一、多機連線機(ji)械手
分為多機滑(huá)塊同步模式及滑(hua)塊自由模式,一般(bān)适用于産🈲量要求(qiu)較大且品類衆多(duo)的小型沖壓件。
二(er)、多機連線機器人(rén)
一般适用于外觀(guān)和成形性要求較(jiào)高的大型沖壓🍓件(jian)(汽車零部件等)。
三(sān)、機器人沖壓自動(dòng)化生産線的一般(ban)構成
典型的機器(qi)人沖壓自動化生(sheng)産線包含以下部(bù)分:機器⛷️人、電控系(xi)統、拆垛裝置、過渡(du)皮帶、闆料清洗機(ji)、闆料塗油🐆機、對中(zhong)台、線尾👄碼垛系統(tong)、安全防護系統及(jí)機器人端拾器。具(ju)體布置方式可以(yǐ)💃根據生産車間的(de)面積進行調整,如(rú)拆垛車♍的開出方(fāng)式既可以與沖壓(yā)線平行也可以與(yǔ)沖壓線垂直。
1. 沖壓機器人
沖壓生産用機器(qi)人除了要求負載(zai)大、運行軌迹精确(que)及💔性📧能穩定可靠(kao)等搬運機器人所(suo)共有的特性,還要(yao)滿足✏️頻繁起/制動、作業範圍大(dà)、工件尺寸及回轉(zhuan)面積大等特點。各(ge)個生産廠家的沖(chong)壓機器人都在普(pǔ)通搬運機器人的(de)基礎上加大了電(diàn)動機功率及減速(sù)機規格,加長了手(shou)臂,并廣泛采用棚(péng)⛱️架式安裝結構。
2. 機器人沖壓自(zì)動化線控制系統(tong)
機器人沖壓(ya)自動化系統需要(yào)集成壓力機、機器(qi)人、拆垛機🤩、清洗機(ji)、塗油機、對中台、雙(shuang)料檢測裝置、視覺(jiào)識别❌系統、各種皮(pi)帶、同步控制系統(tong)、安全防護系統及(ji)大屏幕顯示,并具(ju)有無縫集成進工(gong)廠MES系統的能(néng)力。為了把如此多(duō)的智能控制系統(tǒng)有效集成🔆,一般🚶♀️采(cǎi)用以太網與工業(ye)現場總線二級網(wǎng)絡系統,其中現場(chǎng)🐅總線系統可能同(tong)時搭載安全總線(xian)。

3. 拆垛系統
目(mù)前常見的拆垛系(xi)統有三種,分别是(shi)專用拆垛機/機器人+拆垛(duo)小車/桁架式(shì)機械手+拆垛(duo)小車。
(1)專(zhuan)用拆垛機
其結構(gou)特點是垛料放置(zhì)在可移動液壓升(shēng)降台車👣上;垛料高(gao)度⛷️依靠與光電傳(chuan)感器與液壓系統(tǒng)控制,保持🌏恒定;磁(ci)力分張器依✨靠氣(qi)動或電動驅動自(zì)動貼近垛料;采用(yong)氣缸驅動、矩陣布(bu)置的真空吸盤組(zu)進行拆垛,真空吸(xi)盤組垂直運動;拆(chāi)成單張的闆料采(cai)用磁性皮帶傳輸(shu)。
(2)機器人(rén)+拆垛小車
其(qi)結構特點是垛料(liao)放置在可移動的(de)拆垛小車上;垛料(liao)高📧度不💔控制,拆垛(duǒ)時依靠計算的闆(pǎn)料厚度自動調整(zheng)機器人吸料♋高度(du);磁力分張器支架(jià)安裝在🙇♀️拆垛小🔅車(che)上,支架可平移并(bing)具有多個🤞可自由(you)旋轉的調整關節(jiē),更換垛料時人工(gong)将磁力分張器靠(kào)在🏃🏻♂️垛料周邊;拆👣垛(duo)用真空吸💯盤組及(ji)雙料檢測傳感器(qì)安裝在機器😘人端(duān)拾器上;拆成單張(zhang)的闆料由機器人(rén)放置在🌂可伸縮過(guò)渡皮💘帶上進行傳(chuan)輸。
(3)桁架(jia)式機械手+拆(chāi)垛小車
