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(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(san)、機器人沖壓自動(dòng)化生産線的一般(bān)構成
典型的機器(qi)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(ji)、闆料塗油機、對🌈中(zhōng)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(yi)根據生産車📱間的(de)面積進行調整,如(ru)拆垛車的開出方(fang)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(qì)人除了要求負載(zǎi)大、運行軌迹精确(que)及性能穩定可靠(kao)等搬運機器人所(suǒ)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(zhuan)面積大等特點。各(ge)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(shǒu)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(jī)、塗油機、對中台、雙(shuāng)料檢測裝置、視覺(jiao)識别系統🔴、各種皮(pí)帶、同步控制系統(tong)、安全防護系統及(ji)大屏幕顯示,并具(jù)有無縫集成進工(gong)廠MES系統的能(neng)力。為了把如此多(duō)的智能控制系統(tǒng)有效集成😍,一般📞采(cai)用以太網與工業(ye)現場總線二級網(wang)絡🤞系統,其中現場(chǎng)總線系統可能同(tóng)時搭載安全總線(xiàn)。

3. 拆垛系統
目(mu)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(duǒ)小車/桁架式(shì)機械手+拆垛(duo)小車。
(1)專(zhuan)用拆垛機
其結構(gòu)特點是垛料放置(zhì)在可移動液壓升(shēng)降台車上;垛料高(gāo)😍度依靠與光電傳(chuán)感器與液壓系統(tǒng)控制,保持🤩恒定;磁(cí)力分張器依💃🏻靠氣(qì)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(xi)盤組垂直運♊動;拆(chai)成單😄張的闆料采(cai)用磁性皮帶傳輸(shū)。
(2)機器人(rén)+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(duo)時依靠計算的闆(pǎn)料厚度自動調整(zhěng)機器人♉吸料高度(du);磁力分張器支架(jià)安裝在拆垛小車(chē)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(duǒ)用真空吸🌈盤組及(jí)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(chai)垛小車
其結構特(tè)點是垛料放置在(zài)可移動的拆垛小(xiǎo)車上;垛料高度♉不(bu)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(fen)張器支架安裝在(zai)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(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(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(shǒu)放置在可伸縮過(guo)渡皮帶上進行傳(chuan)輸。
(4)可伸(shen)縮皮帶機
可伸縮(suo)皮帶機用于拆垛(duo)完成後單張闆料(liào)的傳輸❌,它可以為(wéi)闆料提供穿過清(qīng)洗機所需的移動(dong)速度。皮帶⭕機的速(su)度🚶一般為變💜頻控(kòng)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(jin)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(dai)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(yī)般為變頻控制,以(yi)保證與後續清洗(xǐ)機、塗油機的同步(bu)。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(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(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(dī)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(wéi)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(pen)管組件,油霧收集(ji)器,潤滑系統,行走(zou)機構,以及電🔴氣控(kòng)制系統等♊組成。主(zhǔ)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(jǐ)幹輥各自具有獨(dú)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(zheng)磨損、維修後的輥(gǔn)系與生産線保持(chi)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(zi)愈⛹🏻♀️功能。清洗油箱(xiāng)具有🙇🏻加熱系統,可(ke)以使清洗介質在(zai)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(mo)屏人機界面可以(yǐ)進行參數設定、故(gù)障診斷。

(6)闆料(liào)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(xing)前對闆料進行局(jú)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(tú)油機。
塗油機主要(yào)用于闆材拉延前(qian)的塗油工序,由噴(pen)槍單⭐元、供油及💔油(you)液保溫單元、噴射(she)供氣單元、闆料輸(shū)✉️送單元、油霧收集(ji)單元、電🌈氣控制單(dan)元及機身等組♍成(cheng)。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(zi)化控制🐅,保證闆料(liào)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(heng)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(dui)中。常用的對中台(tái)🏃♀️有重👌力對中台、機(ji)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(xie)面上依靠重力自(zi)由滑向一角進❗行(hang)定位,台上具有闆(pǎn)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(bú)适用☎️于具有清洗(xǐ)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(kuài),再由另外三側的(de)氣缸驅動打料器(qi)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(tái)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(kě)采用雙中心設計(jì),以滿足🧑🏾🤝🧑🏼同時處理(li)一模兩件或雙模(mo)雙件的要求。台上(shàng)具有闆料到位檢(jiǎn)🌂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(pǎn)⭐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(qiu),又避免了機械對(duì)中台的複雜機構(gòu)。光學對中台本質(zhì)上是一個具有闆(pǎn)⛷️料到位檢測及雙(shuāng)料檢測的磁性皮(pi)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(qi)人七軸與端拾器(qì)
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(jiē)拍,為了進一步提(ti)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(zhóu)。采用七軸後,機器(qì)人沖壓自🈲動化生(shēng)産線的生産節拍(pai)可以進一步提高(gāo)到12件/min,使(shi)得機器人自動化(huà)沖壓線的生産率(lǜ)能夠與昂貴的專(zhuān)用機械手高速線(xian)一較高下。
(9)線尾碼垛系統(tong)
自動化沖壓(ya)線的生産節拍能(neng)夠超過10件/min,這時線尾碼垛(duǒ)工位的負荷就超(chāo)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(hang)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(dòng)化沖壓生産線