一、多機(jī)連線機械手
分為多機滑塊同步模式及滑塊自由模(mó)式,一般(bān)適(shì)用於產量要求較大且品類眾多的小型衝壓件。
二、多機連線機器人(rén)
一般適用於外觀和成形性要求較高的大型衝壓件(汽車(chē)零部件等)。
三、機器人衝壓自動化生(shēng)產線的(de)一般構成
典型的(de)機(jī)器人衝壓自動化生產線包(bāo)含以下部分:機器人、電控係統、拆垛裝置(zhì)、過渡皮(pí)帶、板料清(qīng)洗(xǐ)機、板料塗油機、對中台、線尾碼垛係統、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,如拆垛車的(de)開出方式既(jì)可以與衝壓線平行也可以與衝壓線(xiàn)垂直。
1. 衝壓機器人
衝壓生產用機器人除了要求負載大、運行軌跡精確及性能穩定可靠等(děng)搬運機器人所共有的特性,還要(yào)滿足頻繁起/製動、作業範圍大、工件尺寸及回轉麵積大等特(tè)點。各個生(shēng)產廠家的衝壓機器人都在普通搬(bān)運機器人的基(jī)礎上加大了電動機功率及減速機(jī)規格,加長了手臂,並廣泛采用(yòng)棚架式安裝結構。
2. 機器人(rén)衝壓自動化線控製係統(tǒng)
機器人(rén)衝(chōng)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、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(dà)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(de)智能控製係統有效集成,一般采用以太(tài)網與工(gōng)業現場總線二級網絡係統(tǒng),其中現場總線係統可(kě)能同時(shí)搭載安全總(zǒng)線。

3. 拆(chāi)垛係統
目前常見的拆垛係統有三種,分別是專用拆垛機/機(jī)器人+拆垛小車/桁架式機械手+拆垛小(xiǎo)車。
(1)專用拆垛機
其結構特(tè)點(diǎn)是垛料放置在可移動液壓升降台(tái)車上(shàng);垛料高度依靠與光電傳(chuán)感器與液壓係統控(kòng)製,保持恒定;磁力分張器依靠氣動或電動驅動自動貼近(jìn)垛(duǒ)料;采用氣缸驅(qū)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(liào)采用磁性皮帶傳輸。
(2)機器人+拆(chāi)垛小車
其結構特點是(shì)垛料放置(zhì)在可移動的拆垛小車上(shàng);垛料高度不控製,拆垛時依靠計算的板料厚度自動(dòng)調整機器人吸(xī)料高度;磁力分張器支架(jià)安裝在(zài)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,更換垛料時人工將(jiāng)磁力(lì)分張器靠在垛料周邊;拆垛用(yòng)真空吸盤組及雙料檢測傳感器安裝在機器(qì)人端拾(shí)器上;拆成單張的板料由機器人放置在可伸縮過渡皮帶上進行(háng)傳輸。
(3)桁架式機械(xiè)手+拆垛小車
其結構特(tè)點是垛料放置在可移動(dòng)的(de)拆(chāi)垛小車上;垛料高度(dù)不(bú)控製,拆(chāi)垛時依靠計(jì)算的板料厚度自動(dòng)調整機械手吸料高度;磁力分張(zhāng)器支架安裝在拆垛小車上,支架(jià)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(jiāng)磁力分張器靠在垛料周邊;拆(chāi)垛用真空吸(xī)盤(pán)組(zǔ)及雙料檢測傳感器安裝在桁架式機械手端拾器上;拆成單張(zhāng)的板料(liào)由機械(xiè)手放(fàng)置在可伸縮過渡皮帶(dài)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(tā)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(biàn)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(zhěng),以填補不進行(háng)板料清洗、清洗機離線時的(de)空間。
(5)板(bǎn)料清洗機
可伸縮皮帶機用於拆垛(duǒ)完成(chéng)後單張板料的傳輸,它可以為板料提供(gòng)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(yǐ)保證與後(hòu)續清洗機、塗油機的同步。皮帶(dài)長度可調整,以(yǐ)填補不進行板料清洗、清洗(xǐ)機離(lí)線(xiàn)時的空間。
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(qián)對覆蓋件(jiàn)板料進行清洗已經成為汽車廠的(de)標(biāo)準工藝。根據產量大小,板料清洗(xǐ)可以分為在線清洗和離線清洗兩(liǎng)種(zhǒng)工(gōng)藝:離(lí)線清洗(xǐ)適用於投產初期,單車型產量較低的企業,一條(tiáo)板料清洗線可以(yǐ)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(yú)批量較大(dà)的企業,為適(shì)應轎車整體側圍的尺寸,在線清洗機(jī)的規格一般寬度為4.2m。
清洗機由引料輥(gǔn)、毛刷輥及擠幹輥組合的(de)輥係,動力及傳動係統(tǒng)、液壓調整機構(gòu),清洗過濾係統,集束噴管組(zǔ)件,油霧收集器,潤滑係統,行走機構,以(yǐ)及(jí)電氣控製係統等(děng)組(zǔ)成。主要用於標準板材、未(wèi)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,在不需要清洗工序時(shí),整機可沿地麵軌道開出。
引(yǐn)料輥(gǔn)、毛刷輥、擠幹輥各自具有獨立的壓力調(diào)整(zhěng)與變(biàn)頻驅動機構,通(tōng)過精(jīng)確調整壓力與速度,可以保證磨損(sǔn)、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布(bù)輥,以提供良好的擠幹和張緊性(xìng)能(néng),並具有防(fáng)擦傷和自愈功能。清洗油箱具有(yǒu)加熱係統,可以使清(qīng)洗介(jiè)質在不同環境溫度下使用(yòng)並達到zui佳塗油效果(guǒ)。電氣係統采用具(jù)有現場總線通(tōng)信(xìn)功能的PLC控製,通過(guò)觸摸屏人機界麵可以進行參數設定、故障診斷。

