一、多機連線機械手(shǒu)
分(fèn)為多機滑塊同步模(mó)式及滑塊自由模式,一般適(shì)用於產(chǎn)量要求較大且品類眾多的小型(xíng)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(jiàn)等)。
三、機器人衝壓自(zì)動(dòng)化生產線的一般構成
典型的機器人(rén)衝壓自動化(huà)生產線包含以下部分:機(jī)器人、電控係統、拆垛裝置、過渡皮帶、板料(liào)清洗機(jī)、板料塗油機、對中台(tái)、線尾碼垛係統、安全防(fáng)護係統(tǒng)及機器人(rén)端(duān)拾器。具體布置方式可(kě)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(jì)可以與衝壓線平行也可以與衝壓線垂直。
1. 衝壓機器人
衝壓生產(chǎn)用機器人除了要(yào)求(qiú)負載大、運行軌跡精確及性(xìng)能穩定可靠等搬運機器人所共有的特性,還要滿足頻繁起/製動、作(zuò)業範圍大、工件尺寸及回轉麵積(jī)大等特點。各個生產廠家的衝壓機器人都在(zài)普通搬運機器人的基礎上加大了電動機功(gōng)率(lǜ)及減速機規格,加長了手(shǒu)臂(bì),並廣泛采用棚架(jià)式安裝結構。
2. 機器人衝壓自動化線(xiàn)控製係統
機器人(rén)衝壓自(zì)動化係統需要集成壓力機、機器人、拆垛機、清(qīng)洗機、塗油機、對中台、雙料檢測裝置、視覺(jiào)識別(bié)係統、各種皮帶、同步控製係統、安(ān)全防護係統及大屏幕顯示,並具有無縫集成(chéng)進工廠MES係統的能力(lì)。為了把如此多的(de)智能控製係統有效集成,一般采用(yòng)以太網與工業現場總(zǒng)線二級(jí)網絡係統,其中現場(chǎng)總線係(xì)統可能同時搭載安全總線。

3. 拆垛係統(tǒng)
目前常見的拆垛係統(tǒng)有三種,分別是專用拆垛機/機(jī)器人+拆垛(duǒ)小車/桁架式(shì)機械手+拆垛小車。
(1)專用拆垛機
其(qí)結構特點是(shì)垛料放置在可移動液壓升降台車上;垛料高度依靠與光電(diàn)傳感器與液壓係統控製,保持恒定;磁(cí)力分張器依靠氣(qì)動或電(diàn)動驅動自動貼近垛料;采用氣缸(gāng)驅動、矩陣布置的(de)真空吸盤(pán)組進行拆垛,真空吸盤組垂直運動;拆成單張的板料采(cǎi)用磁性皮帶傳輸。
(2)機器人(rén)+拆垛小車
其結(jié)構特點是垛料放置在(zài)可移動(dòng)的(de)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(zhāng)器(qì)支架安裝在拆垛(duǒ)小車上,支架可平移並具有多個可自由旋(xuán)轉的調整關節,更換垛料(liào)時人工將磁(cí)力分張器靠在垛料周邊;拆垛用真空吸盤組(zǔ)及雙料(liào)檢測(cè)傳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)過渡皮帶上進行傳輸。
(3)桁架式機械手+拆垛小車
其結構特點是垛料放置在可移(yí)動的拆垛(duǒ)小車上;垛料高度不控製,拆垛時依靠計算的板料(liào)厚度自動調整機械手吸料高度;磁(cí)力分(fèn)張器(qì)支(zhī)架安裝在拆垛小車上(shàng),支架可平移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靠在(zài)垛料周邊;拆垛用真空吸(xī)盤組及雙料檢測傳感器安裝在桁架式機械手(shǒu)端拾器上;拆(chāi)成單張的板料由(yóu)機械手放(fàng)置在可伸縮過(guò)渡皮帶上進行傳輸。
(4)可伸縮皮(pí)帶機
可伸縮皮帶(dài)機用(yòng)於拆垛完成後單張板料的傳(chuán)輸,它可以為板料提供穿過清洗機所需的(de)移動速度。皮帶機的速度(dù)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(dù)可調整,以填補不進行板(bǎn)料清洗、清洗(xǐ)機離(lí)線時的空間。
(5)板料清洗機
可(kě)伸縮皮帶機用(yòng)於拆垛完成後單張板料的傳輸,它可以為板料提供(gòng)穿過清洗機所需(xū)的移動速度。皮帶(dài)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(bù)。皮帶長度可調整(zhěng),以(yǐ)填補不進行板料清洗、清(qīng)洗機(jī)離線時(shí)的空間。
隨著客戶對汽車表麵質量的要求越(yuè)來越高,在衝(chōng)壓成形前對覆蓋件板料進行清洗已(yǐ)經成為汽車廠的標(biāo)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工藝:離線清洗適用於投產初期,單車型(xíng)產量(liàng)較低的企業,一條板料清(qīng)洗線可以供應2~3條衝壓線,離線清洗機的規格一般(bān)寬(kuān)度為2m;在線清(qīng)洗(xǐ)適用於批(pī)量(liàng)較大的企業,為適應轎車整體側圍的尺寸,在線清洗機的規格一般寬度為4.2m。
清洗機由引料輥(gǔn)、毛刷(shuā)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(xì)統,集束噴管組(zǔ)件,油(yóu)霧收集器,潤滑(huá)係統,行走機構,以及電氣控製係統(tǒng)等組成。主(zhǔ)要用(yòng)於標準板材、未塗層、鍍鋅(xīn)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,整機可沿地麵軌道(dào)開出。
引料輥、毛刷輥、擠幹輥(gǔn)各(gè)自(zì)具(jù)有獨立的壓力調整與變頻驅(qū)動機構,通過精確調整壓力與速度,可以(yǐ)保(bǎo)證磨損(sǔn)、維修後的輥(gǔn)係與生產線保持同步。擠幹輥采用無紡布層壓布輥,以提供(gòng)良好(hǎo)的擠幹和張緊性能,並具有防擦傷和自愈功能(néng)。清洗油箱具(jù)有加熱係(xì)統,可以使清洗介質在(zài)不同環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PLC控製,通過觸摸屏人機界麵可以進行參數設定、故障診(zhěn)斷。

