一、多機連線(xiàn)機械(xiè)手
分為多機滑塊同步模式及滑塊自由模(mó)式,一般適用於產量要求較大且品類眾(zhòng)多的小型衝壓件。
二(èr)、多機(jī)連(lián)線機器人
一般適用於外觀和成形(xíng)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(dòng)化生產(chǎn)線的(de)一般(bān)構成
典型的機器(qì)人衝壓自(zì)動化生產線包含(hán)以下部分(fèn):機器人、電控係(xì)統(tǒng)、拆垛裝置、過渡皮(pí)帶、板料清洗(xǐ)機、板料塗油機、對中台、線尾(wěi)碼垛係統、安全防護係統及機器人端(duān)拾器。具體布置方式可以根據生產車間的麵積進行調整,如拆垛車的開出方式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
衝壓生產用機器人除了(le)要求負載大、運行(háng)軌跡精確及性能穩定可靠等搬運機器(qì)人(rén)所共有(yǒu)的特性,還要滿足頻繁起(qǐ)/製動、作業範(fàn)圍大、工件尺寸及回轉麵積大等特點。各個生產廠家的衝壓機器人都(dōu)在普通搬運機器人的基礎上加大了電動機功率及減速機規(guī)格,加長了手臂,並廣泛采(cǎi)用棚架式安裝結構。
2. 機器人衝壓自動化線控製係統
機器人衝壓自動化係統需要集成壓力機、機器人(rén)、拆(chāi)垛機、清洗(xǐ)機(jī)、塗油機、對中台、雙料檢測裝置、視覺識別係統、各種皮(pí)帶、同步控(kòng)製(zhì)係統、安全防護係統及(jí)大屏幕顯示,並具有無縫集成進工廠MES係統的能力。為了把如此多的智(zhì)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網絡係統,其中現場總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(jié)構特點是垛料放置在可移動液壓升降(jiàng)台車上;垛料高度依(yī)靠與光電傳感器與液壓係統控製,保(bǎo)持恒定;磁力分張器(qì)依靠氣(qì)動或電動驅動(dòng)自動貼近垛料;采用氣缸驅動、矩陣布置的真空吸盤組進行拆垛,真空吸盤組垂直運動(dòng);拆成單張的板料(liào)采用磁性皮帶傳輸。
(2)機(jī)器人(rén)+拆垛小車
其結構特點是垛料放(fàng)置在可移(yí)動的拆垛小車上;垛料高(gāo)度不控(kòng)製(zhì),拆(chāi)垛時依靠計算的板料厚度自動調整機器人吸料高度;磁力分張器支架安裝在拆垛小車上,支架可平(píng)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(fèn)張器靠在垛料周邊;拆垛用(yòng)真空吸盤組及雙料檢測傳(chuán)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在可伸縮(suō)過渡皮帶上進行傳(chuán)輸。
(3)桁(héng)架式機械手+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(zhì),拆垛時依靠計算的板料厚度自動調整機械手(shǒu)吸料高(gāo)度;磁力(lì)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(diào)整關節,更換(huàn)垛料時(shí)人工將(jiāng)磁力分張器靠在(zài)垛料(liào)周邊;拆垛用真空吸盤組及雙料檢(jiǎn)測傳感器安裝在桁架式(shì)機械手端拾器上;拆成單張的板料由機械手放置在可伸縮過渡(dù)皮帶上進(jìn)行傳輸。
(4)可伸縮皮帶機
可伸縮皮(pí)帶機用於拆垛完成後(hòu)單張板料的傳輸,它(tā)可(kě)以為板料提供穿過清洗機所需(xū)的移(yí)動速度。皮帶機的速度一般為變頻控製,以保證與後續(xù)清洗機(jī)、塗油機的同步。皮帶長度可調整,以(yǐ)填補不進行板料清洗(xǐ)、清(qīng)洗機離線時的空間。
(5)板料清(qīng)洗機
可伸縮皮帶機用於拆垛完成後單張板料的(de)傳輸,它可以(yǐ)為板料提供穿過清洗機所需(xū)的(de)移動速度。皮帶機的速(sù)度一般為(wéi)變頻控製,以保證(zhèng)與後續清洗機、塗油機(jī)的同步。皮帶(dài)長度可(kě)調整,以填補不進行(háng)板料清洗、清洗機離線時的空間。
