一、多機連線機(jī)械(xiè)手
分為多機滑塊同步模式及滑塊自由模式,一(yī)般適用於產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(yú)外觀和成形性要求較高的大型衝壓件(汽車零部件等)。
三、機器人衝壓自動化(huà)生產(chǎn)線的一般構成
典型的機(jī)器人衝壓自動化(huà)生產(chǎn)線包含(hán)以下部分:機器人、電控係(xì)統、拆垛裝置、過渡皮帶、板料清洗機、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。具體布置方式可以根據生產車間的麵積進行調整,如拆垛車的開出方式既可以與衝壓線平行也可(kě)以與衝壓線垂直。
1. 衝壓機器人
衝(chōng)壓生產(chǎn)用機器人除了要求負載大(dà)、運(yùn)行軌跡精確及性能穩(wěn)定可靠等(děng)搬運機器人所共有的特性,還要滿足頻繁起/製動、作業範圍大、工件尺寸及回轉麵積大等特點。各個(gè)生產廠家(jiā)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規格(gé),加長了(le)手臂,並廣泛(fàn)采用棚架式安裝結(jié)構。
2. 機器人衝壓自動化線控製係統
機(jī)器人衝壓自動化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(tǒng)、各種皮帶、同(tóng)步控製係統、安全防護係統及大屏幕(mù)顯示,並具有無縫集成進工廠MES係(xì)統的能力。為了把如此多(duō)的智能(néng)控製係統有效集成,一(yī)般采用以(yǐ)太網與工業(yè)現場總線二級網絡係(xì)統,其中現場總線(xiàn)係統可能同時(shí)搭載安全總線。

3. 拆垛係(xì)統
目前常見的拆垛係統有三(sān)種,分別(bié)是專用(yòng)拆垛機/機器人+拆垛小(xiǎo)車(chē)/桁架式機械手+拆垛小車。
(1)專用拆垛機
其結構特(tè)點是垛料放置在可移動(dòng)液壓升降台車上;垛料高(gāo)度依靠(kào)與光電傳感器與液壓係統控製,保持恒定;磁力分張器依靠氣動或(huò)電(diàn)動驅動自(zì)動貼近垛料;采用氣缸驅動、矩陣布置的(de)真空吸盤組進行拆垛,真空吸盤組垂直運動;拆成單(dān)張的板料采用磁性皮帶傳輸。
(2)機器人+拆垛小車
其(qí)結構特點是垛料放置在可移動(dòng)的拆(chāi)垛小車(chē)上;垛料高度不控製,拆垛時依靠計算(suàn)的(de)板(bǎn)料厚度自動調整機器人吸(xī)料高(gāo)度;磁力分張器支架安裝在拆垛小車上,支(zhī)架可(kě)平(píng)移並具有多個(gè)可自由(yóu)旋轉的調整關(guān)節,更換垛(duǒ)料時人工將磁力分張器靠在垛料周邊;拆垛用真空吸盤組及雙料檢測傳感器安裝在機器(qì)人(rén)端拾器上(shàng);拆成單張的板料由機器人放置(zhì)在可伸縮過渡皮帶上進行傳輸。
(3)桁架式機械手+拆(chāi)垛小車
其結構特點是垛料(liào)放(fàng)置在可移動(dòng)的拆垛小車上;垛(duǒ)料高度(dù)不控製(zhì),拆垛時(shí)依靠計算的板料厚度自動調整機械手吸料(liào)高度;磁力分張器支架安裝在拆垛小(xiǎo)車上,支架可平移(yí)並具有多個可自由旋轉的調整關節,更換垛料時(shí)人工將磁力分張器靠在垛料周邊(biān);拆垛用真空吸盤組及雙料檢測傳感器安裝在桁架式機械手端拾器上(shàng);拆成單張的板料由機械手放置在可伸縮過渡(dù)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(bǎn)料的(de)傳輸,它可以為板(bǎn)料(liào)提供穿過清洗機(jī)所(suǒ)需的(de)移動速度。皮帶機的速度一般為變頻控製(zhì),以保證(zhèng)與(yǔ)後續清洗機(jī)、塗油機的同步。皮帶長度可調整,以填補不進行板料清洗、清洗機離線時的(de)空(kōng)間(jiān)。
(5)板料清洗機
可伸(shēn)縮皮帶機用於拆垛完(wán)成後單張板料的傳輸,它可以為板料提供穿過清洗機所需的移動(dòng)速(sù)度。皮(pí)帶(dài)機的速度一(yī)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(jìn)行板料清洗、清洗機離線時的空(kōng)間。
隨著(zhe)客戶對汽車表麵質量的要求越來(lái)越高,在衝壓成形前對覆蓋件板料(liào)進行(háng)清洗已經成為汽車廠的標準工藝。根據產量大小,板料清洗可(kě)以分為在線清洗和離線清洗兩種工藝:離線清洗(xǐ)適用於投產初期,單車(chē)型產量較低的企業(yè),一(yī)條板料清洗(xǐ)線可以(yǐ)供應2~3條(tiáo)衝壓線,離線清洗機的規格一般寬度為2m;在線(xiàn)清(qīng)洗適用(yòng)於批量較大的企業,為適應轎車整體側圍的(de)尺寸,在線清洗機的規格(gé)一般寬度為4.2m。
清洗機由引(yǐn)料輥、毛刷輥(gǔn)及擠幹輥組合的輥係,動力及傳(chuán)動係(xì)統、液壓調整(zhěng)機構,清洗過濾係統,集束噴管組件(jiàn),油霧收集(jí)器,潤(rùn)滑係(xì)統,行走機構,以及電氣控(kòng)製係統等組成。主要用於標準(zhǔn)板材、未(wèi)塗層、鍍鋅板以及鋁板等板料、卷(juàn)料的清(qīng)洗。清洗機具有自行(háng)走機構,在不需要清洗工序時,整機可沿地麵軌道開出。
引料輥、毛刷(shuā)輥、擠幹輥各自具有獨立的(de)壓(yā)力(lì)調整與變(biàn)頻(pín)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(de)輥係與生產線保(bǎo)持同步(bù)。擠幹輥(gǔn)采用無紡(fǎng)布層壓布輥,以提供良好的擠(jǐ)幹(gàn)和張緊性能,並具有防擦傷和自(zì)愈功能。清洗油箱具有加熱係統,可以使清洗介質(zhì)在不(bú)同環境(jìng)溫度下使用(yòng)並達到zui佳塗油效果。電氣係統采用具有(yǒu)現場總線通(tōng)信功能的PLC控製,通過(guò)觸摸屏人機界(jiè)麵可以進行(háng)參數設定、故障診斷。

