一、多機連線機械(xiè)手
分為多機滑塊(kuài)同步模式及滑塊(kuai)自由模式,一般适(shi)用于産量要求較(jiao)大且品類衆多的(de)小型沖壓件。
二、多(duo)機連線機器人
一(yi)般适用于外觀和(he)成形性要求較高(gāo)的大型沖壓件(汽(qì)車零部件等)。
三、機(jī)器人沖壓自動化(huà)生産線的一般構(gòu)成
典型的機器人(ren)沖壓自動化生産(chǎn)線包含以下部分(fen):機🏃♂️器人、電控系統(tǒng)、拆垛裝置、過渡皮(pí)帶、闆料清洗機、闆(pan)料塗油機、對🌈中台(tai)、線尾碼垛系統、安(an)全防護系統及機(ji)器💁人端拾器。具體(tǐ)布置方式可以根(gēn)據生産車間的面(miàn)積進行調整,如拆(chāi)垛車👅的開出方式(shi)既可以與沖壓線(xian)平🐕行也可以與沖(chòng)壓線垂直。
1. 沖(chòng)壓機器人
沖(chòng)壓生産用機器人(rén)除了要求負載大(da)、運行軌迹精❌确及(jí)性能😘穩😄定可靠等(deng)搬運機器人所共(gong)有的特性🥰,還要滿(mǎn)足頻繁起/制(zhì)動、作業範圍大、工(gōng)件尺寸及回轉面(mian)積大等特點✉️。各個(gè)生産廠家的沖壓(yā)機器人都在普通(tong)搬運機器人的🤩基(ji)礎上加🛀大了電動(dong)機功率及減速機(ji)規格,加長了手臂(bi)🥰,并廣🚶泛采😄用棚架(jià)式安裝結構。
2. 機器人沖壓自動(dong)化線控制系統
機器人沖壓自(zì)動化系統需要集(ji)成壓力機、機器人(ren)、拆垛機、清洗機、塗(tú)油機、對中台、雙料(liào)檢測裝置、視覺✊識(shí)别系統、各種皮帶(dài)、同步控制系統、安(ān)全防護系統及大(dà)屏幕顯示,并具有(yǒu)無縫集🐕成進工廠(chǎng)MES系統的能力(li)。為了把如此多的(de)智能控制系統有(you)效集成,一般采用(yong)以太網與工業現(xiàn)場總線二級網絡(luo)💚系統,其中現場總(zǒng)線系統可能同時(shí)搭載安全總線。

3. 拆(chai)垛系統
目前(qian)常見的拆垛系統(tong)有三種,分别是專(zhuan)用拆垛機/機(ji)器人+拆垛小(xiǎo)車/桁架式機(ji)械手+拆垛小(xiao)車。
(1)專用(yong)拆垛機
其結構特(te)點是垛料放置在(zài)可移動液壓升降(jiàng)台車上;垛料高度(du)依靠與光電傳感(gan)器與液壓系統控(kong)制😄,保持🌍恒定;磁力(li)分張器依靠氣動(dong)或電動驅動自動(dong)貼近垛料;采用氣(qì)缸驅動、矩陣布置(zhi)的🏃♂️真空吸盤組進(jin)行拆垛,真空吸盤(pán)組垂直運動;拆成(chéng)單💋張的闆料🌈采用(yong)磁性皮🐆帶傳輸。
(2)機器人+拆垛小車
其結(jie)構特點是垛料放(fang)置在可移動的拆(chāi)垛小車上;垛料高(gāo)度不控制,拆垛時(shi)依靠計算的闆料(liao)厚度自動調整機(ji)器人吸料高度;磁(cí)力分張器支架安(an)裝在拆垛小💃車上(shàng),支架可平🈲移并具(ju)有多個可自由旋(xuan)轉的調整關節,更(gèng)換垛料時人工🌈将(jiāng)磁力分張器靠在(zài)垛料周邊;拆垛用(yòng)真空吸盤組及雙(shuāng)料檢測傳感器👅安(an)裝在機器人端拾(shi)器上;拆成👄單張的(de)闆料由機器人放(fang)置在可伸縮過渡(dù)皮❄️帶上進行♍傳輸(shu)。
(3)桁架式(shi)機械手+拆垛(duǒ)小車
