一、多機連線機械(xiè)手
分為多機滑塊同步模式及滑塊(kuài)自由模式,一般適用於產量要求較大且品類眾(zhòng)多的小型(xíng)衝壓件。
二、多機連(lián)線機器人
一般適用於外觀和成形性要求較高的大(dà)型衝壓件(汽車零部件等)。
三、機器人衝壓自動化生產線的一般構成
典型的機器人衝壓自動化生產線包含(hán)以下部(bù)分:機器人、電控係統、拆垛裝(zhuāng)置(zhì)、過渡皮帶、板(bǎn)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。具體布置方式可(kě)以根據生產車間的(de)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可以與衝壓線垂直。
1. 衝壓機器人
衝壓生(shēng)產用機器人除了要求負載大、運行軌(guǐ)跡精確及性能穩定可靠等搬運機器人(rén)所共有的(de)特性,還要滿足頻繁起/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在普通搬運機器人的基礎上加大了(le)電動機功率及減速機規格(gé),加長了手臂,並廣泛采用棚架式安(ān)裝結構。
2. 機器(qì)人衝(chōng)壓自動化線控製係統
機器人衝壓自動化係統需要集(jí)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、視覺識別係統、各種皮帶、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。為了把如此多的智能控製係統有效集成,一般采用(yòng)以太網與工業現場(chǎng)總線二級網絡(luò)係統,其中現場總線係統可能同時搭(dā)載安全總線。

3. 拆垛係統
目前(qián)常見(jiàn)的拆(chāi)垛係統有三(sān)種,分(fèn)別是專(zhuān)用拆垛機/機器人+拆垛(duǒ)小車/桁架式(shì)機械手+拆(chāi)垛小車(chē)。
(1)專用拆垛(duǒ)機(jī)
其結構特點是(shì)垛料放置在可移動液壓升降台車上(shàng);垛料高度依靠與光電傳感器與液壓係統控製,保持恒定(dìng);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(zhì)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可移動的拆垛小車上;垛(duǒ)料高度不控製,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(zài)拆垛小車上,支架可平移並具(jù)有(yǒu)多個可自(zì)由旋(xuán)轉的調整關節,更換垛料時人(rén)工將磁力分(fèn)張器靠在垛料周邊;拆垛用真空吸盤(pán)組及(jí)雙料檢測(cè)傳(chuán)感器安裝在機器人端(duān)拾器上;拆成單張的(de)板料由機器人放置在可伸縮過渡皮帶上進行傳(chuán)輸。
(3)桁架式機械手+拆垛小車
其結(jié)構特(tè)點是(shì)垛料(liào)放置(zhì)在可移(yí)動的拆垛小車上;垛料高度不控製,拆垛時依(yī)靠計算的板料厚(hòu)度自動調整機(jī)械手吸料高度;磁力分張器支架安裝(zhuāng)在拆(chāi)垛小車上,支架(jià)可平移並具有多個可(kě)自由旋轉的(de)調(diào)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(kōng)吸盤組及雙料檢測(cè)傳(chuán)感器安裝在桁架式機械手端拾器上(shàng);拆(chāi)成單張(zhāng)的板(bǎn)料由機械手(shǒu)放置在可伸縮過(guò)渡皮帶上進行傳輸。
(4)可伸縮皮帶機(jī)
可伸縮皮帶機用於拆垛完成後單張板料的傳輸,它可(kě)以為板料提供(gòng)穿過(guò)清洗機所需的移(yí)動速度。皮帶機的速度一(yī)般為變頻控(kòng)製,以保證與(yǔ)後(hòu)續清洗機、塗油機(jī)的(de)同步。皮帶長度可調整,以填補不(bú)進行板料清洗、清洗機離線時的空間(jiān)。
(5)板料(liào)清洗機
可伸縮皮帶機用於(yú)拆垛完成後單張板料的傳輸(shū),它可(kě)以(yǐ)為板料提供穿過(guò)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(diào)整,以填補不(bú)進行板料(liào)清洗、清洗機離線時的空間。
隨著客戶對汽(qì)車表麵質量的要求越(yuè)來越高,在衝壓成形前(qián)對覆蓋件板料(liào)進行清洗(xǐ)已(yǐ)經成為汽車廠的標(biāo)準工藝。根據產量大小,板料清洗(xǐ)可(kě)以分為在線清洗和離線清洗兩(liǎng)種工藝:離線(xiàn)清洗適(shì)用於投產初期,單車型產量較低的企業,一條板(bǎn)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;在線清洗適用於批量較大的企業,為適應轎車(chē)整體側圍的尺寸,在線清洗機的規格一般寬度為4.2m。
清(qīng)洗機由引料輥、毛刷輥及擠幹輥組(zǔ)合(hé)的(de)輥係,動力及傳動係統(tǒng)、液壓調整機構,清洗過濾係統,集束噴管組件,油(yóu)霧收集器(qì),潤滑係統,行走機構,以及電氣控製係統等組成。主要用於標準板材、未塗(tú)層、鍍(dù)鋅板以及鋁板等板料、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(jī)可沿(yán)地麵軌道開出。
引料(liào)輥、毛(máo)刷輥、擠幹輥各自具有獨立的壓力調整與變頻驅動機構,通過精確調整壓力與速度,可以保證磨損、維修後的輥(gǔn)係與生產線保持同步。擠幹輥采用無紡(fǎng)布層壓布輥,以提供良好的擠幹和張緊性能,並具有防(fáng)擦傷和(hé)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使用並達到zui佳塗油效(xiào)果。電氣係統采用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進行參數設定、故障診斷。

