一、多機連線機械手
分為多(duō)機滑塊同步模式及滑塊自由模式,一般適用於產量(liàng)要求(qiú)較大且品(pǐn)類眾多的小型衝壓件。
二、多(duō)機連線機器人
一般適用於外(wài)觀和成形性要求較高的大型衝壓件(汽車零部件(jiàn)等)。
三、機器人衝壓自動化(huà)生產線的一般構成
典(diǎn)型的機器人衝壓自動化生產線(xiàn)包含以(yǐ)下(xià)部分:機(jī)器人、電控係統、拆垛裝置、過渡皮帶、板料清洗機、板料塗(tú)油機、對(duì)中台、線尾碼垛係統(tǒng)、安全防護係統及(jí)機器人端拾器。具體布置方式可以根據生產車間(jiān)的(de)麵積進行調整(zhěng),如拆垛車的開出方式既(jì)可以與衝壓線平行也可以與(yǔ)衝壓線垂直。
1. 衝壓機(jī)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(wěn)定可靠等搬(bān)運機器人所共有的(de)特性,還(hái)要滿足頻繁起(qǐ)/製動、作業(yè)範圍大、工件尺寸及回轉麵積(jī)大等特點。各個生(shēng)產廠家的衝壓機(jī)器人都在普通搬運機器人的基礎上加大(dà)了電動機功率及減速機規格,加(jiā)長了手臂,並廣泛采用棚架式安裝結(jié)構。
2. 機器人衝壓自動化(huà)線控製(zhì)係統
機器人衝壓自動化係統需要集成壓力機、機(jī)器人、拆垛機、清(qīng)洗機、塗油機、對中台、雙料檢測裝置、視覺識別係(xì)統、各種(zhǒng)皮帶、同步(bù)控製係統、安全防護係統及大屏幕顯示,並具有無縫(féng)集成進工廠(chǎng)MES係統的能力。為了把如此多的智能控製係統有效集(jí)成,一般(bān)采用以太(tài)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
目前常見的拆垛係統有三種,分別是專用拆垛機/機器人(rén)+拆垛小車/桁架式機械手+拆垛小車。
(1)專用拆垛機
其結構特點是垛料放置在可(kě)移動液壓升降台車上;垛(duǒ)料高度依靠與光電傳感(gǎn)器與液壓係統控製,保持恒定;磁力分張器依靠(kào)氣動(dòng)或電動驅動自動貼近垛料;采用(yòng)氣缸驅(qū)動、矩陣布置的真空吸盤組進行拆垛,真空吸盤組垂直運(yùn)動;拆成單張的(de)板料采用磁性皮帶傳輸。
(2)機(jī)器人+拆垛小(xiǎo)車
其結構(gòu)特點是垛料放置在(zài)可移(yí)動的(de)拆垛小車上;垛料高(gāo)度不控製,拆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(zhī)架可平移並具有多個可自由(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(zhōu)邊;拆垛用真空吸盤組及(jí)雙料檢測傳感器安裝(zhuāng)在機(jī)器人端拾(shí)器上;拆成單張的(de)板料由機器人放(fàng)置在可伸縮過(guò)渡皮帶上進行傳輸。
(3)桁架式機械手+拆(chāi)垛小(xiǎo)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,拆垛(duǒ)時(shí)依靠(kào)計算的板料厚度自動調整機械手吸料高度;磁力分張器支架安裝在拆垛小車上,支架可平移並(bìng)具有多個可自由(yóu)旋轉的調整關節,更換(huàn)垛料時(shí)人工將(jiāng)磁力分張器靠在(zài)垛料周邊;拆垛用真空吸盤組及雙料檢測(cè)傳感器安裝在桁架式機械手端拾器上;拆成單張的板料由機械手放置在可伸縮過渡皮帶上進行傳輸。
(4)可伸縮皮帶機
可伸縮皮帶機用於拆(chāi)垛完成(chéng)後單張板料的(de)傳輸,它可以為板料提供穿(chuān)過清洗機所(suǒ)需的移(yí)動速度。皮帶機的速度一般為變頻控製,以保證與(yǔ)後續(xù)清洗機、塗油機的同步。皮帶長度可調整,以填補不進行板(bǎn)料清洗、清洗機離(lí)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(qīng)洗、清洗(xǐ)機離線時(shí)的空間。
