一、多機連線機(jī)械手
分為多機滑(hua)塊同步模式及滑(huá)塊自由模式,一般(ban)适😍用于🌈産量要🍉求(qiú)較大且品類衆多(duo)的小型沖壓件。
二(er)、多機連線機器人(ren)
一般适用于外觀(guān)和成形性要求較(jiào)高的大型沖壓🐅件(jiàn)(汽車零部件等)。
三(sān)、機器人沖壓自動(dòng)化生産線的一般(bān)構成
典型的機器(qì)人沖壓自動化生(sheng)産線包含以下部(bù)分:機器人、電控系(xì)統、拆垛裝置、過渡(dù)皮帶、闆料清洗機(ji)、闆料塗油機、對中(zhōng)台、線尾碼垛系統(tǒng)、安全防護系統及(ji)機器人端拾器。具(jù)體布置方式可以(yǐ)根據生産車間的(de)面積進行調整,如(ru)拆垛車的開出方(fāng)式既可以與沖壓(ya)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(qì)人除了要求負載(zǎi)大、運行軌迹精确(què)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(zhuǎn)面積大等特點🌈。各(gè)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(dian)動機功率及減速(su)機規格,加長了手(shou)臂🌈,并廣泛采用棚(peng)架式安裝結構。
2. 機器人沖壓自(zi)動化線控制系統(tong)
機器人沖壓(yā)自動化系統需要(yào)集成壓力機、機器(qì)人💋、拆垛機、清洗機(jī)、塗油機、對中台、雙(shuāng)料檢測裝置、視覺(jiao)💰識别系統、各種皮(pi)帶、同步控制系統(tǒng)、安全防護系統及(ji)大屏幕顯示,并具(jù)有無縫集💯成進工(gōng)廠MES系統的能(néng)力。為了把如此多(duō)的智能控制系統(tong)有效集♈成⛱️,一💁般🔞采(cai)用以太網與工業(yè)現場總線二級網(wang)絡系統,其中現場(chang)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(shì)專用拆垛機/機器人+拆垛(duo)小車/桁架式(shì)機械手+拆垛(duǒ)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(sheng)降台車㊙️上;垛料高(gāo)度🌏依靠與光電傳(chuan)感器與液壓系統(tong)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(yòng)氣缸驅動、矩陣布(bù)置的真空吸盤組(zǔ)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(ren)+拆垛小車
其(qi)結構特點是垛料(liào)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(pan)料厚度自動調整(zhěng)機器人吸料⭕高度(dù);磁力分張器支架(jia)安裝在💋拆垛小車(chē)上,支架可平移并(bìng)具🐕有多個💃可自由(yóu)旋轉的調整關節(jie),更換垛👨❤️👨料時人工(gong)将磁力分張器靠(kào)在垛料周邊;拆垛(duǒ)用真空吸盤組及(ji)雙料檢測傳感器(qi)🧑🏾🤝🧑🏼安裝在機器人端(duān)拾器上;拆成單張(zhāng)的闆料由機器人(ren)放置在可伸縮過(guo)渡皮帶上進行傳(chuan)輸。
(3)桁架(jià)式機械手+拆(chai)垛小車
其結構特(tè)點是垛料放置在(zài)可移動的拆垛小(xiao)車上;垛🌈料高度不(bú)❓控制,拆垛時依靠(kao)計算的闆料厚度(du)自動調整機械手(shǒu)吸料高度;磁力分(fèn)張器支架安裝在(zài)拆垛小車上,支⭐架(jia)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(lì)分張器靠在垛料(liao)周邊;拆垛用真空(kōng)吸盤組及雙料檢(jiǎn)測傳感器安裝在(zài)桁架式機械手端(duān)拾器上;拆成單張(zhāng)的闆料由機械手(shou)放置在可伸縮過(guo)渡皮帶上進行傳(chuán)輸。
(4)可伸(shen)縮皮帶機
可伸縮(suō)皮帶機用于拆垛(duo)完成後單張闆料(liao)的傳輸,它可以為(wéi)🔅闆料提供穿過清(qing)洗機所需的移動(dòng)速度。皮帶🤟機的速(sù)度一般為變頻控(kong)制,以保證與後續(xu)清🈚洗機、塗油機的(de)同步。皮帶長度可(ke)調整,以填補不進(jìn)行闆料清洗、清洗(xǐ)機離線時的🌂空間(jian)。
(5)闆料清(qing)洗機
