一、多機連線(xiàn)機械手
分為多機(jī)滑塊同步模式及(jí)滑塊自由模式,一(yī)般适用于産量要(yao)求較大且品類衆(zhong)多的小型沖壓件(jiàn)。
二、多機連線機器(qi)人
一般适用于外(wai)觀和成形性要求(qiu)較高的大型沖壓(ya)件(汽車零部件等(deng))。
三、機器人沖壓自(zi)動化生産線的一(yi)般構成
典型的機(ji)器人沖壓自動化(hua)生産線包含以下(xià)部分:機器人💛、電控(kong)系統、拆垛裝置、過(guo)渡皮帶、闆料清洗(xǐ)機、闆料塗油機、對(duì)中台、線尾碼垛系(xì)統、安全防護系統(tǒng)及機器人端拾器(qi)。具體布置方式可(kě)以根據生産車間(jian)的面積進行調整(zheng),如拆垛車的開出(chū)方式既可以與沖(chòng)壓線平行也可以(yi)與沖壓線垂直。
1. 沖壓機器人
沖壓生産用機(jī)器人除了要求負(fu)載大、運行軌迹精(jīng)确及性🍓能穩㊙️定可(ke)靠等搬運機器人(ren)所共有的特性,還(hai)要滿足頻繁起/制動、作業範圍(wéi)大、工件尺寸及回(huí)轉面積大等特點(diǎn)🔞。各個生産廠家的(de)沖壓機器人都在(zài)普通搬運機器人(ren)的基礎上加大了(le)電動機功率及減(jiǎn)速機規格,加長了(le)🏃♂️手臂🐪,并廣泛采用(yong)棚架式安裝結構(gou)。
2. 機器人沖壓(ya)自動化線控制系(xì)統
機器人沖(chòng)壓自動化系統需(xū)要集成壓力機、機(jī)器人🏃🏻♂️、拆垛機、清洗(xi)機、塗油機、對中台(tái)、雙料檢測裝置、視(shì)覺識别系統、各種(zhong)皮帶、同步控制系(xì)統、安全防護系統(tǒng)及大屏幕顯示,并(bing)具有無縫集成進(jìn)工廠MES系統的(de)能力。為了把如此(ci)多的智能控制系(xi)統有效❤️集㊙️成,一般(ban)采用以太網與工(gōng)業現場總線二級(ji)網絡🔞系統,其中現(xiàn)場總線系統可能(neng)同時搭載安全總(zǒng)線。

3. 拆垛系統
目前常見的拆垛(duo)系統有三種,分别(bie)是專用拆垛機/機器人+拆(chāi)垛小車/桁架(jia)式機械手+拆(chāi)垛小車。
(1)專用拆垛機
其結(jié)構特點是垛料放(fàng)置在可移動液壓(yā)升降台車上;垛料(liào)高度依靠與光電(diàn)傳感器與液壓系(xi)統控制,保持恒定(ding);磁力分張器依靠(kao)氣動或電動驅動(dong)自動貼近垛料;采(cǎi)用氣缸驅動、矩陣(zhèn)🏃♂️布置的真空吸盤(pan)組進行拆垛,真空(kōng)吸盤組垂直運動(dòng);拆成單💜張的闆料(liào)采用磁性皮帶傳(chuán)輸。
(2)機器(qi)人+拆垛小車(che)
其結構特點是垛(duo)料放置在可移動(dòng)的拆垛小車上;垛(duǒ)💘料㊙️高度不控制,拆(chāi)垛時依靠計算的(de)闆料厚度自動調(diao)整機器人吸料🧡高(gāo)度;磁力分張器支(zhī)架安裝在💘拆垛小(xiao)車上,支架可平移(yi)并具♻️有多個可自(zì)由旋轉的調整關(guān)節,更換垛料時人(rén)工🙇♀️将磁力分張器(qi)靠在垛料周邊;拆(chāi)垛用真空吸盤組(zǔ)及雙料檢測傳感(gǎn)器安裝在機器人(rén)端拾器上;拆成單(dan)張的闆料由機器(qi)人放置在可伸縮(suo)過渡皮帶上進行(hang)傳輸。
(3)桁(heng)架式機械手+拆垛小車