隨著客戶對汽車表麵質量的要求越來越高,在衝壓成形(xíng)前對覆(fù)蓋件板料進行清(qīng)洗已經成為汽車廠的(de)標(biāo)準工藝。根據產(chǎn)量(liàng)大小,板料清洗可以分為在線清洗和離線清洗兩種工藝:離(lí)線清洗適用於(yú)投產初期,單車型產量較低的企業,一條板料清洗線可以供應2~3條衝壓線,離線清洗機的(de)規格(gé)一般寬(kuān)度為(wéi)2m;在線(xiàn)清洗適用於批量較大的企業,為適應(yīng)轎(jiào)車整體側圍的尺寸,在線(xiàn)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(zǔ)合的輥係,動力及傳動係統、液壓調整機構,清洗過濾係統,集束噴管組件,油霧收集器(qì),潤滑係統,行走機構,以及電氣控製係統等組成。主要用於標準板(bǎn)材、未塗層、鍍鋅(xīn)板以及(jí)鋁板等板(bǎn)料、卷料的清洗。清洗機具有(yǒu)自(zì)行走機(jī)構,在不需要清洗工序時(shí),整機可沿地(dì)麵軌(guǐ)道開出。
引料輥、毛(máo)刷輥、擠幹輥各自具有獨立的壓力調整與變頻驅動(dòng)機構,通過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(jǐ)幹輥采用無紡布層壓(yā)布輥,以提供良好(hǎo)的擠幹和張緊(jǐn)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(qīng)洗介質在不同環境溫度下使用並達到zui佳(jiā)塗油效果。電氣係統采用具有現場(chǎng)總線通信功能的PLC控製,通過觸摸屏人機(jī)界麵可(kě)以進行參數設定、故障診斷。

(6)板料塗油機
為了保證板料在較高速度下拉延(yán)成形時(shí)的質量,在衝壓成形前對板料(liào)進行局部塗抹拉延油是汽車廠常用的工藝手段,適用於自動化衝(chōng)壓線的塗油機。
塗油機主要用於板材(cái)拉延前的(de)塗油工(gōng)序,由噴槍單元、供(gòng)油及油液(yè)保溫單元、噴射供氣(qì)單元、板料(liào)輸送單元、油霧收集單元、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(tú)油時可以移動離線。噴嘴采用(yòng)數字化(huà)控(kòng)製,保證板(bǎn)料上油膜位置的準確和油膜厚度的均勻。不管環境(jìng)溫度如何變化,供油及油液保溫單元(yuán)均處(chù)於等待噴射(shè)狀態,油液溫度恒定,保證噴射效果。
(7)板(bǎn)料對中台
為了(le)保證板(bǎn)料被準確地放置在模具內,在機器人拾取板料前需要(yào)對(duì)板料進行對(duì)中。常(cháng)用的對中台有重力(lì)對中台、機械對中台及光學對中台(tái)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,台上具有板料到位檢測及雙(shuāng)料檢測。重力對中台適用於機器人(rén)直接(jiē)放置板料,不適用於具有清洗機、塗油機的自動線。
2)機械對中台
板料依靠磁性皮袋移動至擋(dǎng)塊,再由另(lìng)外三側的氣缸驅動打料器向中(zhōng)心推,從而實現(xiàn)精確定位。所有打料器的位置可示教編程,對中(zhōng)台具有(yǒu)板料到位檢測及(jí)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,可采(cǎi)用雙中心設計,以滿足同時處理一模兩件或雙模(mó)雙件的要求。台上具有(yǒu)板料到位檢測及雙料(liào)檢測(cè)。
3)光學對中台
這是近幾年發展的技術,其原理是(shì)利(lì)用拍(pāi)照獲得的板料位置(zhì)圖像經視頻處理軟件(jiàn)後自動調整機器人的軌(guǐ)跡,從而既滿足zui終將板(bǎn)料精確置入模具內的要求,又避免了機械對中(zhōng)台的複雜機構。光(guāng)學(xué)對中台本質上是(shì)一個具有板料(liào)到位檢測及雙料檢測的磁性皮帶機,相比機械對中台,光學對中(zhōng)台能夠顯著降低(dī)成本。
(8)機器人七(qī)軸與端拾器
標準六軸機(jī)器(qì)人用於(yú)衝壓生產能夠達到(dào)8件(jiàn)/min的生產節拍,為了進(jìn)一步提高生產率,近年來機器人製造廠家與係統集成商紛(fēn)紛研發附加七軸(zhóu)。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,使得機器人自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(duǒ)係統
自動化衝壓線的生產節拍能夠超過10件/min,這(zhè)時線尾碼垛工位的負荷就超過勞動極限,為了適應這種高節奏的產出,需要先對衝壓件成品進(jìn)行分流,然後由人工或機器人將其碼入料架(jià),zui後由鏟車將料架(jià)運走。

自(zì)動化(huà)衝壓生產線(xiàn)