一(yī)、多機連線機械手(shǒu)
分為多機滑塊同(tong)步模式及滑塊自(zì)由模式,一般适用(yòng)于産量要求較大(dà)且品類衆多的小(xiao)型沖壓件。
二、多機(ji)連線機器人
一般(ban)适用于外觀和成(cheng)形性要求較高的(de)大型沖壓💃🏻件(汽車(chē)🙇♀️零部件等)。
三、機器(qi)人沖壓自動化生(sheng)産線的一般構成(cheng)
典型的機器人沖(chòng)壓自動化生産線(xiàn)包含以下部分:機(ji)器人、電控系統、拆(chai)垛裝置、過渡皮帶(dai)、闆料清洗機、闆料(liào)塗油機、對中台、線(xiàn)尾碼垛系統、安全(quan)防護系統及機器(qì)人端拾器。具體布(bù)置方式可以根據(jù)生産車間的面積(jī)🌍進行調整,如拆垛(duo)車的開出方式既(jì)可以🔅與沖壓線平(ping)行也可以與沖壓(ya)線垂直。
1. 沖壓(ya)機器人
沖壓(ya)生産用機器人除(chú)了要求負載大、運(yun)行軌迹精确👉及性(xìng)能穩定可靠等搬(ban)運機器人所共有(you)的特性,還要☂️滿足(zu)頻繁起/制動(dòng)、作業範圍大、工件(jian)尺寸及回轉面積(ji)大等特點。各個生(sheng)産廠家的沖壓機(jī)器人都在普通搬(bān)運機器人的💞基礎(chǔ)上加大了電動機(ji)功率及減速機規(gui)格,加長了手臂🥵,并(bìng)廣👌泛采用棚架式(shì)安裝結構。
2. 機(jī)器人沖壓自動化(huà)線控制系統
機器人沖壓自動(dong)化系統需要集成(cheng)壓力機、機器人、拆(chāi)垛機、清洗機、塗油(yóu)機、對中台、雙料檢(jiǎn)測裝置、視覺識别(bie)系統、各種皮帶、同(tong)步控制系統、安全(quán)防護系統及大屏(píng)幕顯示,并具有無(wú)縫集💚成進工廠MES系統的能力。為(wéi)了把如此多的智(zhi)能控制系統有效(xiao)集成,一📱般🛀采用以(yǐ)太網與工業現場(chang)總線二級網絡🏃♂️系(xi)統,其中現場總線(xian)系統可能同時搭(da)載安全總線。

3. 拆垛(duǒ)系統
目前常(chang)見的拆垛系統有(you)三種,分别是專用(yòng)拆垛機/機器(qi)人+拆垛小車(che)/桁架式機械(xiè)手+拆垛小車(chē)。
(1)專用拆(chāi)垛機
其結構特點(diǎn)是垛料放置在可(ke)移動液壓升降台(tai)車上;垛料💃🏻高度依(yī)靠與光電傳感器(qi)與液壓系統控制(zhi)👉,保持恒定;磁力分(fèn)張🌈器依靠氣動或(huo)電動驅動自動貼(tie)近垛❤️料;采用氣缸(gang)驅動、矩陣布置的(de)🔅真空吸盤組進行(hang)拆垛,真空吸盤組(zu)垂直運動;拆成單(dān)張的闆料采用磁(ci)性皮帶傳輸。
(2)機器人+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(du)♊不㊙️控制,拆垛時依(yi)靠計算的闆料厚(hou)度自動調整機器(qi)人吸料高度;磁力(li)分張器支架安裝(zhuāng)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(cí)力分張器靠在垛(duo)料周邊;拆垛用真(zhen)空吸💃盤組及雙料(liào)檢測傳感器安裝(zhuāng)在機器人端拾器(qì)上;拆成單張的闆(pǎn)料由機器人放置(zhi)在可伸縮過渡皮(pi)帶上進行傳輸。
(3)桁架式機(jī)械手+拆垛小(xiǎo)車