(6)板料塗油機
為了(le)保證板料在較高速(sù)度下拉延成形(xíng)時的質量,在衝壓成形前對板料進行局部塗抹拉延油是汽車廠常用的工藝(yì)手段,適(shì)用於自動化衝壓線的塗油機。
塗油機主要用於板材拉延前的塗油工序,由噴(pēn)槍單(dān)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、電氣控製(zhì)單(dān)元及機身等組成。塗(tú)油(yóu)機具有行走機(jī)構,在不需要(yào)塗(tú)油時可以移動離線。噴嘴采用(yòng)數(shù)字化控製,保證板料上油膜位置的準確和油膜厚度(dù)的均勻。不管環境溫度如何變化,供油及油液保溫單元均處於等待噴射狀態,油液溫(wēn)度恒定,保證噴射效果。
(7)板(bǎn)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(shí)取(qǔ)板料前需要對(duì)板(bǎn)料進行對中。常用(yòng)的對(duì)中台有重力對中台、機械(xiè)對中(zhōng)台及(jí)光學對中台三種。
1)重力(lì)對中台
板(bǎn)料在(zài)裝滿滾珠的斜麵(miàn)上依靠重力自由滑向一角進行定位,台(tái)上具有板(bǎn)料到位檢測及(jí)雙料檢測。重力對中台適用於機器人直接放置板料,不(bú)適用於具有清洗機(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(zhì)擋塊,再由另外三側(cè)的氣缸驅動打料器向中心推,從而實現精(jīng)確定位。所有(yǒu)打(dǎ)料器的(de)位置可示教(jiāo)編程,對中台(tái)具有板(bǎn)料到位檢測及雙料檢測。機械對中台能夠滿足各種(zhǒng)異性料的高(gāo)速對中。另外,可采用雙中心設計,以滿足同時處(chù)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(shuāng)料檢測。
3)光學對中台
這(zhè)是近(jìn)幾年發展的技(jì)術,其原(yuán)理是(shì)利用拍照獲(huò)得(dé)的板料位置圖像經視頻處理軟件後自動調整機器人(rén)的(de)軌跡,從而既滿足zui終(zhōng)將板料精(jīng)確置入模具內(nèi)的要求,又避免了機械對中台(tái)的複雜機構。光學對(duì)中台本質上是一個具有板料到位檢測及雙料檢測的磁性(xìng)皮帶機,相(xiàng)比機械對中(zhōng)台,光(guāng)學對中台能夠顯著(zhe)降低成本。
(8)機器人七(qī)軸(zhóu)與端拾器
標準六(liù)軸機器人用(yòng)於衝壓生產能夠達到8件/min的生產節拍,為了(le)進一步提高生產率,近年來機器人製造廠家與係統集成商紛紛(fēn)研發附加七軸。采用七軸後,機器人(rén)衝壓自動化生產線(xiàn)的生產節拍(pāi)可以進一步提高到12件/min,使得機(jī)器(qì)人自(zì)動化衝壓線(xiàn)的生產率能夠與昂貴的專用機械手高速線一(yī)較高下。
(9)線尾碼(mǎ)垛係統(tǒng)
自動化衝壓線的生產節拍(pāi)能夠超過10件/min,這時線尾碼垛(duǒ)工位(wèi)的負荷就超過勞動極限,為(wéi)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(jiāng)其碼入料架,zui後由鏟(chǎn)車將料架運走。

自動化衝壓(yā)生產線