一、多機連線機械手
分為多機(jī)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(dà)且品類眾多的小型衝壓件。
二、多機連線(xiàn)機(jī)器人
一般適用於外(wài)觀和成形性要(yào)求較高的大型衝壓件(jiàn)(汽車零部件等)。
三、機器(qì)人衝壓自動化生產線的一般構成
典型(xíng)的機器人衝壓自動化生產線包含以下部分:機器人、電控係(xì)統、拆垛裝置(zhì)、過(guò)渡皮(pí)帶、板料清洗機、板料塗油機、對(duì)中台、線(xiàn)尾碼垛係統、安全防(fáng)護係統及機器人端拾器。具體布置方式可以根據生產車間的麵積進行調整,如拆(chāi)垛車的開出方式既可以與衝壓線平行也可以與衝壓線(xiàn)垂直。
1. 衝壓機器人
衝壓生產用機(jī)器(qì)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(qì)人所共有的特性,還要(yào)滿(mǎn)足頻繁起/製動、作業範圍大、工件(jiàn)尺寸及回轉麵積大等特點。各(gè)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電動機功率及減速機(jī)規格,加長了手臂,並(bìng)廣泛采用棚(péng)架式安裝結構。
2. 機器人衝壓自動化(huà)線控製係統(tǒng)
機器人衝壓自動化(huà)係統需要集成壓力機、機器人、拆垛機、清洗機、塗油機(jī)、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(hù)係統及大屏幕顯示,並具有無縫集(jí)成進工廠(chǎng)MES係統的能力。為了把(bǎ)如此多的智能控(kòng)製係(xì)統有效集成,一般采用以太網與工業現場總線(xiàn)二級網絡係統,其中現場總線係(xì)統可能同時搭載安全(quán)總線。

3. 拆垛(duǒ)係統
目前常見的拆垛係統有(yǒu)三(sān)種,分別是專用拆垛機/機器人+拆垛小車/桁架式機械手+拆垛(duǒ)小車。
(1)專(zhuān)用拆垛機
其結構特(tè)點(diǎn)是垛料放置在可移動液壓升降台(tái)車上;垛料高度依靠(kào)與光電傳感器與液壓係統控製,保持恒定(dìng);磁力分張器(qì)依靠(kào)氣動或電動驅動(dòng)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(duǒ),真空吸盤組垂直運動;拆成(chéng)單張的板料采(cǎi)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(zhì)在可移動的拆垛小(xiǎo)車上;垛料高度(dù)不控製,拆垛時依靠計算的板料厚度自(zì)動(dòng)調整機器人吸料高度;磁(cí)力分張器支架(jià)安裝在拆(chāi)垛小車上,支架可平移並(bìng)具有多(duō)個可自由旋轉(zhuǎn)的調整關節,更換垛料時人工將磁力分張(zhāng)器靠(kào)在垛料周邊;拆垛用真空(kōng)吸盤組及雙料(liào)檢(jiǎn)測傳感器安(ān)裝在機器人端拾器上;拆成單張的(de)板(bǎn)料由機(jī)器人放置在可伸縮過渡皮帶上進行傳輸(shū)。
(3)桁(héng)架式機械手+拆垛小車
其結構特點是垛料放置在可移動的拆垛小車上;垛料高度不控製,拆垛時依靠計算的板料厚度自動調整機(jī)械手吸(xī)料高度;磁力分張器支架安裝在拆垛(duǒ)小車上,支架(jià)可平移(yí)並具有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(qì)靠在垛料周邊;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(chéng)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垛完成後單張板料的傳輸,它可以為板料提供穿過清洗機(jī)所需的移動速度。皮(pí)帶(dài)機的(de)速度一般為變頻控製,以保證(zhèng)與後續清洗機、塗油機的同步。皮帶(dài)長(zhǎng)度可調整,以填補不進行板料清洗、清洗機離線時的(de)空間。
(5)板料清洗機
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(bǎn)料提供穿過清洗機所需的移動速度。皮(pí)帶機的速度一般為變(biàn)頻控製,以(yǐ)保證與(yǔ)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、清洗機離線(xiàn)時的空間。
