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(da)且品類衆多的小(xiǎo)型沖壓件。
二、多機(ji)連線機器人
一般(bān)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(chāi)垛裝置、過渡皮帶(dai)、闆料清洗機、闆料(liào)塗油🏃♀️機、對‼️中台👈、線(xian)尾碼垛系統、安全(quan)防護系統及機器(qì)人端拾💞器。具體布(bu)置方式可以根據(ju)生産車間的面積(ji)進行調整,如拆垛(duo)車的開出方🌈式既(ji)可以♊與沖壓線平(píng)🤞行也可以與✏️沖壓(ya)線垂直。
1. 沖壓(yā)機器人
沖壓(yā)生産用機器人除(chú)了要求負載大、運(yùn)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(zú)♌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(shēng)産廠家的沖壓機(jī)器人都在普通搬(bān)運機器人的基礎(chu)上加大了電動機(jī)功率及減速機規(guī)格,加長了手臂,并(bing)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(dòng)化系統需要集成(cheng)壓力機、機器人、拆(chāi)垛機、清💔洗機、塗油(you)機、對中台、雙料檢(jian)測裝置、視覺識别(bie)系統、各種皮帶、同(tong)步控制系統、安全(quan)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(wei)了把如此多的智(zhi)能控制系統有效(xiào)集🧑🏾🤝🧑🏼成,一般采👉用以(yi)太網與工業現場(chǎng)總線二級網絡系(xì)統,其中現場總線(xiàn)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(yǒu)三種,分别是專用(yong)拆垛機/機器(qì)人+拆垛小車(chē)/桁架式機械(xie)手+拆垛小車(che)。
(1)專用拆(chāi)垛機
其結構特點(dian)是垛料放置在可(kě)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(zhì),保持恒定;磁力分(fen)張器依靠氣動或(huò)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(zǔ)垂直運動;拆成單(dān)㊙️張的闆料🧑🏽🤝🧑🏻采用磁(cí)性皮帶傳輸。
(2)機器人+拆垛小車
其結構(gou)特點是垛料放置(zhi)在可移動的拆垛(duǒ)小車上;垛料高度(dù)不控制,拆垛時依(yī)靠計算的闆料厚(hou)度自動調整機器(qi)人吸料高度;磁力(lì)分張器支架安裝(zhuāng)在拆垛小車上,支(zhi)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(duǒ)料周邊;拆🌈垛用真(zhen)空吸盤組及雙料(liao)檢測傳感器安裝(zhuang)在機器人端拾器(qi)上;拆成單張的闆(pan)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(xiǎo)車
其結構特點是(shi)垛料放置在可移(yí)動的拆垛小車上(shàng)✍️;垛料高度不控制(zhi),拆垛時依靠計算(suan)的闆料厚度自動(dòng)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(píng)移并具有多個可(ke)自由旋轉的調整(zhěng)關節,更換垛料時(shí)人工将磁力分張(zhang)器靠在垛料周邊(biān);拆垛用真空吸盤(pan)組及雙料檢測傳(chuan)感器安裝在桁架(jia)式機械手端拾器(qi)上;拆成單張的☎️闆(pan)料由機械手👈放置(zhi)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(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(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(li)線時的空間。
(5)闆料清洗機(jī)
可伸縮皮帶機用(yòng)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(xu)的移動速度。皮帶(dai)機的速度一般為(wei)變✏️頻控制,以保證(zhèng)與後續清洗機、塗(tú)油機的⁉️同步。皮帶(dài)長度🌈可調整🔞,以填(tian)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(liao)進行清洗已經成(chéng)為汽車廠的👄标準(zhǔn)工藝🈲。根據産量大(dà)小,闆料清洗可以(yǐ)分為在線清❗洗和(he)離線清洗兩種工(gōng)藝:離線☁️清洗适用(yòng)于投産初期,單車(che)型産量較低的企(qǐ)業,一條闆料清洗(xǐ)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(yu)批量較大的企業(ye),為适應轎車整體(tǐ)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(zǔ)合的輥系,動👉力✂️及(jí)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(gòu),以及電氣控制系(xì)統等😄組成。主要用(yong)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(bu)需要清洗工序時(shi),整機可沿地面軌(guǐ)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(jing)确調整壓力與速(sù)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(ti)💋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(shi)清洗介質在不同(tong)環境溫度下使🌈用(yong)并達到zui佳塗🐕油效(xiào)果。電氣系🌈統采用(yong)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(háng)參數設定、故障☁️診(zhěn)斷。

(6)闆料塗油(you)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(tu)抹拉延油是汽車(chē)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(yú)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(dān)🏒元、油霧收集單元(yuan)、電♊氣控制單元及(ji)機身等組👈成。塗油(you)機具有行走機構(gòu),在不✏️需要塗油時(shi)可以移動離線。噴(pen)嘴采用數字化控(kong)制,保證闆料上油(you)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(you)液保溫單元均處(chù)于等待噴射狀态(tai),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(mó)具内,在機器人✔️拾(shí)取闆料前需要對(duì)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(lì)對中台
闆料在裝(zhuāng)滿滾珠的斜面上(shang)依靠重力自由滑(hua)向一角進行定位(wèi),台上具有闆料到(dào)位檢測及雙料檢(jian)測。重力對中台适(shì)用于機器人直接(jiē)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(pǎn)料依靠磁性皮袋(dai)移動至擋塊,再由(yóu)另外三側的氣缸(gāng)驅動打料器向中(zhōng)心推,從而實現精(jing)确定位。所有打料(liào)器的位置可🐪示教(jiao)編程,對中台具有(yǒu)闆料到位檢測☁️及(jí)雙料檢測。機械對(duì)中台能夠滿足各(gè)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(mo)兩件或雙模雙件(jiàn)的要求。台上具有(yǒu)☔闆料到位檢測及(jí)雙料檢測。
3)光(guang)學對中台
這是近(jìn)幾年發展的技術(shù),其原理是利用拍(pai)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(jì),從而既滿足zui終将(jiāng)闆料精确置入模(mó)具内的要求,又避(bi)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(jiǎn)測的磁性皮帶機(jī),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(rén)用于沖壓生産能(néng)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(xi)統集成商紛紛研(yán)發附加七軸。采用(yòng)七⭐軸後,機器人沖(chong)壓自動化生産線(xiàn)的生産節拍可以(yǐ)進一步提‼️高到12件/min,使得機(jī)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(zhè)時線尾碼垛工位(wèi)的負荷就超過勞(lao)動極限,為了适應(yīng)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(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(chòng)壓生産線