其結構特點是(shi)垛料放置在可移(yi)動的拆垛小車上(shàng);垛🤩料高度💛不☂️控制(zhi),拆垛時依靠計算(suàn)的闆料厚度自💃動(dòng)調整機械手吸料(liao)高度;磁力分張器(qi)支架安裝在拆垛(duǒ)小車上,支架可平(píng)移并具有多個可(ke)自由旋轉的調整(zheng)關節,更換垛料時(shi)人工将磁力分張(zhāng)器靠在💋垛料周邊(biān);拆垛用真空吸盤(pán)組及雙料檢測傳(chuan)感器安裝在桁架(jià)式機械手端拾器(qi)上;拆成單張的🔞闆(pan)料🏃♀️由機械手放置(zhì)在可伸縮過渡皮(pi)帶上進行傳輸。
(4)可伸縮皮(pi)帶機
可伸縮皮帶(dai)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(jī)所需的移動速度(du)。皮帶機的速度✨一(yi)般為變♉頻控制,以(yǐ)保證與後續清🈲洗(xi)機、塗油機的同步(bù)。皮帶長度可調整(zhěng),以填補不進行闆(pǎn)料清洗、清洗機離(lí)線時的空間。
(5)闆料清洗機(jī)
可伸縮皮帶機用(yong)于拆垛完成後單(dān)張闆料的傳輸,它(ta)🔴可以為闆料提供(gong)穿過清洗機所需(xu)的移動速度📞。皮帶(dài)機的速度👅一般為(wei)變頻控制,以保證(zhèng)與後續清❄️洗機、塗(tu)油機的同步。皮帶(dai)長度可調整,以填(tián)補不進行闆料清(qīng)🔴洗、清洗機離線時(shi)的空間。
随着(zhe)客戶對汽車表面(miàn)質量的要求越來(lái)越高,在沖壓成形(xíng)前對覆蓋件闆料(liào)進行清洗已經成(chéng)為汽車廠的标準(zhun)工藝。根據産量大(da)小,闆料清洗可以(yi)分為在線清洗和(he)離線清洗兩種工(gong)藝:離線清洗适用(yong)于投産初期,單車(chē)型産量較低的🌍企(qǐ)業,一條🏃♀️闆料清洗(xi)✌️線可以供應2~3條沖壓線,離(lí)線清洗機的規格(ge)一般寬度為2m;在線清洗适用于(yú)批量較大的企業(ye),為适應轎車整體(ti)側圍的尺寸,在線(xian)清洗機的規格一(yi)般寬度為4.2m。
清(qing)洗機由引料輥、毛(máo)刷輥及擠幹輥組(zu)合的輥系,動力及(ji)🧡傳動系統、液壓調(diào)整機構,清洗過濾(lǜ)系統,集束噴管組(zu)件🌍,油霧收集器,潤(rùn)滑系統,行走機構(gou),以及電氣控制📐系(xi)統等組成。主🌂要用(yòng)于标準闆材、未塗(tú)層、鍍鋅闆以及鋁(lü)闆等闆料、卷料的(de)清洗。清洗機具有(yǒu)自行走機構,在不(bú)需要清洗工序時(shi),整機可沿地面軌(gui)道開出。
引料(liào)輥、毛刷輥、擠幹輥(gǔn)各自具有獨立的(de)壓力調整與變頻(pin)驅動機構,通過精(jīng)确調整壓力與速(su)度,可以保證磨損(sǔn)、維修後的輥系與(yǔ)生産線保持同步(bù)。擠幹輥采用無紡(fang)布層壓布輥,以提(tí)供良好的擠幹和(hé)張緊性能,并具有(you)防擦🌍傷和自愈功(gong)能。清洗油箱具有(yǒu)加熱系統,可以使(shǐ)清洗介⚽質在不同(tong)環境溫度下使用(yòng)并達到zui佳塗油效(xiào)果。電氣系統采用(yòng)具有現場總線通(tōng)信功能的PLC控(kòng)制,通過觸摸屏人(rén)機界面可以進行(hang)參數設定、故障診(zhěn)斷。

(6)闆料塗油(yóu)機