隨著客戶對汽車表麵質量的要求越來越高,在衝壓成形前對覆(fù)蓋件(jiàn)板料(liào)進行清洗已(yǐ)經成為汽車(chē)廠的標準工藝。根據產量大小,板料清洗可以分(fèn)為在(zài)線清(qīng)洗(xǐ)和離線(xiàn)清洗兩種工藝:離(lí)線清洗適用於投產初(chū)期(qī),單車型產量較低的企業,一(yī)條板料清洗線(xiàn)可以供應2~3條衝(chōng)壓線,離線清洗機的(de)規格一般寬(kuān)度為2m;在線清洗適用於批量(liàng)較大的企業,為適應轎車整體側圍的尺寸,在線(xiàn)清洗機的規格一般寬度為4.2m。
清洗機由引料輥、毛刷輥及擠幹輥組合的輥係,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(wù)收集器,潤滑係統,行走機構,以及電氣控製係統等組成。主要(yào)用於標準板材、未塗層、鍍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(xū)要清洗工序時,整(zhěng)機可(kě)沿地麵軌道開(kāi)出。
引料(liào)輥、毛刷(shuā)輥、擠幹輥各自具有(yǒu)獨立的壓力調整與變頻驅動機構,通(tōng)過精確調整壓力與速度,可以保證磨損、維修後的輥係(xì)與生產(chǎn)線保持同步(bù)。擠幹輥采用無紡布層壓布輥,以提供良好的擠幹和張緊性能,並具有防擦傷和自愈(yù)功(gōng)能。清洗油(yóu)箱具有加熱係統,可以(yǐ)使(shǐ)清洗介質在不(bú)同環境溫度下使用並達到zui佳塗油效果。電氣係統采用具有現場總線通信功能的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
為了保證板料(liào)在(zài)較高速度下拉延成形時的質量,在衝壓成形前對板料進行(háng)局(jú)部塗抹拉延油是汽車廠常用的工藝手段,適用於自動化衝壓線的塗油機。
塗油機主要用(yòng)於板材拉延前的塗油工序,由噴(pēn)槍(qiāng)單元、供油及油(yóu)液保溫單元、噴射供氣單(dān)元、板料輸送(sòng)單元、油霧收集單(dān)元、電氣控製單元及機身等組成。塗油機具有行走機構,在不需要塗油時可以移動離線。噴嘴采用數字化控製,保證板料(liào)上油膜位置的準確和油膜厚度的均勻。不(bú)管環境溫度如何變化,供油及油液保溫單(dān)元均處於(yú)等待噴(pēn)射狀態,油液溫度恒定,保證噴射效果(guǒ)。
(7)板料對中台
為了保證板料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(duì)中。常用的對中台有重力對中台、機械對中台及光學對中台三種。
1)重(chóng)力對中台
板料在裝滿滾珠的斜麵(miàn)上依靠重(chóng)力自由滑向一角(jiǎo)進行定位,台上(shàng)具有板料到(dào)位檢測(cè)及雙料檢測。重力對(duì)中台適用於機器人直接放(fàng)置板料,不適用於具有清洗機、塗油機的(de)自(zì)動線。
2)機械對中(zhōng)台
板料依靠磁性皮袋移動至擋塊,再(zài)由另外三側(cè)的(de)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(qì)的位置可示教編程,對中台具有板料到位檢測(cè)及(jí)雙(shuāng)料檢測。機械對中台能夠滿足(zú)各種(zhǒng)異性料的高(gāo)速對中。另外,可采用雙中心設(shè)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(yòng)拍照獲得的板(bǎn)料位置圖像經視頻處理軟件後自動調整機器人的軌跡(jì),從(cóng)而既(jì)滿足zui終將板料精(jīng)確置入模具內的要(yào)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(xiàng)比(bǐ)機械對中(zhōng)台,光學(xué)對中(zhōng)台能夠顯著降低成本。
(8)機(jī)器人七軸與端拾器
標準六軸機器人用於衝壓生產能夠達到8件/min的(de)生產(chǎn)節拍,為了進一步提高生產率,近年來機器人製造廠家與係統集成(chéng)商紛紛研發附加七軸。采用七軸後,機器人衝壓(yā)自動化生產(chǎn)線的生產節拍可以進一步提高(gāo)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(shǒu)高速(sù)線一較高下。
(9)線尾碼垛係統
自動化衝壓線的(de)生產節拍能夠超過10件/min,這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行分流,然後由人工或機器人將其碼入料架,zui後由鏟車將料架運走。

自動化衝壓生產線