隨著客(kè)戶對汽車表麵質量的要求越來越高,在衝壓成形前對(duì)覆蓋件(jiàn)板料進(jìn)行清洗已經成為汽車廠的標準工藝。根據(jù)產量大小,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,單車型產量較低的企業,一條板料清(qīng)洗線可以供(gòng)應2~3條衝壓線(xiàn),離線清洗(xǐ)機的規格一般寬度為(wéi)2m;在線清洗適用於批量較大的企業,為適應轎車整體(tǐ)側圍的尺寸,在線清洗機的規格一般寬度為4.2m。
清洗機由引料輥、毛刷輥及擠幹輥(gǔn)組合的輥係,動力及(jí)傳動係統、液壓調整機構,清(qīng)洗過濾係(xì)統,集(jí)束噴管組件,油霧收集器,潤(rùn)滑係統,行走機構,以及電氣(qì)控製係統等組成。主要用於標準板材、未塗層(céng)、鍍鋅板以及鋁板等板料、卷(juàn)料(liào)的清(qīng)洗。清(qīng)洗機具有自行走機構,在不(bú)需要清洗工序時,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)立的壓力調整與變頻驅動機構,通過(guò)精確調整壓力與速度,可以保證磨損、維修後的輥係與生產線保持同步。擠幹(gàn)輥采用無紡布層壓布輥,以提供良好的(de)擠幹(gàn)和張緊性能,並具有(yǒu)防擦傷和自愈功能(néng)。清洗油箱具有加熱係(xì)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(yòng)具有現場總線通信功(gōng)能的PLC控製,通過觸摸屏人機界麵可以(yǐ)進行參數設定(dìng)、故障診斷。

(6)板料塗油機(jī)
為了保證板(bǎn)料在較高速度下拉延成形時(shí)的質(zhì)量,在衝壓成形前對板料進行局部塗抹拉(lā)延油(yóu)是汽車廠常用(yòng)的工藝(yì)手段,適用於自動化衝壓線的塗油(yóu)機。
塗油機主要用於板材(cái)拉延前的塗(tú)油工序,由噴槍單元、供油及油液保(bǎo)溫單元、噴射供氣單元、板料輸送單元、油霧收集(jí)單元、電氣控製單元及機身等組成。塗油機具有行(háng)走機構,在不需要塗油時可以(yǐ)移動離線。噴嘴采用數字化控製,保證板料上油膜位置的準(zhǔn)確和油膜厚度的均勻。不管環境溫度如何(hé)變化,供油及油液保溫單元均處於等(děng)待(dài)噴射狀態(tài),油液溫度恒定,保證噴射效果。
(7)板料對中台
為了保證(zhèng)板料被(bèi)準確地放置在模具內,在機器人拾取板料前需要對板料(liào)進行對中。常用的對中台有重力對中台、機械對中台及光學(xué)對中台三種(zhǒng)。
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(dìng)位,台上具有板料到位檢測及雙料(liào)檢測。重力對中台適用於機器人直接放置板料,不適用於具有清(qīng)洗機(jī)、塗油機的自動線。
2)機械對中台
板料依靠磁性皮袋移動至擋(dǎng)塊,再由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。所有打料器的位置可示教編(biān)程,對中台具有板料到位檢測及雙料檢測。機(jī)械對中台能夠滿足各種異性(xìng)料的高速對中。另外,可采用雙中心設計,以滿足同時處理一模兩件或雙模雙件的要求。台上具(jù)有板料到位檢測及(jí)雙料檢測。
3)光(guāng)學對中台
這是近幾年發展的技術,其(qí)原理是利用拍照(zhào)獲得的(de)板料位置圖像經視頻處理軟件後自動調整機器人的(de)軌跡,從而既滿足zui終將(jiāng)板料精(jīng)確置入模具(jù)內(nèi)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(liào)檢測的磁性皮帶機,相(xiàng)比機械對中台,光學對中台(tái)能夠顯著降低成本。
(8)機器人七軸與端拾器
標準六軸機器人(rén)用於衝壓生產能夠達到8件/min的生產節拍,為了進一步提高(gāo)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(chǎn)節拍可以進一步提高到12件/min,使得機器人(rén)自動化衝壓線的生產率能夠與昂(áng)貴的專(zhuān)用(yòng)機械手高速線(xiàn)一(yī)較高下。
(9)線(xiàn)尾碼垛係統
自動化衝(chōng)壓線的生產(chǎn)節拍能夠超過10件/min,這時線尾碼垛工位的負荷就超(chāo)過勞動極限,為了適應這(zhè)種高節奏的產出,需要先對衝壓件成品進行分流,然後由(yóu)人工或機(jī)器人將其碼入料架(jià),zui後由鏟車將料架運走。

自動化衝壓生產線