其結構特(tè)點是垛料放置在(zai)可移動的拆垛小(xiǎo)車上;垛🔴料😘高度不(bú)控制,拆垛時依靠(kào)計算的闆料厚度(dù)自動調整機械手(shǒu)🐇吸料高度;磁力分(fen)張器支架安裝在(zài)☀️拆垛小車上,支架(jià)可平移并具💘有多(duo)個可自由旋轉的(de)調整關🈚節,更換垛(duǒ)料時人工🔴将磁力(li)分張器靠在垛料(liao)周邊;拆垛用真空(kong)吸盤組及雙料檢(jiǎn)測傳感器安裝在(zai)桁架👈式機械手端(duān)拾器💯上;拆成單張(zhang)的闆料由機械手(shou)放置在可伸縮過(guò)渡皮帶上進行傳(chuán)輸。
(4)可伸(shēn)縮皮帶機
可伸縮(suo)皮帶機用于拆垛(duǒ)完成後單張闆料(liao)的傳輸,它可以為(wéi)闆料提供穿過清(qīng)洗機所需的移動(dòng)速度。皮帶機的速(sù)度一般為變頻控(kòng)制,以保證與後續(xù)清♋洗機、塗油機的(de)同步。皮帶長度可(kě)調整,以填補不進(jin)行闆料清洗、清洗(xi)機離線時的空間(jian)。
(5)闆料清(qing)洗機
可伸縮皮帶(dai)機用于拆垛完成(chéng)後單張闆料的傳(chuan)輸,它可以為闆料(liao)提供穿過清洗機(jī)所需的移動速度(du)。皮帶機的速度一(yi)般為變頻控制,以(yǐ)保證與後續清洗(xi)機、塗油機的同步(bù)。皮帶長度可調整(zhěng),以填補不進☎️行闆(pan)料清🤟洗、清洗機離(lí)線時的空間。
随着客戶對汽車(che)表面質量的要求(qiu)越來越高,在沖壓(yā)成形✊前對覆蓋件(jiàn)闆料進行清洗已(yi)經成為汽車廠的(de)标準工藝。根據産(chan)量大小,闆料清洗(xǐ)可以分為在線清(qing)洗和離線清洗兩(liang)種工❌藝:離線清洗(xǐ)适用于投産初期(qī),單車型産量較低(dī)的企業,一條闆料(liào)清洗🌍線可以供應(ying)2~3條沖壓(yā)線,離線清洗機的(de)規格一般寬度為(wei)2m;在線清洗适(shì)用于批量較大的(de)企業,為适應轎車(chē)整體🐆側圍的尺寸(cun),在線清洗機的規(gui)格一般寬度為4.2m。
清洗機由引料(liào)輥、毛刷輥及擠幹(gàn)輥組合的輥系,動(dòng)力🔆及傳動🌂系統、液(ye)壓調整機構,清洗(xǐ)過濾系統,集束😄噴(pen)管組件,油霧收集(jí)器,潤🐅滑系統,行走(zou)機構,以及電氣控(kòng)制♋系統等組成。主(zhu)要用于标準闆材(cai)、未塗層、鍍鋅闆以(yi)及🈚鋁闆等闆🔴料、卷(juan)料的清洗。清洗機(jī)具有自行走機構(gòu),在不需要清洗🔞工(gong)序時,整機可沿地(di)面軌道開出。
引料輥、毛刷輥、擠(ji)幹輥各自具有獨(dú)立的壓力調整與(yǔ)✍️變頻驅❗動💃機構,通(tong)過精确調整壓力(li)與速度,可以保證(zheng)磨損、維修後的輥(gun)系與生産線保持(chi)同步。擠幹輥采用(yòng)無紡布層壓布輥(gǔn),以提🏃🏻♂️供良好的擠(ji)幹和張緊性能,并(bing)具有防擦🌍傷和自(zi)愈功能。清洗油箱(xiang)具有💋加熱系統,可(kě)以使清洗介質在(zài)不同環境溫度下(xià)使用并達到zui佳塗(tú)油效果。電氣系統(tong)采用具有現場總(zǒng)線通信功能的PLC控制,通過觸摸(mō)屏人機界面可以(yi)進行參數設定、故(gu)障診斷。

(6)闆料(liào)塗油機
