一、多機連線機(jī)械手
分為多機滑(huá)塊同步模式及滑(huá)塊自由模式,一般(ban)适用于産量⁉️要求(qiu)較大且品類衆多(duō)的小型沖壓件。
二(èr)、多機連線機器人(ren)
一般适用于外觀(guān)和成形性要求較(jiao)高的大型沖壓件(jiàn)(汽車零部件等)。
三(san)、機器人沖壓自動(dong)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(bu)分🌏:機器人✊、電控系(xì)統、拆垛裝置、過渡(du)皮帶、闆料清洗機(jī)、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(fang)🙇♀️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(qi)人除了要求負載(zai)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(yào)滿足頻繁起/制動、作業範圍大(da)、工件尺寸及回轉(zhuǎn)面積大等特點。各(gè)個生産廠家的沖(chòng)壓機器人都在普(pu)通搬運機器人的(de)基礎上加大了電(diàn)動機功率及減速(su)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(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(qi)人、拆垛機、清洗👌機(jī)、塗油機、對中台、雙(shuang)料檢測裝置、視覺(jiào)識别系統、各種皮(pí)帶、同步控制系統(tong)、安全防護系統及(jí)大屏幕顯示🐅,并具(ju)有無縫集成進工(gōng)廠MES系統的能(neng)力。為了把如此多(duo)的智能控制系統(tong)有效集✌️成❄️,一般🌏采(cai)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(xì)統有三種,分别是(shi)專用拆垛機/機器人+拆垛(duo)小車/桁架式(shi)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(zhi)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(tong)控制,保持恒定;磁(cí)力分張器依靠氣(qi)動或電動驅動自(zi)動🈚貼近垛料;采用(yòng)氣缸驅動、矩陣布(bu)置的真空吸盤組(zu)進行拆垛,真空吸(xī)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(qí)結構特點是垛料(liao)放置在可移動的(de)拆垛小車上;垛料(liào)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(du);磁力分張器支架(jia)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(gōng)将磁力分🛀張器靠(kao)在垛料周邊;拆垛(duo)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(zhang)的闆料由機器人(rén)放置在可伸縮🏃♀️過(guo)渡皮🆚帶上進行傳(chuán)輸。
(3)桁架(jià)式機械手+拆(chāi)垛小車
其結構特(te)點是垛料放置在(zài)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(zai)🔞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(duo)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(jian)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(shǒu)放置在🌍可伸縮過(guo)渡皮帶上進行傳(chuan)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(liào)的傳輸,它㊙️可🌐以為(wei)闆料提供穿過清(qīng)洗機所需的移動(dong)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(xǐ)機離線時的空間(jian)。
(5)闆料清(qīng)洗機
可伸縮皮帶(dài)機用于拆垛完成(cheng)後單張闆料的傳(chuán)輸,它可以為闆料(liào)提供穿過清洗機(ji)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(zheng),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(qiú)越來越高,在沖壓(yā)成形前對🏃覆蓋件(jian)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(qīng)❌洗和離線清洗兩(liǎng)種工🍉藝:離線💚清洗(xi)适用于投産初期(qi),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(che)整體側圍的尺寸(cùn),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(xi)過濾系統,集束噴(pēn)管🌈組件,油霧收集(ji)器,潤滑系統,行走(zou)機構,以及電氣控(kong)制系統等組成。主(zhu)🏃🏻♂️要用于标準闆🔴材(cai)、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(gōng)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(lì)與速度,可以保證(zheng)磨損、維修後的輥(gun)系與生産線保持(chí)同步。擠幹輥采用(yong)無紡布🔞層壓布輥(gǔn),以提供良好的擠(jǐ)幹和張緊性能,并(bing)具有防擦傷和自(zì)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(xia)使用并達到zui佳🐕塗(tú)油效果。電氣系🔞統(tong)采用具有現場總(zong)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(zheng)闆料在較高速度(dù)下拉延成形時的(de)質量,在沖壓成🌍形(xing)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(zi)動化沖壓線的塗(tu)油機。
塗油機主要(yao)用于闆材拉延前(qian)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(shu)送單元、油霧收集(ji)單元、電氣控制單(dan)元及機身等組成(chéng)。塗油機具有行走(zou)機構,在不需要塗(tu)油時可以移動離(lí)線。噴嘴采用數🎯字(zi)化控制,保證闆料(liao)上油膜位置的準(zhun)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(yuán)均處于等待噴射(shè)🙇🏻狀态,油液溫度恒(héng)定,保🌈證噴射🥰效果(guǒ)。
(7)闆料對(dui)中台
為了保證闆(pan)料被準确地放置(zhi)在模具内,在機器(qi)人拾♍取‼️闆料前需(xu)要對闆料進行對(dui)中。常用的對中台(tái)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(zì)由滑向一角💋進💚行(hang)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(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(zhong)台
闆料依靠磁性(xing)皮袋移動至擋塊(kuài),再由另外三側的(de)氣缸🈲驅📱動打料器(qì)向中心推,從而實(shi)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(jī)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(jì),以滿足🙇🏻同時處理(lǐ)一模兩件或雙模(mó)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(zhè)是近幾年發展的(de)技術,其原理是利(li)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(duì)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(pi)帶機,相比機械對(duì)中台,光學對中台(tai)🈚能夠顯著降低成(cheng)本。
(8)機器(qì)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(fēn)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(gāo)到12件/min,使(shi)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(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(duo)工位的負荷就超(chao)過勞動極限,為了(le)适應❌這種✔️高節奏(zou)的産出,需要先對(duì)沖壓件成品進✂️行(háng)分流,然後由人工(gong)或機🏃器人将其碼(ma)入料架,zui後由🔴鏟車(che)将料架運走。

自動(dòng)化沖壓生産線