一、多機連線(xiàn)機械(xiè)手
分為多機滑塊同步模式及滑(huá)塊自由模式,一般適用於產量要求較大且品類眾多(duō)的小型衝壓件。
二、多機連線機器人
一般適(shì)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(chōng)壓自動化生產線的一般構成
典型的機器人衝壓自動化生產(chǎn)線包含(hán)以下部分:機器人、電控係(xì)統、拆垛裝置、過渡皮帶、板料清洗機(jī)、板料塗油機、對中台、線尾碼垛係統、安全防護係統及(jí)機器人(rén)端拾(shí)器。具體(tǐ)布置方式可以根據生產車間(jiān)的麵積進行調整,如拆垛車的開(kāi)出方式既可以與衝壓線平行也可以(yǐ)與衝壓線垂直。
1. 衝壓機(jī)器人(rén)
衝壓生產用機器人除了要求負載大、運行(háng)軌跡精確及性能(néng)穩定可靠等搬運機器人所共有的特(tè)性,還要滿足頻繁起/製動、作業(yè)範圍大、工件尺寸及回轉麵積大等(děng)特(tè)點。各個生產廠家的衝壓機器人(rén)都在普通(tōng)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(guǎng)泛采用棚架式安裝結構。
2. 機器人衝壓自動化線控(kòng)製(zhì)係統
機器(qì)人(rén)衝壓自動化係(xì)統需要集成壓力機(jī)、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(xì)統、各種皮(pí)帶、同步控製係統、安全防護係統及大屏(píng)幕(mù)顯示,並具(jù)有無縫集成進工(gōng)廠MES係統的能力(lì)。為了把如此多的智能(néng)控製(zhì)係統有效集成,一(yī)般采用以(yǐ)太網與工業現場總線二級網絡係(xì)統,其(qí)中現場總線係統可能同時搭載安全總線。

3. 拆垛係統(tǒng)
目前常見的拆垛係統有三種,分別是專(zhuān)用拆垛機/機器人(rén)+拆(chāi)垛小(xiǎo)車/桁架式機械手+拆垛小(xiǎo)車。
(1)專用拆(chāi)垛機
其結構特點是垛料放置在可(kě)移動液壓(yā)升(shēng)降(jiàng)台車上;垛料高度依靠與光電傳感器與液壓係統控製(zhì),保持恒定;磁力(lì)分(fèn)張器依靠氣動或電動驅動自動(dòng)貼近垛料;采用氣(qì)缸驅動(dòng)、矩陣布置(zhì)的(de)真空(kōng)吸(xī)盤組進行拆(chāi)垛,真空吸盤組(zǔ)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(duǒ)小車
其結構特(tè)點是(shì)垛料放置在可移動的拆垛小車上;垛料高度不控製(zhì),拆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(jià)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關節,更換垛料時人工將磁力分張(zhāng)器靠在(zài)垛料周邊;拆垛用真空吸盤組及雙(shuāng)料檢測傳感器安裝在機器人端拾器上;拆成單張的(de)板料由機器人放置在可伸縮過渡皮帶(dài)上(shàng)進行傳輸(shū)。
(3)桁架式機械手+拆(chāi)垛(duǒ)小(xiǎo)車
其結構(gòu)特點是垛料放(fàng)置在可移動的拆垛小車上(shàng);垛料高度不控製(zhì),拆垛時依靠計算的板料(liào)厚度自動調整機械手吸(xī)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(zhěng)關節,更換垛料(liào)時人工將磁力分張器靠在垛料周邊;拆(chāi)垛用(yòng)真空吸盤組及(jí)雙料檢測傳感器安裝在桁(héng)架(jià)式機械手端拾器上;拆成單張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(dài)機
可伸縮皮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速度。皮(pí)帶機的速度一般為(wéi)變頻控製,以保證與後續(xù)清洗機、塗油機的同步。皮帶長度可調(diào)整(zhěng),以填補不進行板料(liào)清洗、清洗機離線時的空間。
(5)板料清(qīng)洗機
可伸縮皮帶機用於拆垛(duǒ)完成後單張板料的(de)傳(chuán)輸,它可以(yǐ)為板料提供穿過清洗機所需的移動速(sù)度。皮帶機的速度一般為變頻控製,以(yǐ)保證與(yǔ)後續清洗機、塗(tú)油機的同步(bù)。皮帶(dài)長度可調整(zhěng),以(yǐ)填補不進行板料清洗、清(qīng)洗機離(lí)線時的(de)空間。
