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(mó)式,一般(bān)適用於產量(liàng)要(yào)求較大且品類眾(zhòng)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高的大型衝壓件(汽車零部件等)。
三、機器人衝壓自動化生產(chǎn)線的一般構(gòu)成
典型的機器人衝壓自動化生產線包含(hán)以下部分:機器人、電控係(xì)統、拆垛裝置、過渡(dù)皮帶、板料清洗機、板料塗油機、對中台、線尾碼垛係統、安全防護係統及機器人端拾器。具體布置方式(shì)可以根(gēn)據生產車間的麵(miàn)積進行調整,如拆垛車的開出方式既可以(yǐ)與衝壓線平行也可以與衝壓線垂直。
1. 衝壓機器人
衝壓生產用機器人除了要求負載大、運行軌跡精確及性能穩定可靠等搬運機器人所共有的特性,還要滿(mǎn)足頻繁(fán)起/製動、作業範圍大、工件尺寸及回(huí)轉(zhuǎn)麵積大等特點。各個生產廠家的衝壓機器人都在(zài)普通(tōng)搬運機器人的基礎上加大了電動機功(gōng)率及(jí)減速機規格,加(jiā)長了手臂(bì),並廣(guǎng)泛采用棚架式安裝結(jié)構。
2. 機器人衝壓自動化線控製(zhì)係(xì)統
機器人衝壓(yā)自動化係統需要集成壓力機(jī)、機(jī)器人(rén)、拆垛機(jī)、清(qīng)洗機、塗(tú)油機、對中台、雙料(liào)檢測裝置、視覺識別係統(tǒng)、各(gè)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(cǐ)多的(de)智能控製係統有效(xiào)集成,一般采(cǎi)用以太網與工業現場總線二級網絡係統,其中現場總(zǒng)線係統可能同時搭載安全總線。

3. 拆(chāi)垛係統
目前常(cháng)見的拆垛係統有三種,分別(bié)是專用拆垛機/機器人+拆垛小車(chē)/桁架式(shì)機械手+拆垛小車。
(1)專(zhuān)用(yòng)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(liào)高度依靠與光電傳感器與液(yè)壓係統控製,保持恒定;磁力分張器依靠氣動或電(diàn)動驅動自動貼近垛料;采用氣缸驅動、矩陣布置的真(zhēn)空吸(xī)盤組進行拆垛,真空吸盤組垂直運動;拆成單張的板料采用磁性皮帶傳(chuán)輸(shū)。
(2)機器人+拆(chāi)垛小車
其結構特點是垛料放置在可移動的拆垛小車(chē)上;垛料高度不控製(zhì),拆垛時依靠計算的板料(liào)厚度自動調整機器人吸料(liào)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個可自由旋轉的調(diào)整關節,更換垛料(liào)時人工(gōng)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)在機器人端拾器上;拆成單張的(de)板料由機器人放置在可伸縮過渡(dù)皮帶上進行傳輸。
(3)桁(héng)架式機械手+拆垛(duǒ)小車
其結(jié)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,拆垛時依靠(kào)計算的板料厚度自動調整機(jī)械手吸料(liào)高度(dù);磁力分張器支架安裝在拆(chāi)垛小車上,支架可平移並具有多個可自(zì)由旋轉的調整關節,更換垛料時人工將磁(cí)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(qì)安裝(zhuāng)在桁架式機械手(shǒu)端拾器上;拆成單張的板料由(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
可伸縮皮帶機用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(jī)的速(sù)度一般為變頻控製,以保證與後(hòu)續清洗機(jī)、塗(tú)油機的同(tóng)步。皮(pí)帶長度可調(diào)整,以填補不進行(háng)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(duǒ)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(dài)機的速(sù)度一(yī)般為變頻控製,以保證與後續清洗機、塗油(yóu)機的同步。皮帶長度可(kě)調整,以填補不(bú)進行板料清洗(xǐ)、清洗機離線(xiàn)時的空間。
隨著(zhe)客戶對汽車表麵質量的要求越來越(yuè)高(gāo),在(zài)衝壓成形前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,板料清洗可以分為在線清洗和離線清洗兩種(zhǒng)工藝:離線清洗適用於投產初期,單(dān)車型產量較低(dī)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;在線(xiàn)清洗適用於批量較大的企業,為(wéi)適應轎車整體側圍的尺寸,在線清洗(xǐ)機的規(guī)格(gé)一般寬度為4.2m。
清洗機由引料輥、毛刷輥及擠幹輥組(zǔ)合(hé)的輥係,動力及傳(chuán)動係統、液(yè)壓調整機構,清洗(xǐ)過濾係統,集束噴管組件,油霧收集器,潤滑係統,行走機構,以(yǐ)及電氣(qì)控製係統等組成。主要用於(yú)標準板材、未塗層、鍍鋅板以及(jí)鋁(lǚ)板等板料(liào)、卷料的清洗。清洗機具有自行走機構,在不需要清洗工序時,整機可沿地麵軌道開出。
引(yǐn)料(liào)輥、毛刷(shuā)輥、擠幹輥各自具有獨立(lì)的壓力調整與變頻(pín)驅動機(jī)構,通過精(jīng)確調整壓力與速度,可以保(bǎo)證磨(mó)損、維修後的輥係與生產線保持同步。擠幹輥采用(yòng)無紡布層(céng)壓布輥,以提供良(liáng)好的(de)擠幹(gàn)和張緊性能,並具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(huán)境溫度下使用並達到zui佳塗油效果。電氣係統采(cǎi)用具有現場總線通信功能的(de)PLC控製,通過觸摸屏人機界麵可以進行(háng)參數設(shè)定、故障診斷。