可伸縮皮帶(dài)機用于拆垛完成(chéng)後單張闆料的傳(chuán)輸,它可以為闆料(liao)提供穿過清洗機(jī)所需的移動速度(dù)🌏。皮帶機的速度👌一(yi)般為變頻控制,以(yi)保證與後續清洗(xǐ)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(li)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(yǐ)經成為汽車💘廠的(de)💔标準工藝。根據産(chǎn)量大小,闆料清洗(xi)可以分為在線清(qing)洗和離🐅線清洗兩(liang)種工藝:離線清洗(xi)适用于♉投産初期(qī)🏒,單車型産量較低(di)的企業,一條♌闆料(liao)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(liao)輥、毛刷輥及擠幹(gàn)輥組合的輥系,動(dòng)力及🔞傳動系統、液(yè)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(zǒu)機構,以及電氣控(kong)制系統等🐆組成。主(zhu)要用于标準闆材(cái)、未塗層、鍍⛹🏻♀️鋅闆以(yǐ)及鋁闆等闆料、卷(juàn)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(dì)面軌☀️道開出。
引料輥、毛刷輥、擠(ji)幹輥各自具有獨(du)立的壓力調整與(yǔ)變🐇頻驅♉動機構,通(tōng)過精确調整壓力(lì)與速度,可以保證(zhèng)磨損、維修後的🙇🏻輥(gǔn)系與生産線保持(chí)同步。擠幹輥采用(yòng)無紡布層壓布🤟輥(gǔn),以提供良好的擠(jǐ)幹和張緊性能,并(bìng)具有防擦傷和自(zì)愈🈲功能。清洗油箱(xiāng)具有加熱系統,可(ke)💔以使清洗介🐅質在(zài)不同環境溫度下(xià)使用并達到zui佳塗(tu)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(mo)屏人機界面可以(yǐ)進行參數設定、故(gù)障診斷。

(6)闆料(liao)塗油機
為了保證(zheng)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(jú)部塗抹拉延油是(shi)汽車廠常用的工(gong)藝手段,适用于自(zì)動化沖壓線的塗(tu)♋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(ji)單元、電氣控制單(dān)元及機身等組成(chéng)。塗油機具有行走(zǒu)機構,在不需要塗(tú)❗油時可以移💔動離(li)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(wen)度如何🐉變化,供油(yóu)及油液保溫單元(yuan)均處于等待噴射(she)狀态♻️,油液溫度👄恒(héng)定,保證噴射效果(guo)。
(7)闆料對(duì)中台
為了保證闆(pǎn)料被準确地放置(zhi)在模具内,在機器(qì)人拾取闆料前需(xu)要對闆料進行對(duì)中。常用的對中台(tái)有重力對🌏中台、機(jī)械對中💁台及光學(xué)對中台三種。
1)重力對中台
闆料(liào)在裝滿滾珠的斜(xié)面上依靠重力自(zì)由滑向一角進行(háng)定位,台上具有闆(pan)料到位檢測及雙(shuang)料檢測🈲。重力對中(zhong)⛹🏻♀️台适用于機器人(ren)直接放置闆料,不(bú)适用于具有清洗(xǐ)機、塗油機的自動(dong)🏃線。
2)機械對中(zhong)台
闆料依靠磁性(xìng)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(you)打料器的位置可(ke)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(mǎn)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(li)一😄模兩件或雙模(mó)雙件的要求。台上(shàng)具有闆料到位檢(jian)測及雙料檢測。
3)光學對中台
這(zhè)是近幾年發展的(de)技術,其原理是利(li)用拍照獲得的闆(pǎn)料位置圖像經視(shi)頻處理軟件後自(zì)動調整機器人的(de)軌迹,從而既滿足(zú)zui終将闆料精确置(zhi)入模具内的要求(qiú),又避免了機械對(duì)中台的複雜機構(gou)。光學對中台本質(zhi)上是一個具有闆(pǎn)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(cheng)本。
(8)機器(qì)人七軸與端拾器(qi)
标準六軸機(ji)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(tí)高生産率,近年來(lái)機器人制造廠家(jia)與系統集成商紛(fen)紛研發附加七軸(zhou)。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(gāo)到12件/min,使(shǐ)得機器人自動化(hua)沖壓線的生産率(lü)能夠與昂貴的專(zhuan)用機械🌏手高速線(xian)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(duo)工位的負荷就超(chāo)過勞動極限,為了(le)适❤️應👣這種高節奏(zòu)的産出,需要先對(dui)沖壓件成品進行(háng)分流,然後由人工(gōng)🏃或機🌈器人将其碼(mǎ)入料架,zui後由鏟車(chē)将料架運走。

自動(dong)化沖壓生産線