其結構(gou)特點是垛料放置(zhì)在可移動的拆垛(duǒ)小車上;垛料高度(dù)不控制,拆垛時依(yi)靠計算的闆料厚(hòu)度自🌈動調整機械(xiè)手吸料高度;磁力(lì)分張器支架安裝(zhuang)在拆垛小🛀車上,支(zhi)架可平移并具🎯有(you)多個可自由旋轉(zhuǎn)的調整關節,更換(huàn)垛料時人工将磁(ci)力分🛀張器靠在垛(duo)料周邊;拆垛用真(zhēn)空吸盤組及雙料(liào)檢測傳感器💛安裝(zhuang)在桁架式機械手(shǒu)端拾器上;拆成單(dan)張的闆料👉由機械(xie)手放置在㊙️可伸縮(suō)過渡皮帶🌂上進行(hang)傳輸。
(4)可(ke)伸縮皮帶機
可伸(shen)縮皮帶機用于拆(chai)垛完成後單張闆(pǎn)料的傳輸,它可以(yi)為🌍闆料提供穿過(guo)清洗機所需的移(yí)動速度☔。皮帶機的(de)速度一般為變頻(pin)控制,以保證與後(hòu)續清洗機、塗油機(ji)的同步。皮帶長度(dù)❄️可調整,以填補不(bu)進㊙️行闆料清洗、清(qīng)洗機離線時的空(kōng)間。
(5)闆料(liao)清洗機
可伸縮皮(pí)帶機用于拆垛完(wán)成後單張闆料的(de)傳輸,它可以為闆(pan)料提供穿過清洗(xi)機所需的移動速(sù)度。皮帶機的速度(du)一般為變頻控制(zhì),以保證與後續清(qīng)洗機、塗🐅油機的同(tóng)步。皮帶長度⛷️可調(diao)整✏️,以填補不進行(hang)闆料清洗、清洗機(jī)離線時的空間。
随着客戶對汽(qì)車表面質量的要(yào)求越來越高,在沖(chòng)壓成形前對覆蓋(gài)件闆料進行清洗(xǐ)已經成為汽車廠(chang)的标準工藝。根據(jù)産量大小,闆料清(qīng)洗可以分為在線(xian)清洗和離線清洗(xǐ)兩種工藝:離線清(qīng)洗适用于投産初(chu)期,單車型産🏃🏻量較(jiao)低的企業,一條闆(pǎn)料清洗🧡線可以供(gòng)應2~3條沖(chòng)壓線,離線清洗機(jī)的規格一般寬度(dù)為2m;在線清洗(xi)适用于批量較大(da)的企業,為适應轎(jiào)車整🌐體側圍的尺(chǐ)⛷️寸,在線清洗機的(de)規格一般寬度為(wéi)4.2m。
清洗機由引(yǐn)料輥、毛刷輥及擠(ji)幹輥組合的輥系(xì),動力🛀及傳動系👄統(tong)、液壓調整機構,清(qīng)洗過濾系統,集束(shù)噴管組件🏃♂️,油霧❌收(shou)集器,潤滑系統,行(háng)走機構,以及電氣(qì)控制系統等組成(chéng)。主要用于标準闆(pan)材、未塗層、鍍鋅闆(pǎn)以及鋁闆等闆料(liào)、卷料的清洗。清洗(xi)機具有自行走機(jī)構,在不需要清洗(xǐ)工序時,整機可沿(yán)地面軌道開出。
引料輥、毛刷輥(gun)、擠幹輥各自具有(you)獨立的壓力調整(zheng)與變頻驅📱動機構(gòu),通過精确調整壓(yā)力與速度,可以保(bǎo)證磨損、維修後的(de)輥系與生産線保(bǎo)持同步。擠幹輥采(cai)用無紡布層壓布(bu)輥,以提供良好的(de)擠幹和張緊性能(neng),并具有防擦傷和(he)自愈功能。清洗油(you)箱具有♊加熱系統(tong),可以使清洗介質(zhi)在不同環境溫度(dù)下使用并達到zui佳(jia)塗油效果。電氣系(xì)統采用具有現場(chǎng)總💃線通信功能的(de)PLC控制,通過觸(chù)摸屏人機界面可(kě)以進行參數設定(ding)、故障診☎️斷。

(6)闆(pan)料塗油機