(6)板料塗(tú)油機
為了保證板料在較高速度下拉延成形時的質量,在衝壓成形前(qián)對板料進行局部塗抹拉延油(yóu)是汽車廠常用的工藝手段,適用於自動化衝壓線的塗油機。
塗(tú)油機主要用於板材拉(lā)延前(qián)的塗油工序(xù),由噴(pēn)槍單(dān)元、供油及油液保溫單元、噴射(shè)供氣單元、板料輸送單元、油霧收(shōu)集(jí)單(dān)元(yuán)、電氣控製單元及機身等組成。塗油機(jī)具(jù)有行走機構,在不需要(yào)塗油時可以移動離線。噴嘴采用數字化(huà)控製,保(bǎo)證板(bǎn)料上油膜位置的準確和油膜厚度的均勻。不管環境溫度如何變化,供油及油液保溫單元均處於等待噴射(shè)狀態,油液溫度恒定,保證噴射效(xiào)果。
(7)板料對(duì)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)重力對中台
板料在裝滿滾珠的斜麵上依靠重力自(zì)由滑向一角進行定位,台上具有板料到位檢(jiǎn)測及雙料檢測。重力對中台適用於機器人(rén)直接放置板料,不適用於(yú)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(pí)袋移動至擋塊,再由(yóu)另外三側的氣缸驅動打料器向中心(xīn)推,從而實現精確定位。所有打料器(qì)的位置可示教編程,對中台具有板(bǎn)料到位檢(jiǎn)測及雙料(liào)檢(jiǎn)測。機械對中台能夠滿足各種異性(xìng)料的高速對中。另外,可采用雙中心(xīn)設計,以滿足同時處理一(yī)模兩(liǎng)件或雙模雙(shuāng)件的要求。台上具有板料到位檢測及(jí)雙(shuāng)料檢測。
3)光(guāng)學(xué)對中台
這是近幾年發展的技(jì)術,其原理是利用拍照獲得的板料位置圖像經視頻處理(lǐ)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)置入模具內的要求,又避免了機械對中台的複雜(zá)機構。光學對中台本質上是一個具有板料到位檢測(cè)及雙料檢測的磁性皮帶機,相比機械(xiè)對中台,光(guāng)學對中台能夠顯(xiǎn)著降低成本。
(8)機器人七軸與端拾器
標準六軸機(jī)器人用於衝(chōng)壓生(shēng)產能夠達到8件/min的生產節拍(pāi),為了進一步提高生產率,近(jìn)年來機器人製造廠家(jiā)與係統(tǒng)集成商紛紛研發附加七軸。采用七軸後,機器人衝壓自(zì)動化生(shēng)產線的(de)生產節拍可以進一步提高到12件/min,使(shǐ)得機器人自動化衝壓線的(de)生產率能夠與昂貴的專用機械手高速線一較高下。
(9)線尾碼垛係統
自動化衝壓線(xiàn)的生產節拍能夠超過10件/min,這時線尾碼垛工位的負荷就超(chāo)過(guò)勞動極(jí)限,為了適應這種高節奏的產出,需要先對衝壓件成品進行分流,然後由人工或機器人將其碼(mǎ)入料架,zui後由鏟車將料架運走。

自動化衝(chōng)壓(yā)生產線