為了保證闆料(liao)在較高速度下拉(la)延成形時的質量(liàng),在沖壓🔞成📧形前對(dui)闆料進行局部塗(tú)抹拉延油是汽車(che)廠常用的工💚藝手(shǒu)段,适用于自動化(huà)沖壓線的塗油機(jī)。
塗油機主要用于(yu)闆材拉延前的塗(tú)油工序,由噴槍單(dan)元、供油及🚶♀️油液保(bao)溫單元、噴射供氣(qi)單元、闆料輸⁉️送單(dan)元、油霧收集單元(yuán)、電氣控制單元及(ji)機身等組成。塗油(yóu)機具有行走機構(gòu),在不需要塗油時(shi)可以移動離線。噴(pēn)嘴采用數字化控(kong)制🐉,保證闆料📱上油(yóu)膜位置的準确和(he)油膜厚度的均勻(yun)。不管環境溫度如(ru)何🌍變化,供油及油(yóu)液保溫單元均處(chu)于等待噴射狀态(tài),油液溫度恒定,保(bao)證噴射效果。
(7)闆料對中台(tái)
為了保證闆料被(bei)準确地放置在模(mo)具内,在機器人拾(shi)取闆💘料前需要對(dui)闆料進行對中。常(chang)用的對中台有重(zhòng)力對中台、機械對(dui)中台及光學對中(zhong)台三種。
1)重力(li)對中台
闆料在裝(zhuang)滿滾珠的斜面上(shàng)依靠重力自由滑(hua)向一☔角進行👄定位(wei)⛹🏻♀️,台上具有闆料到(dao)位檢測及雙料檢(jian)測。重力對中台适(shì)🐉用于機器人直接(jie)放置闆料,不适用(yòng)于具有清洗機♊、塗(tú)油機的自動🚶線。
2)機械對中台
闆(pan)料依靠磁性皮袋(dài)移動至擋塊,再由(you)另外三側的氣缸(gang)驅動打料器向中(zhōng)心推,從而實現精(jing)确定位。所🌈有打料(liao)器㊙️的位🌈置可示教(jiāo)編程,對中台具有(you)闆料到位檢測及(ji)雙料🈚檢測。機械對(dui)中🔴台能夠滿足各(gè)種異性料的高速(sù)對中。另外,可采用(yong)🧡雙中心設計,以滿(mǎn)足同時處理一模(mo)兩件或雙模雙件(jiàn)的要♊求。台上具有(you)🌈闆料到位檢測及(jí)雙料檢測。
3)光(guāng)學對中台
這是近(jìn)幾年發展的技術(shu),其原理是利用拍(pāi)照獲得的✏️闆料🙇🏻位(wei)置圖像經視頻處(chù)理軟件後自動調(diào)整機器人🧡的軌迹(ji),從而既滿足zui終将(jiāng)闆料精确置入模(mó)具内的要求,又避(bì)免了機械對中🔆台(tái)的複雜機構。光學(xue)對中台本質上是(shì)一個具有闆料到(dao)位檢📧測及雙料檢(jian)測的磁性皮帶機(ji),相比🥵機械對中台(tai)💚,光學對中台能夠(gou)顯著降✨低成本。
(8)機器人七(qi)軸與端拾器
标準六軸機器人(ren)用于沖壓生産能(neng)夠達到8件/min的生産節拍,為(wei)了進一步提高生(sheng)産率,近年來機器(qì)人㊙️制造廠家與系(xì)統集成商紛紛研(yan)發附加七軸。采用(yong)七軸後,機器人沖(chòng)壓自動化生産線(xian)的生産節拍❄️可以(yǐ)進🍉一步提高到12件/min,使得機(ji)器人自動化沖壓(ya)線的生産率能夠(gou)與昂貴🈲的🆚專用機(jī)械手高速線一較(jiào)高下。
(9)線(xian)尾碼垛系統
自動化沖壓線的(de)生産節拍能夠超(chāo)過10件/min,這(zhe)時線尾碼垛工位(wèi)的負荷就超過勞(láo)動極限,為了适應(yīng)這種高節奏的産(chan)出,需要先對沖壓(ya)件成品進行分流(liu),然🤩後由人工或機(jī)♻️器人将其碼入料(liào)架,zui後由鏟車将料(liao)架運走。

自動化沖(chong)壓生産線