)的板料由機械(xiè)手放置在可伸縮過渡皮帶上進行傳輸。
(4)可伸縮皮帶機
可伸縮皮帶機用於拆垛完成後單張板料的傳輸,它(tā)可以為板料提供穿過清(qīng)洗機所需的移動速度。皮帶機的速度一般為變頻控製(zhì),以(yǐ)保證與後(hòu)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洗、清洗機離線時的空間。
(5)板(bǎn)料清洗機
可伸縮(suō)皮帶機用(yòng)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(yǐ)填補不進行板料清(qīng)洗、清洗(xǐ)機離線時的空間。
隨著客戶對(duì)汽(qì)車(chē)表麵質量的要求(qiú)越來(lái)越(yuè)高,在衝壓成形前對覆蓋件板料進行清洗(xǐ)已經(jīng)成為汽車廠的標準工藝。根據產量大小(xiǎo),板料清洗可以分為在線清洗和離線清洗兩種工(gōng)藝:離線清洗適用於投產初期,單車型產量較低的企業,一條板料清洗線可以供應2~3條衝壓線,離線清洗機的規格一般寬度為2m;在線清洗(xǐ)適用於批量較(jiào)大的企業,為適應轎車整體側圍(wéi)的尺寸,在線清洗機的規格一般寬度為4.2m。
清洗機由引料輥、毛刷輥及擠幹輥組合的輥係,動力及傳(chuán)動係統、液壓調整機構,清洗過濾(lǜ)係統,集束噴管組件,油霧收(shōu)集器,潤滑係統,行走機構,以及電氣控製(zhì)係統等組成。主要用(yòng)於(yú)標準板材、未塗層、鍍(dù)鋅板以及鋁板等板料、卷料的清(qīng)洗。清洗(xǐ)機具有自行走機構,在不需要清洗(xǐ)工序(xù)時,整機可沿地麵軌道開出。
引(yǐn)料輥、毛刷輥、擠幹(gàn)輥各自(zì)具(jù)有(yǒu)獨立的壓力調(diào)整與變頻驅動機構,通過精確調整壓力與速(sù)度,可以保證磨損、維修後的輥係與生產線(xiàn)保持同步。擠幹輥采用無紡布層壓(yā)布輥,以提供良好的擠幹和張緊性能,並具有防擦傷和自(zì)愈功能。清洗油箱具有加熱係統,可以使清洗介質在不同環境溫度下使用並達到zui佳(jiā)塗油效果。電(diàn)氣係統采用(yòng)具有(yǒu)現場總線通信功(gōng)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(duàn)。

(6)板料塗油(yóu)機
為了保證板料在較高速度下拉延成形時的質量,在衝(chōng)壓成形前對板料進行局部塗抹拉延油是汽(qì)車廠常用的工(gōng)藝手段(duàn),適用於自動化衝壓線的塗(tú)油機。
塗油機主要用於板材拉延前(qián)的塗油工序,由噴槍單元、供(gòng)油及油(yóu)液保溫單元、噴射(shè)供氣單(dān)元、板料輸送單元、油霧收集單(dān)元、電氣控製單元及機身(shēn)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(jun1)處於等待(dài)噴射狀態,油液溫度恒定,保證噴射效果。
(7)板料對中台
為了保證板料被準(zhǔn)確地放置在模具內,在機器人(rén)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、機械(xiè)對中(zhōng)台及光學對中台三種。
1)重力(lì)對中台
板料(liào)在裝滿滾珠的斜麵(miàn)上依靠重力自由滑向一角進行定位,台上(shàng)具有板料到位檢測及雙料檢測(cè)。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(zì)動線。
2)機械對中(zhōng)台
板料依靠磁性(xìng)皮(pí)袋移動至擋(dǎng)塊,再由另外三側(cè)的氣缸驅動打料器向中心推,從而實(shí)現精(jīng)確定位(wèi)。所有打料器的位置可示教編程,對(duì)中台具有板料到位檢測及雙料檢測。機械對中台能夠(gòu)滿足各種異性料的高速對中。另外,可采用雙中心設計,以滿足同時處理一(yī)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
這是近幾年發展的技術,其原(yuán)理是利(lì)用拍照獲得的板(bǎn)料位(wèi)置圖像經視頻處理軟件後自動調整機器人的軌跡,從而既滿足zui終將板料精確置入模具內的要求,又避免(miǎn)了機械(xiè)對中台的複雜機構。光學對中台本質(zhì)上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(jī)器人(rén)七軸與端拾器
標準六軸(zhóu)機器人用於衝壓生產(chǎn)能夠達到(dào)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(zhì)造廠家與(yǔ)係統集成(chéng)商(shāng)紛紛研發(fā)附加七(qī)軸。采用七軸後,機器人衝壓自動化生產線的生產節(jiē)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(shēng)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超過勞動極限,為了適應這種高節奏的產出,需要先對衝壓(yā)件成品進行分流,然後由人工或機器人將其碼入料架,zui後(hòu)由鏟車將料架運走。

自動化衝壓生產線