一、多機連線機械手
分為多機滑塊同(tóng)步模式及滑塊自由模式(shì),一般適(shì)用於產量(liàng)要求較大且品類眾多的小型衝壓件(jiàn)。
二、多機(jī)連線機器人
一般適用於(yú)外觀和成形性要求較高的大型衝壓件(汽車零部件等)。
三、機器人衝壓自動化生產線(xiàn)的一般構成
典型的機器人(rén)衝壓自動(dòng)化生產線包含以(yǐ)下部分:機器人、電控係統、拆垛裝置、過渡皮帶、板料清(qīng)洗機、板料塗油機、對中台、線尾碼(mǎ)垛係(xì)統、安全防護係統及機(jī)器人(rén)端拾器。具體布置方式可以(yǐ)根據(jù)生產車間的麵積進行調(diào)整,如拆垛車的開出方式既可以與衝壓線平行也可以與衝(chōng)壓線垂直。
1. 衝壓機器(qì)人
衝壓生產用機器人除了要求負載大、運行軌跡(jì)精(jīng)確及性能(néng)穩(wěn)定可靠等搬運機器人所共有的特性(xìng),還要滿足頻繁起/製動、作業範圍大、工件尺寸及回轉麵積大等特點(diǎn)。各個生產廠家的衝壓機器人(rén)都在普通搬運機器人的基礎上(shàng)加大了電動機功率及減速機規格,加長了手臂,並廣泛采用棚架式安裝結構。
2. 機器人衝壓自(zì)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、雙料檢測裝置、視覺(jiào)識別係統、各種皮帶、同步控製係統、安全防護係統及(jí)大屏幕顯示,並具有無縫(féng)集(jí)成進工廠MES係統(tǒng)的能力。為了把如此多的智能控(kòng)製係統有效(xiào)集成,一般采用(yòng)以太網與工業(yè)現場(chǎng)總線二級(jí)網絡(luò)係統(tǒng),其中現場總線係統可能同時搭載安全總線。

3. 拆(chāi)垛係統
目前常見的拆垛係統有三種,分別是專用拆垛機/機器人+拆垛小車/桁架式機械(xiè)手(shǒu)+拆垛小車。
(1)專用拆垛機
其結(jié)構特(tè)點是(shì)垛料放置在可移動液壓升降台車上;垛料(liào)高度依靠與光電傳感器與液壓係(xì)統控製,保持恒定;磁力分(fèn)張器依靠氣動或電動(dòng)驅(qū)動自動(dòng)貼近垛(duǒ)料;采用氣(qì)缸驅動、矩陣布置的真空吸盤組進行拆垛,真空吸盤組垂直運動;拆成單張的板料采用(yòng)磁性皮帶傳輸。
(2)機(jī)器(qì)人+拆(chāi)垛小車
其結構特點是垛料放置在可移動的拆垛小車上;垛料高度不控製,拆(chāi)垛時依靠計(jì)算的板料(liào)厚度自動調整(zhěng)機器人吸料高度;磁力分張器支架安裝在拆垛小車上,支架可平移並具有多(duō)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;拆成單張的板(bǎn)料由機器人放置在可(kě)伸縮過渡皮帶(dài)上進行傳輸。
(3)桁架式機械手+拆垛小車
其結構特點是垛料放置在可移(yí)動的拆垛小車上;垛料高度不控製,拆(chāi)垛時依靠(kào)計算的板(bǎn)料厚度自動調整機械手吸料高度;磁力分張器支架(jià)安裝在拆垛小(xiǎo)車上,支架可平移並具有(yǒu)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;拆垛用真空吸盤組及雙料檢測傳感器安裝(zhuāng)在桁架式機械手端拾器上;拆成單張的板(bǎn)料由機械手(shǒu)放置在(zài)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(chāi)垛完成後單張板料的傳輸,它可以為板料(liào)提供(gòng)穿過清洗機所(suǒ)需的移(yí)動速度。皮(pí)帶機的速度一般為變頻控製,以保證與後續清(qīng)洗機、塗油機的同步。皮(pí)帶長(zhǎng)度可調整,以填(tián)補不進行板料清洗、清洗機離線時的空間。
(5)板(bǎn)料清洗機
可伸縮皮帶機(jī)用(yòng)於拆(chāi)垛(duǒ)完成後單張板(bǎn)料的傳輸,它可以為板料提供穿過清洗機(jī)所(suǒ)需的移動速度。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,以填補不進行板料清洗、清洗機離(lí)線時的空間。
隨著(zhe)客戶對汽車表麵質量的要求越(yuè)來越(yuè)高,在衝壓成形前對覆蓋件(jiàn)板料進行清洗(xǐ)已經成為汽車廠的標準工藝。根(gēn)據產量大小,板料(liào)清洗可以分為在線清洗和離線(xiàn)清洗兩種工藝:離線清洗(xǐ)適用於投產初期,單車型產量較低的(de)企業,一條板料清洗線(xiàn)可(kě)以供應2~3條衝壓線,離線清洗(xǐ)機的規格一般寬度為2m;在線清(qīng)洗適用於(yú)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(guī)格一般寬度為4.2m。
清洗機由引料輥、毛刷輥及擠(jǐ)幹(gàn)輥(gǔn)組合的輥係,動力及傳動係統、液壓調整機(jī)構,清洗過濾係統(tǒng),集束噴管組(zǔ)件,油霧收集器,潤滑係統,行走機構,以及電氣控(kòng)製係統等組成。主要用於標準板材、未塗層、鍍鋅板以及鋁板等板料、卷料的清洗(xǐ)。清洗機具有(yǒu)自行走機構,在不需要清洗工序時,整機可沿地(dì)麵軌道開出。
引料輥、毛刷輥、擠幹輥各自具有獨立的(de)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(bǎo)證磨(mó)損、維修後的(de)輥係與生產線保持同步。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,並具有防擦傷和自愈功能(néng)。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(xià)使用並達到zui佳塗(tú)油效果。電氣(qì)係(xì)統采用具有現場總線通(tōng)信功能的PLC控製,通過觸摸屏(píng)人機界麵可以進行參數設定、故障診斷。