為了保證(zhèng)闆料在較高速度(du)下拉延成形時的(de)質量,在沖壓成形(xíng)前對闆料進行局(ju)部塗抹拉延油是(shì)汽車廠常用的工(gong)藝手段,适用于自(zì)動化沖壓線的塗(tú)♈油機。
塗油機主要(yào)用于闆材拉延前(qián)的塗油工序,由噴(pēn)槍單元😄、供油及♍油(yóu)液保溫單元、噴射(shè)供氣單元、闆料輸(shū)送單元、油霧收集(jí)單元、電氣控制單(dān)元及機身等組成(cheng)。塗油機具有行走(zǒu)機構,在不需要塗(tu)油時可以移☁️動離(lí)線。噴嘴采用數字(zì)化控制,保證闆料(liao)上油膜位置的準(zhǔn)确和油膜厚度的(de)均勻。不管環✍️境溫(wēn)度如何變化,供油(yóu)及油液保溫單元(yuan)均處于等待噴射(shè)狀态,油液溫度恒(héng)定,保證噴射效果(guo)。
(7)闆料對(dui)中台
為了保證闆(pǎn)料被準确地放置(zhì)在模具内,在機器(qì)人拾🤟取闆料前需(xū)要對闆料進行對(duì)中。常用的對中台(tai)有重力對中台、機(jī)械對中台及光學(xue)對中台三種。
1)重力對中台
闆料(liào)在裝滿滾珠的斜(xie)面上依靠重力自(zi)由滑向一角進行(hang)定位,台上具有闆(pan)料到位檢測及雙(shuāng)料檢測。重力‼️對中(zhōng)台适用于機器🧑🏽🤝🧑🏻人(rén)直接放置闆料,不(bu)适用于具有清洗(xi)機、塗油機的自動(dòng)線。
2)機械對中(zhōng)台
闆料依靠磁性(xing)皮袋移動至擋塊(kuai),再由另外三側的(de)氣缸㊙️驅動打料器(qi)向中心推,從而實(shí)現精确定位。所有(yǒu)打料器的位💋置可(kě)示教編程,對中台(tai)具有闆料到位檢(jiǎn)測及雙料🌂檢測。機(ji)械對中台能夠♻️滿(man)足各種異性料的(de)高🙇♀️速對中。另外,可(ke)采用💋雙中心設計(ji),以滿足同時處理(lǐ)一🌈模兩件或雙模(mo)雙件的要求。台上(shang)具有闆料到位檢(jian)測☀️及雙料檢測。
3)光學對中台
這(zhe)是近幾年發展的(de)技術,其原理是利(lì)用拍照獲得的闆(pan)料🍉位置圖像經視(shì)頻處理軟件後自(zì)動調整機器人的(de)軌迹,從而既滿足(zu)zui終将闆料精确置(zhi)入模具内的要求(qiú),又避免了機械對(dui)中台的複雜機構(gòu)。光學對中台本質(zhi)上是一個具有闆(pan)料到位檢測及雙(shuāng)料檢測的磁性皮(pí)帶機,相比機械對(dui)中台,光學對中台(tái)能夠顯著降低成(chéng)本。
(8)機器(qi)人七軸與端拾器(qì)
标準六軸機(jī)器人用于沖壓生(sheng)産能夠達到8件/min的生産節(jie)拍,為了進一步提(ti)高生産率,近年來(lai)機器人🎯制造🎯廠家(jiā)與系統集成商紛(fen)紛研發附加七軸(zhóu)。采用七軸後☔,機器(qi)人沖壓自動化生(sheng)産線的生産節拍(pāi)可以進一步提高(gao)到12件/min,使(shǐ)得機器人自動化(huà)沖壓線的生産率(lü)能夠與昂貴的專(zhuan)用機械手高速線(xiàn)一較高下。
(9)線尾碼垛系統(tǒng)
自動化沖壓(ya)線的生産節拍能(néng)夠超過10件/min,這時線尾碼垛(duǒ)工位的負荷就超(chao)過勞動極限,為了(le)适🧑🏾🤝🧑🏼應這種🔴高🧑🏽🤝🧑🏻節奏(zòu)的産出,需要先對(duì)沖壓件成品進行(hang)分流,然後由人工(gong)🈚或機👄器人将其碼(mǎ)入料架,zui後由😍鏟車(che)将㊙️料架運走。

自動(dòng)化沖壓生産線