一、多機連線機械手
分為多機滑塊同步模式(shì)及滑塊自由模式(shì),一般(bān)適(shì)用於產量要求(qiú)較大且品(pǐn)類眾多的小(xiǎo)型衝壓件。
二、多機(jī)連線機器人
一般適用(yòng)於外(wài)觀和成形性要求較高的大型衝壓件(汽(qì)車零部件等)。
三、機器人衝壓自動(dòng)化生(shēng)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(xì)統、拆垛裝(zhuāng)置、過渡皮帶、板料清洗機、板料塗油機、對中台、線尾碼垛係統(tǒng)、安全(quán)防護係統及機器人端拾器。具體布置方式可以(yǐ)根據生產車間的麵積(jī)進行調整,如拆垛車的開出方式既可以與衝壓線平行也可以與衝壓(yā)線垂直。
1. 衝壓機器人
衝壓生(shēng)產(chǎn)用(yòng)機器人除了要(yào)求負載大、運行軌跡精確及性能穩定可(kě)靠等搬運機器人所共有的特性,還要滿足頻繁起/製動、作業(yè)範(fàn)圍大、工(gōng)件尺寸及回轉麵積大(dà)等特(tè)點。各個(gè)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(le)電動機功(gōng)率及減速機規格,加長了手臂,並廣(guǎng)泛采用(yòng)棚(péng)架式安裝(zhuāng)結構。
2. 機器人衝壓自動化(huà)線控製係統
機器人衝壓自動化係統需(xū)要集成壓力機、機器人(rén)、拆垛機、清洗機、塗油機、對中台、雙料檢測裝置、視覺識(shí)別(bié)係統、各種皮帶、同步控製係統、安全防護係統及大屏幕顯示,並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(jí)成,一般采用以太網與工業現(xiàn)場總線(xiàn)二級網絡係統,其中現場總(zǒng)線係統可能同時搭載安全總線。

3. 拆垛係(xì)統
目前常見的(de)拆垛係統有三種,分別(bié)是專用拆垛機/機器人(rén)+拆(chāi)垛小車(chē)/桁架式機械手+拆垛小車。
(1)專用(yòng)拆垛機
其結構特點是垛料放置(zhì)在可移動液壓升降台車上;垛(duǒ)料高度依靠與光電(diàn)傳感器與液壓(yā)係統控製(zhì),保(bǎo)持恒(héng)定;磁(cí)力分(fèn)張器依靠氣動(dòng)或電(diàn)動驅動自動貼近(jìn)垛料;采(cǎi)用氣缸驅動、矩陣(zhèn)布置的真空吸盤組進行拆垛(duǒ),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(xiǎo)車
其結構特點(diǎn)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(yī)靠計算的(de)板料厚度自動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,支架可平移並具有多個可自由旋轉的調整關節(jiē),更換(huàn)垛料時人工(gōng)將磁力分張器(qì)靠在垛料(liào)周邊;拆垛用(yòng)真空吸盤組及(jí)雙料檢(jiǎn)測傳感器安裝在機器人端拾器上;拆成單張(zhāng)的板料由機器(qì)人放置(zhì)在可伸縮過渡皮帶上進行傳輸。
(3)桁架式機械手+拆垛小車
其結構特點是垛料(liào)放置在可移動的拆垛小(xiǎo)車上;垛料高度不控製,拆垛時依靠計算(suàn)的板料厚度自動調(diào)整機械(xiè)手吸料高(gāo)度;磁力分張器支架安裝在拆垛小車上,支架可平(píng)移(yí)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)器靠在垛料周邊;拆垛(duǒ)用真空吸盤組及雙料檢測傳感器安裝在桁架式(shì)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上進(jìn)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,它可以為板料(liào)提供穿過清洗機所需的移動速度。皮(pí)帶機的速(sù)度一般為變頻控製,以保證與後續清(qīng)洗(xǐ)機、塗油機的同步。皮帶長(zhǎng)度可調整(zhěng),以填補不進行板料清洗、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完成後單張板(bǎn)料的傳輸(shū),它可以(yǐ)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(bǎn)料清洗、清洗機離線時的空間。
隨著客戶對(duì)汽車表麵質量的要求越來越高,在衝壓成形(xíng)前對(duì)覆蓋件板料進行清洗已經成為(wéi)汽車廠的(de)標準工藝。根據產量大(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(yī)般寬度為2m;在線清洗適用於批量較大的企業(yè),為適應轎車整體側圍的尺寸,在(zài)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,動力及傳動係統、液(yè)壓調整機構,清洗過濾係(xì)統(tǒng),集束噴管組件,油霧收集器,潤(rùn)滑係統,行走機構,以及(jí)電氣控製係統等組成。主要用於(yú)標準板材、未塗(tú)層、鍍鋅板以(yǐ)及鋁板等板料、卷料的清洗。清洗機具有自(zì)行走機構,在不需要清洗(xǐ)工序時(shí),整機可沿地麵軌道(dào)開出。
引料輥、毛刷輥、擠幹輥各自具有獨立的壓力調(diào)整與變頻驅動機構(gòu),通過精確調整壓力與速度,可(kě)以保證磨損、維修後的輥係與生產線保(bǎo)持同步。擠幹輥采用無紡布層壓布輥,以提供良(liáng)好的擠幹和張緊性能,並具有防擦傷和自(zì)愈功能。清(qīng)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佳塗油效(xiào)果。電氣係統采用具有現場(chǎng)總線通信功能的PLC控製,通(tōng)過觸摸屏人機界麵可以進行參數(shù)設定、故障診斷。