(6)板料塗油(yóu)機
為(wéi)了保證板料(liào)在較高速度下拉延成形時的質(zhì)量(liàng),在衝壓成形前對板料進行局部塗抹拉延油是汽車廠常用的工(gōng)藝手段,適用於自(zì)動化衝壓線的塗油機。
塗(tú)油機主要用於板材拉延(yán)前的(de)塗(tú)油工序,由噴槍單元、供油及油(yóu)液保溫單元、噴射供氣單元(yuán)、板料輸送(sòng)單元、油霧(wù)收集單元、電氣控製單元及機身等組成。塗油(yóu)機具有行(háng)走機構,在不需要塗油時可以移動離線。噴嘴采用(yòng)數字化控製(zhì),保證(zhèng)板料上油膜位置的準確和油膜厚度的(de)均勻。不(bú)管環境溫度如(rú)何變化,供油(yóu)及油液(yè)保溫(wēn)單元均處於等待噴射狀態,油液溫度恒定,保(bǎo)證噴射效果(guǒ)。
(7)板料對中台
為了保證板料(liào)被準確地放置在模具內,在機器人拾取板料前需要對板料進行對中。常用的對中台有重(chóng)力對中台、機械對中台及光學對中台三種。
1)重力對(duì)中台
板料在裝滿滾珠的斜麵上依靠(kào)重力自由滑向一角(jiǎo)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(fàng)置板料(liào),不適用於具有清洗機、塗油機的自動線。
2)機械(xiè)對中台
板料依靠磁性皮袋移動至擋塊(kuài),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各種異性料(liào)的高速對中。另外,可采用雙中心設計,以滿足同時處理一模兩件或雙模雙件的要求。台上具有板料到位檢測及(jí)雙料檢測。
3)光學對中台
這是近幾年發展的技術,其原理是利用拍照(zhào)獲得的板料位置圖像經(jīng)視頻處理軟件後自動調整(zhěng)機器人的軌跡,從(cóng)而既滿足(zú)zui終將板料精確置入(rù)模具內的要求,又避免了機械對中台的複雜機構。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性皮帶機,相比機械對中台(tái),光學對中台能夠顯著降(jiàng)低成本。
(8)機器人七軸與端(duān)拾(shí)器
標準六軸機器(qì)人用於衝壓生產能夠達到8件/min的(de)生產(chǎn)節拍,為了進一步(bù)提高(gāo)生產率,近年來機器人製造廠家與係(xì)統集成(chéng)商紛紛研(yán)發附加(jiā)七軸。采用七軸後,機器人衝壓自(zì)動化生產線的生產節拍可(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(de)專(zhuān)用機械手高速線一較高下。
(9)線尾碼垛係統
自動(dòng)化衝壓線的生產(chǎn)節拍能夠超過10件/min,這時線尾(wěi)碼垛工位的負荷就超過勞動極限,為了適應這種高節奏(zòu)的產出,需要先對衝壓(yā)件成品進(jìn)行分流,然後由人工(gōng)或機器(qì)人將其碼(mǎ)入料(liào)架,zui後由鏟車將料架運走。

自動(dòng)化衝壓生產線