一、多機(jī)連線機械(xiè)手
分為多機滑塊同步模式及滑塊自由模(mó)式,一般適用於產量(liàng)要求較大且品類眾多的小型衝壓件。
二、多機連線機(jī)器(qì)人
一般(bān)適(shì)用於外觀和(hé)成形性要求較高的大型衝(chōng)壓件(汽車零部件等)。
三、機器人(rén)衝壓自動化生產(chǎn)線的一般構(gòu)成
典型的機器人衝壓(yā)自動化生(shēng)產(chǎn)線包含以下部分:機器人(rén)、電控係統、拆垛裝置、過渡(dù)皮帶、板料清洗機、板料塗油機、對中台、線尾(wěi)碼垛係統、安全防護(hù)係統及機器人端拾器。具體布置(zhì)方式可以(yǐ)根據生產車(chē)間的麵積進行調整,如拆垛車(chē)的(de)開出方式既可以與衝壓線平行(háng)也可以(yǐ)與衝壓線垂直。
1. 衝壓機器人
衝壓生產用機(jī)器人除了要求負載大(dà)、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(xìng),還要滿足頻繁(fán)起/製動、作(zuò)業範圍大、工件尺寸及回(huí)轉麵積大等特點。各個生產廠家的衝(chōng)壓機器人都在普通(tōng)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(shǒu)臂,並廣泛采用棚架式安裝結構。
2. 機器人衝壓自動化線控製(zhì)係統
機器人衝壓自動化係統需要集成壓力機、機器人、拆垛機、清洗機、塗油機、對中台、雙料檢測(cè)裝置、視覺識(shí)別係統、各(gè)種(zhǒng)皮帶、同步控製係統、安全防護係統及大屏幕(mù)顯(xiǎn)示,並具有(yǒu)無(wú)縫集(jí)成進工廠MES係統的能力。為(wéi)了把如此多的智能控製係(xì)統有(yǒu)效集成,一(yī)般采用以太網(wǎng)與工業現場(chǎng)總線二級網絡係統,其中現場總線係(xì)統可能同時搭載安全總線。

3. 拆垛係統
目前常見的拆垛係統有三種,分別是專用拆垛(duǒ)機/機器人+拆垛小(xiǎo)車/桁架式機械(xiè)手+拆垛小車。
(1)專用(yòng)拆垛機
其結構特(tè)點是垛料放置(zhì)在可移(yí)動液(yè)壓(yā)升降台車上;垛料高(gāo)度依靠與光電傳感器(qì)與液(yè)壓係統(tǒng)控製,保持恒定;磁力(lì)分張器依靠氣動(dòng)或電動驅動自(zì)動貼近垛料;采(cǎi)用氣缸驅動(dòng)、矩陣布(bù)置的(de)真(zhēn)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+拆垛小車
其(qí)結構特點是(shì)垛料放置在可移動的拆垛小車上;垛料高度不控製,拆垛時依靠計算的(de)板料厚度自動調整機(jī)器人吸料高度;磁力分張器(qì)支架安裝在拆垛小車(chē)上,支架可平移並具有多個可自(zì)由旋轉(zhuǎn)的調(diào)整關節,更換垛料時人工將(jiāng)磁力分張器靠在垛料周邊;拆(chāi)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;拆成單張的板料由機器人放置(zhì)在可伸縮過渡皮帶上進行傳輸。
(3)桁架式機(jī)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;垛料高(gāo)度不控(kòng)製,拆垛時依靠計(jì)算的板(bǎn)料厚度(dù)自動調整機械手吸料高(gāo)度;磁力分張器支架(jià)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,更換垛(duǒ)料時人工將磁力分張器靠在(zài)垛(duǒ)料周邊;拆垛用真空吸盤組及雙料檢測傳感器安裝在桁(héng)架式機械手端(duān)拾器上(shàng);拆成單張的板(bǎn)料(liào)由(yóu)機械(xiè)手放(fàng)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(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(yǔ)後續清洗機、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(jī)離線時的空間。
(5)板料清洗機
可伸縮皮帶機用(yòng)於拆垛(duǒ)完成後單張板料(liào)的傳輸,它可以為板(bǎn)料提供穿過清洗機所需的移動速度。皮帶(dài)機的速度一般為變頻控製,以保證與後(hòu)續清洗機(jī)、塗油(yóu)機的同步。皮帶長度可調整,以填補不(bú)進行板料(liào)清洗、清(qīng)洗機離線時的空間。
隨(suí)著(zhe)客戶對汽車表麵質量的要求越來越高,在衝壓成形前對覆蓋件板料進行清洗已經成為汽車廠(chǎng)的標準(zhǔn)工藝(yì)。根據產量(liàng)大小,板料清洗可以分為在(zài)線清(qīng)洗和離線清洗兩(liǎng)種工(gōng)藝:離線清洗適用於(yú)投產初期,單車型(xíng)產(chǎn)量較低的企業,一條板料清洗(xǐ)線可以供應2~3條衝壓線,離線清洗機的規格(gé)一般寬度為2m;在線清(qīng)洗適用於批量較大的企業,為適應轎車(chē)整體側圍的尺寸,在線清洗機的規格一(yī)般寬度為4.2m。
清洗(xǐ)機(jī)由引料輥(gǔn)、毛刷輥及擠幹輥組合的輥係,動力及傳(chuán)動係統(tǒng)、液壓(yā)調整(zhěng)機構,清洗過濾係(xì)統,集(jí)束噴管組件,油霧收集器,潤滑係統,行走機構,以及電氣控製係統等組成。主要用(yòng)於標準板材、未塗層、鍍鋅板(bǎn)以及鋁(lǚ)板(bǎn)等板料、卷料的清洗。清洗機具有自行走(zǒu)機構,在不需(xū)要清洗工(gōng)序時,整(zhěng)機(jī)可沿(yán)地麵軌(guǐ)道開出。
引料輥、毛刷輥(gǔn)、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,可以保證磨損、維修(xiū)後的輥係與生產線保持(chí)同步。擠幹輥采用無紡布層壓布輥,以提(tí)供良好的擠幹和張緊性能,並(bìng)具有防擦傷和自(zì)愈功能。清(qīng)洗(xǐ)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線通信功能的PLC控製(zhì),通過觸摸屏人機界麵(miàn)可以進行參數設定(dìng)、故障診斷。

