一、多(duo)機連線機械手(shou)
分為多機滑塊(kuài)同步模式及滑(huá)塊自由模式,一(yi)般适用于産量(liang)要求較大且品(pǐn)類衆多的小型(xing)沖壓件。
二、多機(ji)連線機器人
一(yi)般适用于外觀(guān)和成形性要求(qiu)較高的大型沖(chòng)壓件(汽車零💞部(bu)件等)。
三、機器人(rén)沖壓自動化生(shēng)産線的一般構(gòu)成
典型的機器(qi)人沖壓自動化(hua)生産線包含以(yǐ)下部分:機器人(ren)㊙️、電控系統、拆垛(duǒ)裝置、過渡皮帶(dai)、闆料清洗機、闆(pǎn)料塗油🈲機、對中(zhong)台🌍、線尾碼垛系(xì)統、安全防護系(xi)統及機器人端(duān)拾器。具體💋布置(zhi)方式可以根據(ju)生産車間的面(mian)積進行調整,如(rú)拆垛車🈲的開出(chū)方👉式既可以與(yu)沖壓線平行也(yě)可以與沖壓線(xian)垂直。
1. 沖壓(yā)機器人
沖(chong)壓生産用機器(qi)人除了要求負(fu)載大、運行軌迹(jì)精确及✍️性能穩(wen)定可靠等搬運(yùn)機器人所共有(yǒu)的特性,還要滿(man)足頻繁起/制動、作業範圍(wéi)大、工件尺寸及(ji)回轉面積大等(deng)特點。各個生産(chan)廠家的沖壓機(jī)器人都在普通(tong)搬運機器人的(de)基礎🔞上加大了(le)電動機功率及(ji)減速機規格,加(jiā)長了手臂🔞,并廣(guang)泛采用棚架式(shì)安裝結構。
2. 機器人沖壓自(zì)動化線控制系(xi)統
機器人(rén)沖壓自動化系(xì)統需要集成壓(ya)力機、機器人、拆(chai)垛機、清洗機、塗(tú)油機、對中台、雙(shuang)料檢測裝置、視(shi)覺識别系統🈲、各(gè)種皮帶、同步控(kong)制系統、安全防(fang)護系統及大屏(píng)幕顯示,并具有(you)無縫集成進工(gong)廠MES系統的(de)能力。為了把如(ru)此多的智能控(kong)制系統有效集(jí)成,一般♈采用以(yǐ)太網與工業現(xiàn)場總線二級網(wǎng)絡系統,其中現(xian)場總線系統可(kě)能同時搭載安(an)全總線。

3. 拆(chāi)垛系統
目(mu)前常見的拆垛(duǒ)系統有三種,分(fen)别是專用拆垛(duo)機/機器人(rén)+拆垛小車(chē)/桁架式機(jī)械手+拆垛(duo)小車。
(1)專用拆垛機
其(qí)結構特點是垛(duǒ)料放置在可移(yi)動液壓升降台(tái)車上;垛料高度(dù)🤟依靠與光電傳(chuán)感器與液壓系(xì)統控制,保持🥰恒(heng)定;磁力分張器(qì)依靠氣動或電(dian)動驅動自動🔴貼(tie)近垛料;采用氣(qì)缸驅動、矩陣⛹🏻♀️布(bu)置的✏️真空吸盤(pán)組進行拆垛🐇,真(zhen)空吸盤組垂直(zhi)運動;拆成單🏃🏻張(zhāng)的闆料采用磁(cí)性皮帶傳輸。
(2)機器人(rén)+拆垛小車(che)
其結構特點是(shi)垛料放置在可(ke)移動的拆垛小(xiao)車上;垛料高度(du)不控制,拆垛時(shi)依靠計算的闆(pǎn)料厚度自🐆動調(diào)整機器人吸料(liao)高度;磁力分張(zhang)器支架安裝在(zai)拆垛小車上,支(zhī)架可平移并具(jù)有多個🌍可自由(yóu)旋轉的調整關(guān)節,更換垛💛料時(shí)人工将磁力分(fen)張器靠在垛料(liao)周邊;拆垛用真(zhen)空吸盤組及雙(shuāng)料檢測傳感器(qi)安裝在機器♻️人(ren)端拾器上;拆成(cheng)單張的闆料由(you)🏃♀️機器人放置在(zài)可伸縮過渡皮(pi)帶上進行傳輸(shu)。
(3)桁架(jia)式機械手+拆垛小車
其結(jié)構特點是垛料(liao)放置在可移動(dong)的拆垛小車上(shàng);垛料高度🎯不控(kòng)制,拆垛時依靠(kao)計算的闆料厚(hou)度自動調整機(ji)械手吸料高度(du)☀️;磁力分張器支(zhi)架安裝在拆垛(duo)小車上,支架可(ke)平🈲移并具🐆有多(duo)個可自由旋轉(zhuan)的調整關節,更(geng)換垛料時人工(gong)将磁力分張器(qì)靠在🔴垛料周邊(bian);拆垛用真空吸(xi)盤組及雙料檢(jiǎn)測傳感器安裝(zhuang)在桁架式機械(xie)手端拾器上;拆(chai)成單張的闆料(liào)由機械手放置(zhì)在可伸縮過渡(dù)皮帶上進行傳(chuan)輸。
