一(yī)、多機連線機械手(shou)
分為多機滑塊同(tong)步模式及滑塊自(zi)由模式,一般适用(yòng)于産量要求較大(dà)且品類衆多的小(xiǎo)型沖壓件。
二、多機(jī)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(che)零部件等)。
三、機器(qi)人沖壓自動化生(shēng)産線的一般構成(chéng)
典型的機器人沖(chòng)壓自動化生産線(xiàn)包含以下部分💚:機(jī)器人、電控系統、拆(chāi)垛裝置、過渡皮帶(dài)、闆料清洗機、闆料(liao)塗油機、對中台、線(xian)尾碼垛系統、安全(quan)防護系統及機器(qi)人端拾器。具體布(bu)置方式可以根據(jù)生産車間的面積(ji)進行調整,如拆垛(duǒ)車的開出方式既(ji)可以與沖壓線平(ping)行也可以與沖壓(yā)線垂直。
1. 沖壓(yā)機器人
沖壓(ya)生産用機器人除(chu)了要求負載大、運(yùn)行軌迹精确及💋性(xing)能穩定可靠等搬(ban)運機器人所共有(you)的特性,還要👉滿足(zú)🧑🏾🤝🧑🏼頻繁起/制動(dòng)、作業範圍大、工件(jiàn)尺寸及回轉面積(jī)大等特點。各個生(shēng)産廠家的沖壓機(ji)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(guī)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(chéng)壓力機、機器人、拆(chai)垛👌機、清洗機、塗油(yóu)機、對中台、雙料檢(jiǎn)測裝置、視覺識别(bié)系統、各種皮帶、同(tong)步控制系統、安全(quán)防護系統及大屏(ping)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(xì)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(cháng)見的拆垛系統有(yǒu)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(che)。
(1)專用拆(chai)垛機
其結構特點(dian)是垛料放置在可(ke)移動液壓升降台(tái)車上;垛料高🈲度依(yī)靠與光電傳感器(qì)與液壓系統控制(zhi),保持恒定;磁力分(fèn)張器依靠氣動或(huò)電動驅動自動貼(tiē)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(zǔ)垂直運動;拆成單(dan)♋張的闆料✍️采用磁(cí)性皮帶傳輸。
(2)機器人+拆垛小車
其結構(gòu)特點是垛料放置(zhì)在可移動的拆垛(duǒ)小車上㊙️;垛料高度(dù)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(zhuang)在拆垛小車上,支(zhī)架可平移并具有(yǒu)多個可自由旋轉(zhuan)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(zhì)在可伸縮過渡皮(pí)㊙️帶上進行♈傳輸。
(3)桁架式機(ji)械手+拆垛小(xiao)車
其結構特點是(shi)垛料放置在可移(yi)動的拆垛小車上(shang);垛料高度不控制(zhi),拆垛時依靠計算(suan)的闆料厚度自🛀動(dong)調整機械手吸料(liào)👨❤️👨高度;磁力分張器(qì)支架安裝在拆垛(duo)小車上,支架可平(ping)移并具有多個可(kě)自由旋轉的調整(zheng)關節,更換垛料時(shí)人工将磁力分張(zhang)器靠在垛料周邊(bian);拆💘垛用真空吸📐盤(pan)組及雙料檢測傳(chuán)感器安裝在桁架(jia)🐉式機械手端拾器(qì)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(pí)帶機
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(liào)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(yǐ)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(pǎn)料清洗、清洗機離(lí)線時的空間。
(5)闆料清洗機(ji)
可伸縮皮帶機用(yong)于拆垛完成後單(dan)張闆料的傳輸🔱,它(tā)可以為闆料提供(gong)穿過清洗機所需(xū)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(dài)長度🈲可調整,以填(tián)補不進行闆料清(qing)洗、清洗機離線時(shí)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(liao)進行清洗已經成(cheng)為汽車🌈廠的标準(zhǔn)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(yòng)于✂️投産初期,單車(chē)型産🐆量較低的企(qi)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(gé)一般寬度為2m;在線清洗适用于(yú)批量較大的企業(yè),為适應轎車整體(ti)🙇♀️側圍🥵的尺寸,在線(xian)清洗機的規格一(yī)般寬度為4.2m。
清(qīng)洗機由引料輥、毛(máo)刷輥及擠幹輥組(zǔ)合的輥系,動力及(jí)傳‼️動系統、液壓調(diào)整機構,清洗過濾(lü)系統,集束噴管組(zǔ)件🈲,油霧收集器,潤(rùn)滑系統,行走機構(gòu),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(lǚ)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(liao)輥、毛刷輥、擠幹輥(gun)各自具有獨立的(de)壓力調整與變頻(pín)驅動機構,通過精(jing)确調整壓力與速(sù)度,可以保證磨損(sun)、維修後的輥系與(yǔ)生産線保持同步(bu)。擠幹輥采用無紡(fǎng)布層壓布輥,以提(ti)供良好的擠幹和(he)張緊性能,并具有(yǒu)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(yong)具有現場總線通(tong)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(liào)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(shou)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(qì)單元、闆料輸送單(dān)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(gou),在不😘需要塗🛀🏻油時(shi)可以移動離線。噴(pēn)嘴采用數字化控(kòng)制,保證闆料👌上油(you)膜位🤟置的準确和(he)油膜厚度的均勻(yún)。不管環境溫度如(ru)何變化,供油及油(you)液保溫單元均✌️處(chu)于等待噴射狀态(tài),油液溫度恒定,保(bǎo)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(shí)取闆料前需要對(duì)闆料進行對中。常(cháng)用的對中台有重(zhong)力對中台、機械👄對(dui)中台及光學對中(zhong)台三種。
1)重力(lì)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(dai)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(jiao)🏒編程,對中台具有(yǒu)闆料到位檢測及(ji)雙料🛀檢測。機械對(dui)中台能夠滿足各(ge)種異性料的高速(su)對中。另外,可采用(yòng)雙中心設計,以滿(mǎn)足同時處理一📱模(mó)兩件或雙模雙件(jian)的要求。台上具有(yǒu)闆料到位檢測✂️及(ji)雙料檢測。
3)光(guāng)學對中台
這是近(jin)幾年發展的技術(shu),其原理是利用拍(pāi)照獲得的闆料位(wèi)置圖像經視頻處(chu)理軟件後自動調(diao)整機👌器人的軌迹(jì),從🈲而既滿足zui終将(jiāng)闆料精确置入模(mo)具内的要求,又避(bì)📐免了機械對中台(tái)的複雜機構。光學(xué)🍓對中台本質上是(shi)一個具有闆料到(dào)位檢測及雙料🔴檢(jiǎn)測的磁性皮帶機(jī),相比機械對中台(tai)⭐,光學對中台💯能夠(gòu)顯著降低✨成本。
(8)機器人七(qī)軸與端拾器
标準六軸機器人(rén)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(shēng)産率,近年來機器(qì)人制造⛷️廠✌️家與系(xì)統集成商紛紛研(yán)發附加七軸。采用(yong)七軸後,機器人沖(chong)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(ji)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(chao)過10件/min,這(zhe)時線尾碼垛工位(wei)的負荷就超過勞(lao)動極限,為了适應(ying)💋這種高節奏的産(chǎn)出,需要先對沖壓(yā)件成品進行分流(liu),然後由人工或機(ji)📱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