(6)板料塗油機
為(wéi)了保證板料在較高速(sù)度下拉延成(chéng)形時的(de)質量,在衝壓成形前對板料進行(háng)局部塗抹(mò)拉延油(yóu)是汽車廠常用的工(gōng)藝手段,適用於自動化衝壓線的塗油機。
塗油機(jī)主要用於板材拉延前(qián)的塗油工序,由噴槍單元、供油及油液(yè)保溫單元、噴(pēn)射供氣單元、板料(liào)輸送單元、油霧收集單元、電氣控製單元(yuán)及機身(shēn)等組成。塗(tú)油(yóu)機具有行走機構,在不需要塗油時可以移(yí)動離線(xiàn)。噴嘴(zuǐ)采(cǎi)用數字化(huà)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(rú)何變化,供油及油(yóu)液保溫單元均處於等待(dài)噴射狀態,油液(yè)溫度恒定,保證噴射效果。
(7)板料(liào)對中台
為了保證板料被準確地放置在模具內,在機器人拾(shí)取板料前需要對板料進行對(duì)中。常用的對中台有重力對中台、機(jī)械(xiè)對(duì)中台及光學對中台(tái)三種。
1)重力對中台
板料在裝(zhuāng)滿滾(gǔn)珠的(de)斜麵上依靠重力自由(yóu)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器人直接放置板料,不適(shì)用於具有清洗機、塗油機的自動線。
2)機械對中台
板料依靠磁性皮袋移動(dòng)至(zhì)擋塊,再由另外三側的(de)氣缸驅動打料器向中心推,從而(ér)實現精確定位。所有打料器的位置可示教編程,對中台具有板料(liào)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(kě)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(qiú)。台上具有(yǒu)板料到位檢測及雙料檢測。
3)光(guāng)學對中台
這是近幾年發展的技術,其原理是利用(yòng)拍照(zhào)獲得的板料位置圖像經視(shì)頻(pín)處理軟件後(hòu)自動調整機器人的軌跡,從而既滿足zui終將板料精確置(zhì)入模具內的要求,又避免了機械對中台的複雜機構。光學對中(zhōng)台本(běn)質上(shàng)是一個具有板料到位檢測及雙料檢測(cè)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)機器(qì)人七軸與端(duān)拾器
標準六軸機器人用於衝壓生產能夠達到8件(jiàn)/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。采用七軸後,機器人衝壓自動化生產線的生產節拍可以進一步提(tí)高到12件/min,使得機器人自動化衝壓線的生產率(lǜ)能夠與(yǔ)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(chāo)過10件/min,這時線尾碼(mǎ)垛工位的負荷(hé)就(jiù)超過勞動極限(xiàn),為了適應這種高節奏的產出,需要先對衝壓(yā)件成品進(jìn)行分(fèn)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。

自動化衝壓生產線