(6)板料塗油機
為了保證板料在較(jiào)高速度下拉延成(chéng)形時的質量,在衝壓成形(xíng)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(shì)用於自動化衝壓線的塗油機。
塗油機主要用於板(bǎn)材拉延前的塗(tú)油工序,由噴槍單元、供油(yóu)及油液保溫單元、噴射供氣(qì)單元、板料輸送單元、油霧收集單元、電氣控製單元及機身等組成(chéng)。塗油機具有行走機構,在不需要塗油時可以移(yí)動(dòng)離線。噴嘴(zuǐ)采用(yòng)數字化控製,保證板(bǎn)料上油(yóu)膜位置的準確和油(yóu)膜厚度的均勻。不管環境溫度如何變化,供油及(jí)油液保溫單元均(jun1)處於等待噴射狀態(tài),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(zhǔn)確地放置在模具內,在機(jī)器人拾取板(bǎn)料前需要對板料進行對(duì)中。常用的對中台有重力對中台(tái)、機械對中台及光學對中台(tái)三種。
1)重力對中台
板(bǎn)料在裝滿滾珠的斜(xié)麵(miàn)上依靠重力自由滑向一角進行定位,台上具(jù)有板料到位檢測(cè)及雙料檢測。重力對(duì)中台適用於機器人直接放置板料,不適用於具有清洗機、塗油機的自(zì)動線。
2)機械對中台
板料依靠磁性皮袋移動至擋塊,再由另外三側的氣缸驅動打料器(qì)向中心推,從而實現(xiàn)精(jīng)確定位。所有打料(liào)器的位置(zhì)可示教編程(chéng),對中台具有板料到位(wèi)檢測及雙料檢測。機械對中台能夠滿(mǎn)足各種異性料的高速對中。另外,可采用雙中心設計,以滿足同時處理一模兩(liǎng)件(jiàn)或雙模雙件的要求。台上具有板料(liào)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,其原理是利用拍照獲得的板料位置圖像經視頻處理軟件後自動調整機(jī)器人的軌跡,從而既滿足zui終將板料(liào)精(jīng)確置入模具內的要求,又避免了機械對(duì)中(zhōng)台的複雜機構。光學對中台(tái)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)機器人七軸與端拾器
標準六(liù)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率(lǜ),近年來機器(qì)人製造廠家與係統集成商紛紛研發附加七軸。采用(yòng)七(qī)軸後(hòu),機器人衝壓自動化生(shēng)產線的生產節拍可以進一步提高到12件/min,使得機器人自動(dòng)化衝壓線的生產率能夠與昂貴(guì)的專用機械(xiè)手高速線一較高(gāo)下。
(9)線尾(wěi)碼垛係統
自(zì)動化衝(chōng)壓(yā)線(xiàn)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(shì)應(yīng)這種(zhǒng)高節奏的產(chǎn)出,需要先(xiān)對衝壓件成品(pǐn)進行分流,然後由人工或機器人(rén)將其碼入料架,zui後由鏟車將料架運走。

自動化衝壓生產(chǎn)線