一、多機連線機械(xiè)手
分為多機滑塊(kuai)同步模式及滑塊(kuai)自由模式,一般适(shì)用于産量要求較(jiào)大且品類衆多的(de)小型沖壓件。
二、多(duo)機連線機器人
一(yī)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(rén)沖壓自動化生産(chan)線包含以下部分(fèn):機器人♊、電控系統(tǒng)、拆垛裝置、過渡皮(pi)帶、闆料清洗機、闆(pǎn)料塗油🌐機、對中台(tai)♊、線尾碼垛系統、安(an)全防護系統及機(jī)器人端拾器。具體(ti)布置方式可以根(gēn)據生産車間的面(mian)積進行調整,如拆(chāi)垛車的開出方式(shì)既可以✔️與沖壓線(xiàn)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(ren)除了要求負載大(dà)、運行軌迹精确及(jí)性能穩定可靠等(děng)搬運機器人所共(gong)有的特性,還要滿(mǎn)足頻繁起/制(zhi)動、作業範圍大、工(gong)件尺寸及回轉面(mian)積大等特點📞。各個(ge)生産廠家的沖壓(ya)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(dòng)化線控制系統
機器人沖壓自(zi)動化系統需要集(jí)成壓力機、機器人(ren)、拆🌈垛機、清洗🐕機、塗(tú)油機、對中台、雙料(liao)檢測裝置、視覺識(shi)别系統、各種皮帶(dai)、同步控制系統、安(ān)全防護系統及大(da)屏幕顯示😘,并具有(you)🐇無縫集成進工廠(chang)MES系統的能力(li)。為了把如此多的(de)智能控制系統有(yǒu)效集成,一般采用(yong)以太網與工業現(xiàn)場總線二級網絡(luò)系統,其中現場總(zong)線系統可能同時(shi)搭載安全總線。

3. 拆(chai)垛系統
目前(qian)常見的拆垛系統(tǒng)有三種,分别是專(zhuān)用拆垛機/機(ji)器人+拆垛小(xiao)車/桁架式機(jī)械手+拆垛小(xiǎo)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(gǎn)器與液壓系統控(kòng)制🛀,保持恒定;磁力(lì)分張器依⭕靠氣動(dòng)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(pan)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(fàng)置在可移動的拆(chai)垛小車上🔴;垛❄️料高(gao)度不控制,拆垛時(shí)依靠計算的闆料(liào)厚度自動調整機(jī)器人吸料高度;磁(ci)力分張器支架安(an)裝在拆垛小車上(shang),支架可平移并具(ju)有多個可自由旋(xuán)轉的調整關節,更(geng)換垛料時人工将(jiāng)磁力分張器靠在(zai)垛料周邊;拆垛用(yòng)真空吸盤組及雙(shuang)料檢測傳感器㊙️安(ān)裝在機器人端拾(shí)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(shū)。
(3)桁架式(shi)機械手+拆垛(duo)小車
其結構特點(diǎn)是垛料放置在可(kě)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(xī)料高度;磁力分張(zhang)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(liào)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(ce)傳感器安裝在桁(héng)架式機械手端拾(shi)器上;拆成單張的(de)闆料由機械手🍓放(fàng)置在可伸縮過渡(du)皮帶上進行傳輸(shu)。
(4)可伸縮(suo)皮帶機
可伸縮皮(pi)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(su)度。皮帶👉機的速度(du)🚩一般為變💋頻控制(zhì),以保證與後續清(qing)洗機、塗油機的同(tóng)步。皮帶長度可調(diào)整,以填補不進行(hang)闆料清洗、清洗機(jī)🤞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(tí)供穿過清洗機所(suǒ)需的移動速度。皮(pi)帶機的速度🔱一般(bān)為變頻控制,以保(bao)證與後續清洗機(ji)、塗油機的同步。皮(pí)帶長度可調整🏃🏻♂️,以(yǐ)填補不進行闆料(liao)清洗、清洗機離線(xian)時的空間。