隨著客戶對汽車表(biǎo)麵質量的要求越來越高,在衝壓成形(xíng)前對覆蓋(gài)件板料進行清洗已經成為(wéi)汽(qì)車廠的標(biāo)準工藝(yì)。根據產量(liàng)大(dà)小,板料清洗可以分為在線清洗和離線清洗兩種工藝:離線清洗適用於投產初期,單車型產量(liàng)較(jiào)低的企業,一條板料清洗(xǐ)線可以供(gòng)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(yīng)轎車(chē)整體側圍(wéi)的尺(chǐ)寸,在線清(qīng)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,動力及傳動係統、液壓調整機構,清洗過濾係統,集(jí)束(shù)噴管組件,油霧收集器,潤滑(huá)係統(tǒng),行走機構,以及(jí)電氣控製係統等組成。主要用於標準板材(cái)、未塗層、鍍鋅板以(yǐ)及鋁板等板料、卷料的(de)清洗。清洗機具有自行走機構,在不(bú)需要清洗工序時,整機可沿地麵軌道開出(chū)。
引料輥、毛刷輥、擠幹輥各自具有獨立的壓力(lì)調整與(yǔ)變頻驅動機構,通過精確調整(zhěng)壓力與速度,可以保證磨損、維修後的輥係與(yǔ)生產線保持(chí)同步。擠幹輥采用(yòng)無紡布層(céng)壓布輥,以提供良好的擠幹和張緊性(xìng)能,並具有防擦(cā)傷和自(zì)愈功能。清洗油箱具有(yǒu)加熱係(xì)統,可以使(shǐ)清洗介質在不同環境溫度(dù)下使用並達到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(háng)參數(shù)設定(dìng)、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(chéng)形時的質量,在衝壓成(chéng)形前對板料進行局部塗抹拉延油是汽車廠常用的工藝手段,適用於自動化衝壓(yā)線的塗油機。
塗(tú)油機主要用於板(bǎn)材拉延(yán)前的塗油工序,由噴槍單元、供油及油液保溫單元、噴射供氣單元、板料(liào)輸送單元、油霧收集單元、電氣控製單元及機身等組成。塗油機(jī)具有行走機構,在不需要塗油時可以(yǐ)移動離線。噴嘴(zuǐ)采用數字化控製,保證(zhèng)板料上油膜位置的準確和油膜厚度的均勻。不管(guǎn)環境溫度如何變化,供油及油液保溫單元均處於等(děng)待噴射狀態,油液溫度恒定,保(bǎo)證噴射效(xiào)果(guǒ)。
(7)板料對中台(tái)
為(wéi)了保證板料被準確地放置在模具內,在機器人(rén)拾取板料前需要對板料進行對中。常用的對中台(tái)有重力對中台、機械對中台及光學對中台三種。
1)重力對中台
板料在裝滿滾珠的斜麵上依靠重力自由滑向一角進行定位(wèi),台上具有板料到(dào)位檢(jiǎn)測及雙料檢測(cè)。重力對中台適用於機器人(rén)直接放置板料,不適用於具(jù)有清洗(xǐ)機、塗油機的自動(dòng)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打料器向中心推,從而實現精確定位。所有打(dǎ)料(liào)器的位置可示教編程,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(zú)各種異性料(liào)的高(gāo)速對(duì)中。另外,可采用(yòng)雙中心設計(jì),以(yǐ)滿足同時處理一模(mó)兩件或雙模(mó)雙件的(de)要求。台上具有板料到位檢測(cè)及雙料檢測。
3)光學(xué)對中台
這是近幾年發展的技術(shù),其原理是利用(yòng)拍照獲得的板料位置圖像經(jīng)視頻處理軟件後自動調(diào)整機器人的軌跡,從而既(jì)滿足zui終(zhōng)將板料精確置入模具(jù)內的要求,又(yòu)避免了機械對中台的複雜機構。光學對中台本(běn)質上是一(yī)個具有(yǒu)板料到位檢測及雙料檢測的磁性皮帶機,相比(bǐ)機械(xiè)對中台,光學(xué)對中台能夠顯著降低成本。
(8)機器人七軸與端拾器
標準(zhǔn)六軸機器(qì)人用於衝壓生產能夠達到8件/min的生產節拍,為了進一步提高生產率,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(qī)軸後,機器人衝壓自動化生產線(xiàn)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(wěi)碼垛係統
自動化衝壓線的生產(chǎn)節拍能夠超過10件/min,這時線尾碼垛工位的(de)負荷就超過勞動極限,為了適應這種高節奏的產出,需(xū)要先對衝壓(yā)件成(chéng)品進行分流(liú),然後(hòu)由人工或機器人將其碼入料(liào)架(jià),zui後由鏟車將料架運走。

自動化(huà)衝壓生產線