一、多機連(lián)線機械手
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(qiú)較大且品類眾多的小型衝壓件。
二、多機連線機器人
一般適用於外觀和成形性要求較(jiào)高的大型衝(chōng)壓件(汽車零(líng)部件等)。
三、機器人衝壓自動化生產線的一般構成
典型的機(jī)器(qì)人衝(chōng)壓自動化生產線包含以(yǐ)下部分:機器人、電控係統、拆垛(duǒ)裝置、過渡皮帶、板料清洗機、板料塗油機、對中台、線尾碼垛係統、安全防護係統及機器人(rén)端拾器。具體布置方式可以根(gēn)據生產車間(jiān)的麵積進行調整,如拆垛車的開出方式(shì)既可以與衝壓線平行也(yě)可以與衝壓線垂直。
1. 衝壓機器人
衝壓生產用(yòng)機器人除了要求負(fù)載大(dà)、運行軌跡精確及性能穩定可靠(kào)等(děng)搬運機器人所共有的特(tè)性(xìng),還要(yào)滿足頻繁起/製動、作業範圍大、工件尺寸及回轉麵積大等特點。各個生(shēng)產(chǎn)廠家的(de)衝壓機器人(rén)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(jī)規格(gé),加長了(le)手臂,並廣泛(fàn)采用(yòng)棚架式安裝結構。
2. 機器人衝壓自(zì)動化線(xiàn)控製係統
機器人衝壓自動化係統需要集成壓力機、機器(qì)人、拆垛機、清洗機、塗油機、對中台、雙料檢測裝置、視覺識別係統、各種皮帶、同步控製係統、安全防護係統及大屏幕(mù)顯示,並具有無縫集成進工廠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場總線二級(jí)網絡(luò)係統,其中現場(chǎng)總(zǒng)線係統可能同時搭載安全總線。

3. 拆垛係統
目前常見的拆垛係(xì)統有三種,分別是專用拆(chāi)垛機/機器人+拆垛小車/桁架式機械手+拆(chāi)垛小車。
(1)專用拆垛機
其結構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(yè)壓係統控製,保(bǎo)持恒定;磁力分張器依靠氣動或電動驅動自動貼近垛料;采用(yòng)氣缸(gāng)驅動、矩陣布置的真空吸盤組(zǔ)進行拆垛,真空吸盤(pán)組垂直運動;拆(chāi)成單張的板料采用磁性皮帶傳輸。
(2)機器人+拆垛小車(chē)
其結構特點是垛料(liào)放置在可移動的拆垛小車上(shàng);垛料高度不控製,拆垛時依(yī)靠計算的板料厚度自動調整機器人吸料高度(dù);磁力分張器支(zhī)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,更換(huàn)垛料時人工將磁力分張器靠在垛料周(zhōu)邊;拆垛用真空吸盤組及雙料檢測傳感器安裝在機器人端拾器上;拆成(chéng)單張的(de)板料由(yóu)機器人放(fàng)置在可伸縮過渡皮帶上進行傳輸。
(3)桁架式機械手(shǒu)+拆垛小車
其結構特點是垛料放置在可移動的拆垛小車上(shàng);垛料高度(dù)不控製,拆垛時依靠(kào)計算的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,支架可平移(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器靠在垛料周邊;拆(chāi)垛用真空吸盤組及雙料檢測傳感器安(ān)裝(zhuāng)在桁架式機械手端拾器上;拆成單(dān)張的板料由(yóu)機械手放置在可伸縮過渡皮帶上進行(háng)傳輸。
(4)可伸縮皮帶機
可伸縮皮帶機(jī)用於(yú)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(dài)機的速度一般為變頻控(kòng)製,以保證與(yǔ)後續清洗機、塗油機(jī)的(de)同步。皮帶長度可調整,以填補不(bú)進行板料清洗、清洗機離(lí)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料的傳輸,它可以為(wéi)板料提供(gòng)穿過清洗機所需的移動速度。皮帶機的速度一般為變頻(pín)控製,以(yǐ)保證與後續清洗機、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。
隨(suí)著客戶對汽車表麵質量(liàng)的要求越來越高,在衝壓成(chéng)形(xíng)前對覆蓋件板料進行清洗已經成為汽(qì)車廠的標(biāo)準工藝。根據產(chǎn)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(chǎn)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(zài)線清洗適用(yòng)於批(pī)量(liàng)較大的企(qǐ)業,為適應轎車整體側圍的尺(chǐ)寸,在線清洗(xǐ)機的規格一般寬度為4.2m。
清(qīng)洗機(jī)由引料輥(gǔn)、毛(máo)刷輥及擠幹輥(gǔn)組合的輥係,動力及(jí)傳動(dòng)係統、液壓調整機構(gòu),清洗(xǐ)過(guò)濾係統,集束噴管(guǎn)組件,油霧收集(jí)器,潤滑係統,行走機構(gòu),以及電氣控製係統等組成。主要用於(yú)標準板(bǎn)材、未塗層、鍍鋅板以及鋁板等板料、卷料的清洗。清洗機具有自行(háng)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,通過精確調整壓力與速度,可以(yǐ)保證磨損、維修後的輥係與生產線保持同步。擠幹輥采(cǎi)用無紡布層壓布輥,以提供良好的擠幹和張緊性能,並具(jù)有防擦傷和自愈功能。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佳塗油效果。電氣係統采用具有現場總(zǒng)線通信功能的(de)PLC控製,通過(guò)觸摸屏人機界麵可以進行參數(shù)設定、故障診斷。

