一、多機連線機械手
分為多機滑塊同步(bù)模式及滑塊自由模式,一般適(shì)用於產量要求較大且品類眾多的小(xiǎo)型衝(chōng)壓件。
二、多機連線機器人(rén)
一般適用於外觀和成形性要求較高的大型衝壓(yā)件(汽車零部件等)。
三、機器(qì)人衝壓自動化生產線的一般構成
典型的機器人衝(chōng)壓自動化生(shēng)產線包(bāo)含以下(xià)部分:機(jī)器人、電控係統、拆垛裝置、過渡皮帶、板(bǎn)料清(qīng)洗機、板料塗油機(jī)、對中(zhōng)台、線尾碼垛係統、安全防護係統及機器人端拾器。具體(tǐ)布置方式可以根據生產車間(jiān)的麵積進行(háng)調整,如拆垛車的開出方式既可以與衝壓線平行也可(kě)以與(yǔ)衝壓線垂直。
1. 衝壓機器人
衝壓生產(chǎn)用機器人(rén)除了要(yào)求負載大、運行軌跡精確及性能穩定可靠等搬運機器人所共(gòng)有的特性,還要滿足頻繁(fán)起/製動、作業範圍大、工件尺寸及回轉麵積大等特點。各個(gè)生產廠家的衝壓(yā)機器(qì)人都在普通搬運機器人的基礎上加大了電動機功(gōng)率及減速機(jī)規格,加(jiā)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係統
機器人(rén)衝壓自動(dòng)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、雙料檢測裝置(zhì)、視覺識別係統、各種皮帶、同步控製係統、安全防護係統(tǒng)及大屏幕顯(xiǎn)示,並具有無縫集成進工廠MES係統的能力。為(wéi)了把如此多(duō)的智能控製係統有效集成,一般采用以太網與(yǔ)工業現場總線(xiàn)二級網絡係統,其中現(xiàn)場總線係統可(kě)能同時搭載安全總線。

3. 拆垛係(xì)統
目前常見的拆垛係統有三種,分別是專用拆垛機/機器人(rén)+拆垛小(xiǎo)車/桁架式機械手(shǒu)+拆垛小車。
(1)專用拆垛機
其結構特點是垛料放置在(zài)可移動液壓升降台車上;垛料高度依(yī)靠與光電傳感器與液壓係統控製,保持恒定;磁力分張器依靠氣動或電動(dòng)驅動自動貼近垛料;采用氣缸驅動、矩陣布置的真(zhēn)空吸盤組進行(háng)拆垛,真空吸(xī)盤組垂(chuí)直運動(dòng);拆(chāi)成單張的(de)板(bǎn)料采用磁性皮帶傳輸。
(2)機器人+拆垛小車
其結構特點是垛料放置在(zài)可移動的拆垛小車上;垛(duǒ)料(liào)高度不控製,拆垛(duǒ)時依靠計算(suàn)的板料厚(hòu)度自(zì)動(dòng)調整機器人吸(xī)料高(gāo)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(gè)可自由旋轉的調整關節,更(gèng)換垛(duǒ)料時人工將(jiāng)磁力分張器靠在垛料周(zhōu)邊;拆垛(duǒ)用真空吸盤組及雙料檢測(cè)傳感器(qì)安(ān)裝在機器人端拾器上;拆成單張的板(bǎn)料由機器人(rén)放置在可伸縮過渡(dù)皮帶上進行傳輸。
(3)桁(héng)架式機械手+拆垛小車
其結構特點是(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(shí)依靠計算的(de)板料厚度自動調整機(jī)械手吸料高度;磁力分張(zhāng)器支架(jià)安裝在拆垛小車(chē)上,支架可平移並(bìng)具有多個可自由(yóu)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;拆垛用真空吸(xī)盤組(zǔ)及雙料檢測傳(chuán)感器安(ān)裝在桁(héng)架式(shì)機械手端拾器上;拆成單張的(de)板料由機(jī)械手(shǒu)放置在(zài)可伸縮過渡皮帶上進行(háng)傳輸。
(4)可伸縮皮帶機
可伸縮(suō)皮帶機用於拆垛完成後單張板料的傳輸,它可以(yǐ)為板料提供穿過清洗機所需的(de)移動速度。皮帶機(jī)的速度一般為變頻(pín)控製,以保證與後續清洗機、塗油機的同步。皮(pí)帶(dài)長度可調整,以填補(bǔ)不進行板料清洗、清洗機離線時的空間。
(5)板料清洗機
可(kě)伸縮皮帶機用於拆垛完成後單張板料的傳輸,它可以(yǐ)為板料提供穿過清洗機所需(xū)的移動速度。皮帶機的速度一般為(wéi)變頻控製,以保證與後(hòu)續清洗機、塗油(yóu)機的同步。皮(pí)帶長度可調整,以填補不進行板料清洗、清洗機離線時的空(kōng)間。
隨著客戶(hù)對汽車表麵質量的要(yào)求越來越高,在衝壓成形(xíng)前(qián)對覆蓋件板料進行清洗已經成為汽車廠的標準工藝。根據產量大小,板(bǎn)料清洗可以分為在線清洗和離線清洗(xǐ)兩種(zhǒng)工藝:離線(xiàn)清洗適用於投產初期,單車型產量較低的企業,一條板料清(qīng)洗線可以供應2~3條衝壓線,離線清洗(xǐ)機的規格一(yī)般寬(kuān)度為2m;在(zài)線清洗適用於批量較大(dà)的企業,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(máo)刷輥及(jí)擠(jǐ)幹輥組合的輥係,動力及傳動係統、液壓調整機構,清洗過濾(lǜ)係統,集束(shù)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、鍍鋅板以及鋁板等板料、卷料的清(qīng)洗。清洗機具(jù)有自行走機構,在不需要(yào)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(zì)具有獨(dú)立的(de)壓(yā)力(lì)調整與變頻驅(qū)動機構,通過精確調整壓力與速度,可以保證(zhèng)磨損、維修後的(de)輥係(xì)與生產線保持同步。擠(jǐ)幹輥(gǔn)采用無紡布層壓布輥,以提供(gòng)良好的(de)擠幹和張緊性能,並具有防擦傷和(hé)自愈(yù)功(gōng)能。清洗油(yóu)箱具(jù)有(yǒu)加熱係統(tǒng),可以使清(qīng)洗介質在不同環(huán)境溫度下使用並達到zui佳塗油效果。電氣係統(tǒng)采用具有(yǒu)現場總線(xiàn)通信功能的(de)PLC控製,通過觸摸屏人機界(jiè)麵可以進行參數設定、故障診斷。