(6)板料塗(tú)油機
為(wéi)了保證板料在較高速度下拉延成形時的質量,在衝(chōng)壓成形前對板料進行局部(bù)塗抹拉延油是汽車廠常用的(de)工藝(yì)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拉延前的塗油工序,由噴槍單元、供油及油液保溫單元、噴射供氣單元、板料輸送單元、油霧收集單元(yuán)、電氣(qì)控製單元及機身等組成。塗油機具(jù)有行走機構,在不需要塗(tú)油時可以(yǐ)移動離線。噴嘴采用數字化控製,保證(zhèng)板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(biàn)化,供油及油液保溫單元均處於等(děng)待噴射狀態,油液溫度恒定,保證噴射效(xiào)果。
(7)板料對中台
為了保證板料被準確地放(fàng)置在模具內,在機器(qì)人拾取板料前需要對板料進行對中。常用的對中台有重力對(duì)中台、機械對(duì)中台及光(guāng)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(kào)重力自由滑向(xiàng)一角進行定位,台(tái)上具有板料到位檢測及雙料檢測。重力(lì)對(duì)中台適用於機器人直接放置板料,不適用於具有清洗(xǐ)機、塗油機(jī)的自動線。
2)機械對中台
板(bǎn)料依靠磁性皮袋移(yí)動至擋塊,再由另外三側的(de)氣缸驅動打料器向中心推,從而實現精確定位。所(suǒ)有(yǒu)打料器的位置可示教編程,對中台具有板料到位檢測(cè)及雙料檢測。機械對(duì)中台能夠滿足各種異(yì)性料的高速對中。另外,可采用雙中心設(shè)計,以滿(mǎn)足同時處理一模兩件或雙模雙件(jiàn)的要求。台(tái)上具有板料(liào)到位檢測及雙料檢測。
3)光學對中台
這(zhè)是近幾(jǐ)年發展的(de)技(jì)術,其原理是利用拍照獲得的板(bǎn)料位置圖像經視頻處理軟件後(hòu)自動調整機器人的軌跡,從(cóng)而(ér)既滿足zui終將(jiāng)板料精確置入模具內的要求,又避免了(le)機械對(duì)中台的複雜機構。光學對中台(tái)本質上是一個具有板料到位(wèi)檢測(cè)及雙料檢測的磁性皮帶機,相比機械對中台,光學對中台能夠顯著降低成本。
(8)機器人七軸與端拾(shí)器
標準六軸(zhóu)機器人用於衝壓生產能夠達(dá)到8件/min的生(shēng)產節拍,為(wéi)了進一步提高生產率,近(jìn)年來機(jī)器人製造廠家與(yǔ)係統集成商紛紛研發附加七軸。采(cǎi)用七軸後,機器人(rén)衝壓自動(dòng)化(huà)生產線(xiàn)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(chōng)壓線的生產率能夠(gòu)與昂貴的專用機(jī)械手高速線一較高下。
(9)線尾碼垛係統
自動化衝(chōng)壓線的生產節拍能夠超過10件/min,這時線尾碼垛工位的(de)負荷就超過勞動極(jí)限,為了適應這(zhè)種高節奏的產(chǎn)出,需要先對(duì)衝壓件成品進行分流(liú),然後由(yóu)人工或機器人將其碼(mǎ)入料架,zui後由鏟車將料架運走。

自動化衝壓生產線