其結構特點(dian)是垛料放置在可(ke)移動的拆垛小車(chē)上;垛料高度不控(kong)制,拆垛時依靠計(ji)算的闆料厚度自(zi)動調整機械手吸(xi)料高度🈲;磁力分張(zhāng)器支架安裝在拆(chai)垛小🚶♀️車上,支👈架可(kě)平移并具有多個(gè)🐅可自由旋轉的調(diao)整關節,更換垛料(liao)時人工将磁力分(fèn)張器靠在垛料周(zhou)邊;拆垛用真空吸(xi)💞盤組及雙料檢測(cè)傳感器💋安裝在桁(heng)架式機械手端拾(shi)器上;拆成單張的(de)闆料由機械手💛放(fang)置在可伸縮過渡(du)皮帶上進行傳輸(shū)。
(4)可伸縮(suō)皮帶機
可伸縮皮(pí)帶機用于拆垛完(wan)成後單張闆料的(de)傳輸✌️,它可以為闆(pǎn)料提供穿過清洗(xi)機所需的移動速(sù)度。皮帶機的速度(dù)一般為變頻控制(zhi),以保證與後續清(qīng)洗機、塗油機的同(tong)步。皮帶長度可調(diào)整,以填補不進行(hang)闆料清洗、清洗機(ji)離線時的空間。
(5)闆料清洗(xi)機
可伸縮皮帶機(ji)用于拆垛完成後(hou)單張闆料的傳輸(shu),它👌可👣以👣為闆料提(ti)供穿過清洗機所(suǒ)需的移動速度。皮(pí)帶機的速度一般(ban)為變頻控制,以保(bao)證與後續清🔴洗機(jī)、塗油機的同步。皮(pí)帶長度可調整💋,以(yi)填補不進行闆料(liào)清洗、清洗機離線(xiàn)時的空間。
随(sui)着客戶對汽車表(biao)面質量的要求越(yuè)來越高,在沖壓成(cheng)形🔞前對覆蓋件闆(pǎn)料進行清洗已經(jīng)成為汽車🈚廠的标(biāo)準♌工藝。根據産量(liàng)大小,闆料清洗可(ke)以分為在線清洗(xǐ)和離㊙️線清洗兩種(zhong)工藝:離線📐清洗适(shì)用于投産初期,單(dān)車型産量較低的(de)企業,一條闆料清(qīng)洗線可以供應2~3條沖壓線(xian),離線清洗機的規(gui)格一般寬度為2m;在線清洗适用(yòng)于批量較大的企(qi)業,為适應轎車整(zhěng)體側💃🏻圍的尺寸,在(zài)線清洗機的規格(gé)一般寬度為4.2m。
清洗機由引料輥(gǔn)、毛刷輥及擠幹輥(gun)組合的輥系,動力(li)及傳🚶♀️動☁️系統、液壓(ya)調整機構,清洗過(guò)濾系統,集束噴管(guǎn)組件,油霧收集器(qì),潤滑系統,行走機(jī)構,以及電氣控制(zhi)系統等組成。主要(yao)用于🤟标準闆材、未(wei)塗層、鍍鋅闆以及(jí)🏃🏻♂️鋁闆等闆料、卷料(liào)的🏃🏻清洗。清洗😍機具(ju)有自行走機構,在(zai)不需要清洗工序(xu)時,整機可沿地面(miàn)軌😍道開出。
引(yǐn)料輥、毛刷輥、擠幹(gan)輥各自具有獨立(lì)的壓力調整與變(bian)頻‼️驅🏒動機構,通過(guo)精确調整壓力與(yu)速度,可以保證🏃♀️磨(mo)損、維修後的輥系(xi)與生産線保持同(tong)步。擠幹輥采用無(wú)紡布層壓布輥,以(yǐ)提🐇供良好的擠幹(gan)和張緊性能,并🤩具(ju)有防擦傷和自愈(yù)功能。清洗🏒油箱具(jù)有💞加熱系統,可以(yi)使清洗介🧡質在不(bu)同環境溫度下使(shi)用并達到zui佳塗📧油(yóu)效果。電氣系統采(cǎi)用具有現場總線(xian)通信功能的PLC控制,通過觸摸屏(píng)人機界面可以進(jìn)行參數設定、故障(zhàng)診斷。

(6)闆料塗(tú)油機