(6)板料(liào)塗油機
為了(le)保證板料在較高速度下拉延成形時的質量,在衝壓成形前對(duì)板料進行局部塗抹(mò)拉延油是汽車廠常用的工藝手段,適用於自(zì)動化衝壓線的(de)塗油機。
塗油機主要用(yòng)於板材拉延前(qián)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(bǎn)料輸送單元、油(yóu)霧收(shōu)集單元、電氣控製單元及機身等組成。塗油機具有行走機構,在不需要塗油時可以移動離線(xiàn)。噴嘴采(cǎi)用數字化控製,保證板料上油膜位(wèi)置的準確和油(yóu)膜厚度的均勻。不(bú)管環境溫度如何變化,供油及油液保溫單(dān)元均處於等待噴射狀態(tài),油液溫度恒定,保證噴射(shè)效果。
(7)板料(liào)對中(zhōng)台
為了保證板(bǎn)料(liào)被準確地放(fàng)置在模具內,在機器人拾(shí)取板料前需要對板料進行對中。常用的對中台有重力對中台、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),台上具有板料到位檢測及雙料檢測。重(chóng)力對中(zhōng)台適用於(yú)機器人直接放置板料,不適用於具有清洗機、塗(tú)油機的自動線(xiàn)。
2)機械(xiè)對中台
板料依靠磁性皮袋移動至(zhì)擋塊(kuài),再由另外三側的氣(qì)缸驅動(dòng)打料器向中心(xīn)推,從而實現精確定位。所有打料器的位置可示教編程,對中台具有板料到(dào)位檢測及雙料檢測(cè)。機械對中台能夠滿足(zú)各種異(yì)性料的高速對中。另外,可采用雙中心設計,以滿足同(tóng)時處(chù)理一模兩件或雙(shuāng)模雙件的要求。台上具有板料到位檢測及(jí)雙料檢測。
3)光學對中台
這(zhè)是近幾年(nián)發(fā)展(zhǎn)的(de)技術,其(qí)原理是利用拍(pāi)照(zhào)獲得的板料位置圖像經視頻處理軟件後自動調整機器人的軌跡,從(cóng)而既滿足zui終將板料精確置入模具內的要求,又(yòu)避免了機械對中台的複雜機(jī)構。光學對中台本質上是一個具有板料到位檢(jiǎn)測及雙(shuāng)料檢測的磁(cí)性皮帶機,相比機械對中台,光學對中台能夠(gòu)顯著降低成(chéng)本。
(8)機器人七軸與端拾器
標準六軸機(jī)器人用於衝(chōng)壓生產能(néng)夠達到8件/min的生產節拍,為了(le)進一步提高生產(chǎn)率,近年來機器(qì)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(xiàn)的生產節(jiē)拍可以進一步提高到12件(jiàn)/min,使得機器人自(zì)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(xiàn)尾碼垛係統
自動化衝(chōng)壓線的生產節拍能夠超過10件/min,這時線(xiàn)尾碼(mǎ)垛工位的負荷(hé)就超過勞動(dòng)極限,為了適應這種高(gāo)節奏的產出,需要先對衝壓件(jiàn)成品進行分流,然後由人(rén)工(gōng)或(huò)機器人將其碼入料架,zui後由鏟車將料架運走。

自動化(huà)衝壓生產線