(6)板料(liào)塗油機
為了保證(zhèng)板料在較高速度(dù)下拉(lā)延成形時的質量,在衝壓成形前對板料進行局部塗抹拉延油是汽車廠常(cháng)用的工(gōng)藝手段,適(shì)用於自(zì)動化衝壓(yā)線的塗油機。
塗油機主要用於板材拉延前的塗油(yóu)工序,由噴槍單元、供油及油液保溫單元、噴射供氣單元、板料輸送單元、油霧收集單元、電氣控製單元及機身等組成。塗油機具有行走機構,在不需要塗油時(shí)可以移(yí)動離線。噴嘴采用數(shù)字化控製,保證板料上油膜位置的準確和油膜厚度的(de)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待(dài)噴射狀態,油液溫度恒定,保證噴射效果。
(7)板(bǎn)料對中台
為了保證板料被準確地放置在模具內,在機(jī)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(duì)中台、機械對中台及光學對中台三種。
1)重力(lì)對(duì)中台
板料在裝滿滾珠(zhū)的斜麵上依靠重力自由(yóu)滑向(xiàng)一角進行定位,台上具有板料到位(wèi)檢測及雙料檢測。重力對(duì)中台適用於機器人(rén)直接放置板料(liào),不適用於具有清洗機、塗油機的自動線。
2)機械對(duì)中台
板料依靠磁(cí)性皮袋移動至擋塊,再由另外三側的氣缸驅動打(dǎ)料器向中心推,從而(ér)實現(xiàn)精確定位。所有打料器的位(wèi)置可示教編程,對中台具有板料到位檢測(cè)及雙料檢測。機(jī)械對(duì)中台能夠滿足(zú)各種異性料的高速(sù)對中。另外,可采用雙中心設計,以滿足同時處理一模兩件(jiàn)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,其原理(lǐ)是利用拍照獲得的板料位置圖像經視頻處(chù)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(què)置入模具內(nèi)的要求,又避免(miǎn)了機械對(duì)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的磁(cí)性皮帶機(jī),相比(bǐ)機械對中台(tái),光學對中台能夠顯著降低成本(běn)。
(8)機器人七軸(zhóu)與端(duān)拾器
標準(zhǔn)六軸機器人用於衝壓(yā)生產能夠達到8件/min的生產(chǎn)節拍,為了進一(yī)步提高生產率,近年來機器人製造廠家與(yǔ)係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(xiàn)的(de)生產節拍可(kě)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(gòu)與昂貴的專(zhuān)用機械手高速線一較高下。
(9)線尾碼垛係統
自動化衝壓(yā)線的(de)生產節拍能夠超過10件/min,這時線尾碼垛工位的負荷就(jiù)超過勞(láo)動(dòng)極限,為了適應這種高節奏的產(chǎn)出,需要先(xiān)對衝壓件成品(pǐn)進行分流,然後由人工或(huò)機器人將其碼(mǎ)入料架(jià),zui後由鏟車將料架運走。

自動化衝壓生產線