為了保證闆(pan)料在較高速度下(xia)拉延成形時的質(zhi)量,在沖🌈壓成形前(qián)對闆料進行局部(bù)塗抹拉延油是汽(qi)車廠常用的工藝(yì)手段,适用于自動(dòng)化沖壓線的塗🐕油(you)機。
塗油機主要用(yong)于闆材拉延前的(de)塗油工序,由噴槍(qiang)單元、供油及❄️油液(ye)保溫單元、噴射供(gòng)氣單元、闆料輸送(song)單📧元、油霧收集單(dan)元、電氣控制單元(yuan)及機身等組♋成。塗(tu)油機具有行走機(jī)構,在不需要塗油(you)時可以移動離線(xian)。噴嘴采用數字化(huà)控制,保證闆料💚上(shang)油膜位置的準确(que)和油膜厚度的均(jun1)勻。不管環🌈境溫度(dù)如何變化,供油及(jí)油液保溫單元均(jun1)處于等待噴射😍狀(zhuàng)态,油液溫度恒定(ding),保證噴射效果。
(7)闆料對中(zhong)台
為了保證闆料(liao)被準确地放置在(zài)模具内,在機器人(rén)拾取闆料前需要(yao)對闆料進行對中(zhōng)。常用的對中台有(yǒu)重力對中台、機械(xie)對中台及光學對(dui)中台三種。
1)重(zhong)力對中台
闆料在(zài)裝滿滾珠的斜面(miàn)上依靠重力自由(yóu)滑向一角進行定(dìng)位,台上具有闆料(liao)到位檢測及雙料(liao)檢測。重力對中台(tai)适用于機器人直(zhí)接放置闆料,不适(shi)用于具有清洗機(ji)🐪、塗油機📱的自動線(xian)。
2)機械對中台(tai)
闆料依靠磁性皮(pí)袋移動至擋塊,再(zài)由另外三側的氣(qì)缸驅動打料器向(xiang)中心推,從而實現(xian)精确定位。所有打(da)料器的位置可示(shi)教編程,對中台具(jù)有闆料到位檢測(ce)及雙料檢測。機🔱械(xie)對中台能夠滿足(zú)各種異性料的高(gao)速對中。另外,可采(cǎi)用👄雙中心設計,以(yǐ)滿足同時處理一(yi)模兩件或雙模雙(shuang)件的要求。台上具(jù)有闆料到位檢測(cè)及雙料檢測。
3)光學對中台
這是(shi)近幾年發展的技(jì)術,其原理是利用(yòng)拍照獲得的闆😘料(liao)位置⚽圖像經視頻(pin)處理軟件後自動(dòng)調整機器人🤩的軌(guǐ)迹,從而既滿足zui終(zhong)将闆料精确置入(ru)模具内的要求,又(yòu)避免了機械對中(zhōng)台的複雜機構。光(guang)學對中台本質上(shang)是一個具有闆料(liào)到位檢測及雙料(liao)🌈檢測的磁性皮帶(dai)機,相比機械對中(zhōng)台,光學對中台能(neng)夠顯著降低成本(ben)。
(8)機器人(ren)七軸與端拾器
标準六軸機器(qì)人用于沖壓生産(chǎn)能夠達到8件(jian)/min的生産節拍(pai),為了進一步提高(gāo)生産率,近年來機(jī)器人制造🌈廠家⚽與(yǔ)系統集成商紛紛(fēn)研發附加七軸。采(cǎi)用七軸後,機器人(rén)沖壓自動化生産(chan)線的生産節拍可(kě)以進一步提高到(dào)12件/min,使得(dé)機器人自動化沖(chong)壓線的生産率能(néng)夠與昂貴的專用(yòng)機械手高速線一(yi)較高下。
(9)線尾碼垛系統
自動化沖壓線(xiàn)的生産節拍能夠(gòu)超過10件/min,這時線尾碼垛工(gōng)位的負荷就超過(guo)勞動極限,為了㊙️适(shì)應這種高節奏的(de)産出,需要先對沖(chòng)壓件成品進行分(fen)❌流,然後由人工或(huò)機器人将其碼入(ru)料架,zui後由鏟車将(jiāng)料架運走。

自動化(huà)沖壓生産線