(6)板(bǎn)料塗油機(jī)
為了保證板料(liào)在較高速度下拉延成形時(shí)的質量,在(zài)衝壓(yā)成形前對板(bǎn)料進行局部(bù)塗抹拉延油是汽(qì)車廠(chǎng)常(cháng)用的(de)工藝手段,適用於自動化衝壓線的(de)塗油機。
塗油機主要用於板材拉延前的塗油工序,由噴槍單元、供油及油(yóu)液保溫單元、噴射供氣單元、板料輸送單元、油霧收集單元、電氣控製單元及機身等組成(chéng)。塗油機具有行走機構,在不需要塗油時可以移(yí)動離線。噴嘴采用數字(zì)化控製,保(bǎo)證板料上油膜位置的準確和油膜厚度的均(jun1)勻。不管環境(jìng)溫度如何變化,供油(yóu)及油液保(bǎo)溫(wēn)單元均處於等待噴射狀態,油液溫度恒定,保證(zhèng)噴射效果。
(7)板料對中台
為了保證板料被準確地(dì)放置在(zài)模(mó)具內,在機器人拾取板料前需要對板料(liào)進行對中。常用的對中台有重力對中台、機械(xiè)對中台及光學對中台(tái)三種。
1)重力對中台
板料在裝滿滾珠的(de)斜麵(miàn)上依靠重力自由滑向一角進行定位,台上具有板料到位檢測及雙料檢測。重力對中台適用於機(jī)器人直接放置板料,不適用於具有清洗機(jī)、塗油機的自動(dòng)線。
2)機械(xiè)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(zhōng)心推,從而實(shí)現精確(què)定位。所有打料器的位(wèi)置可示教編程,對中台(tái)具(jù)有板料到位檢測及雙料檢測。機械(xiè)對中台能夠滿足各種異性料的高速對中。另(lìng)外,可采用(yòng)雙中心設計,以滿足(zú)同時(shí)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(cè)及雙料檢測。
3)光學對中台
這是(shì)近幾年發展的技術,其原理是利(lì)用拍照獲得的板(bǎn)料位置圖像經視頻處理軟件後自動調整機器人的軌跡,從而(ér)既滿足zui終將板料(liào)精確置入模具內的要求,又避免了機械對中台的複雜機構。光學(xué)對(duì)中(zhōng)台本質上是一(yī)個具有板料到位(wèi)檢測及雙料檢測的磁性皮帶機,相比機械對中(zhōng)台,光學對中台能夠顯著降低(dī)成本。
(8)機器人七軸與端拾器
標準六軸機(jī)器人用於衝(chōng)壓(yā)生產能夠達到8件/min的生產節拍,為了進一(yī)步提高生產率,近年來機(jī)器人(rén)製造廠家與係(xì)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(chǎn)節拍可以進一步(bù)提高(gāo)到12件/min,使得機器人自動化衝壓線的生(shēng)產率能夠與昂貴的專用機械手高速線一較高下。
(9)線尾碼(mǎ)垛係統
自動化衝壓線的生(shēng)產節拍能夠超(chāo)過10件/min,這時(shí)線尾碼垛工(gōng)位的負荷就超過勞動極限,為了適(shì)應這種高節奏(zòu)的產(chǎn)出,需要先(xiān)對衝壓件成品進行分流(liú),然後(hòu)由人工或機(jī)器人(rén)將其碼入(rù)料架,zui後由鏟車將料架運走。

自動化衝壓生產線