随(sui)着客戶對汽車表(biao)面質量的要求越(yue)來越高,在沖壓成(cheng)形前對🛀🏻覆蓋件闆(pan)料進行清洗已經(jīng)成為汽車🌈廠的标(biao)準工藝。根據🌈産量(liàng)大小,闆料清洗可(kě)以分為在線清洗(xi)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(qing)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(yong)于批量較大的企(qi)業,為适應轎車整(zheng)體側圍的💘尺寸,在(zài)線清洗機的規格(ge)一般寬度為4.2m。
清洗機由引料輥(gǔn)、毛刷輥及擠幹輥(gǔn)組合的輥系,動力(li)及傳動系統、液壓(yā)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(ji)構,以及電氣控制(zhì)系統等組成。主要(yao)用于标準闆材、未(wèi)塗層、鍍鋅闆以及(jí)鋁闆等闆料、卷料(liào)的清洗。清洗機具(jù)有自行走機構,在(zài)🎯不需要清洗工序(xu)時,整機🆚可沿地面(mian)軌🏃道開出。
引(yǐn)料輥、毛刷輥、擠幹(gan)輥各自具有獨立(li)的壓力調整與🥰變(bian)頻驅✔️動👄機構,通過(guò)精确調整壓力與(yǔ)速度,可以保證🙇🏻磨(mó)損、維修🏃🏻♂️後的輥系(xì)☁️與生産線保持同(tóng)步。擠幹輥采用無(wú)紡布😍層壓布輥,以(yi)提供良好的擠幹(gan)和張緊性能,并具(jù)有防擦傷和自愈(yu)功能。清洗油箱具(jù)有✔️加熱系統,可㊙️以(yǐ)使清洗介質在不(bú)同環🐇境溫度下使(shi)用并達到zui佳塗💰油(you)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(zhì)量,在☔沖壓成形前(qián)對闆料進行局部(bù)塗抹拉延油是汽(qì)車廠常用的工藝(yi)手段,适用于自動(dòng)化沖壓線的塗油(yóu)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(yuán)及機身等組成。塗(tú)油機具有行走機(jī)構,在不🈲需要塗油(you)時可以移㊙️動離線(xiàn)。噴🔞嘴采用數字化(hua)控制👅,保證闆料上(shang)油膜位置的準确(què)和油膜厚度的均(jun)勻。不管環境溫度(dù)如何變化,供油及(ji)⭐油液保溫單元均(jun)🤟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(liào)被準确地放置在(zai)模具内,在機器人(rén)拾取闆料前需要(yao)對闆料進行對中(zhong)。常用的對中台有(you)重力對中台、機械(xiè)對中📐台及光學對(dui)中台三種。
1)重(zhòng)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(ding)位,台上具有闆料(liao)到位檢測及雙料(liào)檢測。重力♊對中台(tai)适用于機器人直(zhí)接放置闆料,不适(shì)用于具有清洗機(ji)、塗油機的自動線(xiàn)。
2)機械對中台(tai)
闆料依靠磁性皮(pi)袋移動至擋塊,再(zài)由另外三側的氣(qì)缸驅動打料器向(xiàng)中心推,從而實現(xiàn)精确定位。所有打(da)料器的位置可示(shì)教編程,對中台具(jù)有闆料到位檢測(cè)及雙料檢測。機械(xiè)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(ju)有闆料到位檢測(ce)及雙料檢測。
3)光學對中台
這是(shì)近幾年發展的技(ji)術,其原理是利用(yòng)拍照獲得的闆料(liào)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(rù)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(shàng)是一🧑🏾🤝🧑🏼個具有闆料(liào)到位檢測及雙料(liào)檢測的磁性皮帶(dai)機,相比機械對中(zhōng)台,光學對中台📐能(néng)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(jiàn)/min的生産節拍(pai),為了進一步提高(gao)生産率,近年來機(ji)器人👉制造廠家與(yu)系統集成商紛紛(fēn)研發附加七軸。采(cai)用七軸後,機器人(rén)沖🐪壓自動化生産(chǎn)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(neng)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(gou)超過10件/min,這時線尾碼垛工(gong)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(rù)料架,zui後由💔鏟車将(jiang)料架運👅走。

自動化(hua)沖壓生産線