(6)板料塗油機(jī)
為了保證板料在較高速度下拉延成形時的質量,在衝壓成形前對板料進行局部塗抹(mò)拉延油是汽車廠常用的工藝手段,適用於自動化衝壓線的(de)塗油機。
塗油機主要用於板材拉延前的(de)塗油工序,由噴槍(qiāng)單元、供油及(jí)油液保溫單元、噴射供氣單元、板料(liào)輸送單元、油霧(wù)收集單元、電氣(qì)控製單元及機身等組成。塗(tú)油機具有行(háng)走機構(gòu),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(shàng)油膜(mó)位置(zhì)的準確和油膜厚度(dù)的均勻。不管環境溫度如(rú)何變化,供油(yóu)及油液保溫單元均處於等待噴射狀態,油液溫度(dù)恒定,保證(zhèng)噴射效果。
(7)板料對中台
為了保證(zhèng)板料被準確地放置在模具(jù)內,在(zài)機器(qì)人拾取板料前需要對(duì)板料進行對中(zhōng)。常用的對中台有重力對中台、機(jī)械對中台(tái)及光學對中台三種。
1)重力對中台
板料在裝滿滾(gǔn)珠的斜麵上依靠重力自由滑(huá)向一角進行定位,台上具有板料到位檢(jiǎn)測及雙料(liào)檢(jiǎn)測。重力對中台(tái)適用於機器人直接放置板料,不適用於(yú)具有清(qīng)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。所有打料器的位置可示(shì)教編程(chéng),對中(zhōng)台具有板料到(dào)位檢測及(jí)雙料(liào)檢測。機械對中(zhōng)台能夠滿足各種異性料的(de)高速對中。另外,可采用(yòng)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(jiǎn)測及(jí)雙料檢測(cè)。
3)光學對中(zhōng)台
這是近幾年發展的技術,其原理是(shì)利用拍照獲得的板料位置圖像經視頻處理軟件後自動調整(zhěng)機器人的軌跡,從而既滿足zui終將(jiāng)板料精確置入模具內的要求,又避免了機械對中台的複雜機構。光(guāng)學對中台(tái)本質上是一個具(jù)有板料到位檢測及雙料(liào)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(běn)。
(8)機器人(rén)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的生產節拍,為了進一步提高生產(chǎn)率,近年來(lái)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(rén)衝壓自動化生(shēng)產線的生產節拍可以(yǐ)進一步提高到12件/min,使得機器(qì)人(rén)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)線尾碼垛係統
自動化衝壓線的生產節拍能夠超過10件/min,這時線尾碼垛(duǒ)工位的負荷就超(chāo)過勞動極限,為了適應這種(zhǒng)高(gāo)節奏的產出,需要先(xiān)對衝壓件(jiàn)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。

自動化衝壓生(shēng)產線(xiàn)