為了保(bǎo)證闆料在較高速(sù)度下拉延成形時(shí)的質量,在沖壓成(chéng)形🙇🏻前對闆料進行(háng)局部塗抹拉延油(you)是汽車廠常用的(de)工藝手段,适用于(yú)自動化沖壓線的(de)塗油機。
塗油機主(zhu)要用于闆材拉延(yán)前的塗油工序,由(you)噴槍單元、供油及(jí)油液保溫單元、噴(pen)射供氣單元、闆料(liào)輸送單元、油霧收(shou)集單元、電氣控制(zhi)單元及機身等組(zu)成。塗油⛱️機具有行(háng)走機構,在不需要(yào)塗油時可以移💘動(dòng)離線。噴嘴采用數(shu)字化控制,保證闆(pan)料😘上油膜位置的(de)準确和🌈油膜厚度(dù)的♋均勻。不管環境(jing)溫度如何變化,供(gòng)油及油液保溫單(dān)元均處于等待噴(pen)射狀态,油液溫度(du)恒定,保證噴射效(xiao)果。
(7)闆料(liao)對中台
為了保證(zhèng)闆料被準确地放(fàng)置在模具内,在機(jī)器人拾取闆料前(qian)需要對闆料進行(háng)對中。常用的對中(zhong)台有重力對🔴中台(tai)、機械對中台及光(guāng)學對中台三種。
1)重力對中台
闆(pan)料在裝滿滾珠的(de)斜面上依靠重力(lì)自由滑向一角❓進(jìn)行定位☔,台上具有(yǒu)闆料到位檢測及(ji)雙料檢測。重力對(duì)中台适用于機器(qì)👅人直接放置闆料(liào),不适用于具有清(qīng)洗機、塗油機❤️的自(zi)動線。
2)機械對(duì)中台
闆料依靠磁(ci)性皮袋移動至擋(dang)塊,再由另外三側(ce)的氣缸驅動打料(liao)器向中心推,從而(ér)實現精确定位。所(suǒ)有打料器的位置(zhì)可示教編程,對中(zhōng)台具有闆料到位(wei)檢測及雙料檢測(ce)。機械對中台能夠(gòu)滿足各種異🔴性料(liào)的高速對中。另外(wai),可采用雙中心設(shè)計,以滿足同時處(chu)理一模兩件或雙(shuang)模雙件的要求。台(tái)上具有💁闆料到位(wei)檢測及雙料檢測(cè)。
3)光學對中台(tai)
這是近幾年發展(zhan)的技術,其原理是(shi)利用拍照獲得的(de)闆♌料位🈲置圖像經(jīng)視頻處理軟件後(hòu)自動調整機器人(rén)的軌迹,從而既滿(mǎn)足zui終将闆料精确(que)置入模具内的要(yào)求,又避免了機械(xiè)對中台的複雜機(ji)構。光學💃對中台本(ben)質上是一個具有(you)闆料到位檢測及(jí)雙料🐕檢測的磁性(xìng)皮帶機,相比機械(xie)對中台,光學對中(zhong)台能夠顯著降低(dī)成本。
(8)機(jī)器人七軸與端拾(shi)器
标準六軸(zhóu)機器人用于沖壓(yā)生産能夠達到8件/min的生産(chan)節拍,為了進一步(bù)提高生産率,近年(nián)來機器人制😘造廠(chang)家與系統集成商(shāng)紛紛研發附加七(qī)軸。采用七軸後,機(jī)器人沖壓自動化(hua)生産線的生産節(jiē)拍可以進一步提(ti)🏒高到12件/min,使得機器人自動(dòng)化沖壓線的生産(chǎn)率能夠與昂貴的(de)專用機械手高速(sù)線一較高下。
(9)線尾碼垛系(xì)統
自動化沖(chòng)壓線的生産節拍(pai)能夠超過10件(jiàn)/min,這時線尾碼(ma)垛工位的負荷就(jiù)超過勞動極限,為(wei)了适應這種高節(jiē)奏的産出,需要先(xiān)對沖壓件成品進(jin)行分流,然後由人(ren)工⛹🏻♀️或機器人将其(qí)碼入料架,zui後由鏟(chǎn)車将料架運走。

自(zì)動化沖壓生産線(xian)