(4)可(ke)伸縮皮帶機
可(ke)伸縮皮帶機用(yong)于拆垛完成後(hòu)單張闆料的傳(chuán)輸,它可🌈以為闆(pǎn)料提供穿過清(qing)洗機所需的移(yi)動速度。皮帶機(jī)的速度一般為(wei)變頻控制,以保(bǎo)證與後續清洗(xi)機、塗油機的同(tong)步。皮帶長度🆚可(ke)調整,以填補不(bú)進行闆料清洗(xi)、清洗機離線時(shí)的空間。
(5)闆料清洗機(ji)
可伸縮皮帶機(ji)用于拆垛完成(chéng)後單張闆料的(de)傳輸☀️,它可以為(wéi)闆料提供穿過(guo)清洗機所需的(de)移動速度。皮帶(dai)機的速度一般(ban)為變🚶頻控制,以(yǐ)保證與後續清(qīng)洗機、塗油機的(de)同步。皮帶長度(du)可調整,以填補(bǔ)不進行闆料清(qīng)洗、清洗機離線(xian)時的空間。
随着客戶對汽(qi)車表面質量的(de)要求越來越高(gāo),在沖壓成形♉前(qián)💚對覆蓋件闆料(liào)進行清洗已經(jīng)成為汽車廠的(de)💃标準工藝。根據(ju)産量大小,闆料(liao)清洗可以分為(wei)在線清洗和離(lí)線清洗兩種工(gong)藝:離線💜清洗适(shì)用于🏃投産初期(qi),單車型産量較(jiào)低的企業,一條(tiao)闆料清洗線可(ke)以供應2~3條沖壓線,離(lí)線清洗機的規(gui)格一般寬度為(wei)2m;在線清洗(xi)适用于批量較(jiào)大的企業,為适(shì)應轎車整體側(ce)圍的尺寸,在線(xian)清洗機的規格(ge)一般寬度為4.2m。
清洗機由引(yin)料輥、毛刷輥及(jí)擠幹輥組合的(de)輥系,動力及傳(chuan)動系統、液壓調(diao)整機構,清洗過(guò)濾系統,集束噴(pen)管組件,油霧收(shōu)集器,潤🐇滑系統(tong),行走機構,以及(ji)電氣控制系統(tǒng)等組成。主要用(yòng)于标準闆材、未(wèi)塗層、鍍鋅闆以(yǐ)及鋁闆等闆料(liào)、卷料的清洗。清(qīng)洗機具有自👨❤️👨行(hang)走機構,在不需(xū)要清洗工序時(shi),整機可沿地面(mian)軌道開出。
引料輥、毛刷輥(gun)、擠幹輥各自具(ju)有獨立的壓力(lì)調整與變頻驅(qu)動機構,通過精(jing)确調整壓力與(yu)速度,可以💯保證(zhèng)磨損、維修後的(de)輥系🍉與生産線(xian)保持同步。擠幹(gàn)輥采用無紡布(bu)層壓布輥,以提(ti)🐪供良好的擠幹(gàn)和張😍緊性能,并(bìng)具有防擦❄️傷和(he)自愈♌功能。清洗(xǐ)油箱具有✉️加熱(rè)系統,可💚以使清(qīng)洗介質在不同(tóng)環境溫度下使(shǐ)⛹🏻♀️用并達到zui佳塗(tu)油效果。電氣系(xì)統采用具有現(xian)場總線通信功(gōng)能的PLC控制(zhi),通過觸摸屏人(rén)機界面可以進(jin)行參數設定、故(gu)障診斷。

(6)闆料塗油機(ji)
為了保證闆料(liao)在較高速度下(xia)拉延成形時的(de)質量,在沖壓成(chéng)形前對闆料進(jin)行局部塗抹拉(lā)延油是汽車廠(chang)常用的工藝手(shǒu)段,适用于自動(dong)化沖壓線的塗(tu)油機。
塗油機主(zhu)要用于闆材拉(lā)延前的塗油工(gōng)序,由噴槍單⁉️元(yuán)🙇♀️、供油及油液保(bao)溫單元、噴射供(gòng)氣單元、闆料輸(shu)送單元、油霧收(shou)集單元、電🚶氣控(kong)制單元及機身(shen)等組成。塗油機(jī)具有行走機構(gou),在不需要塗油(you)時可以移🌈動離(lí)線。噴❌嘴采用數(shu)字化控制🌈,保證(zhèng)闆料上油膜位(wèi)💋置的準确和油(you)膜厚度的均勻(yún)。不管環境溫度(dù)如何變化,供油(yóu)及🈲油液保溫單(dān)元均💰處于等待(dài)噴射狀态,油液(ye)溫度恒定,保證(zhèng)噴射效果。
(7)闆料對中(zhōng)台
為了保證闆(pan)料被準确地放(fang)置在模具内,在(zai)機器人拾🥵取闆(pǎn)料前需要對闆(pǎn)料進行對中。常(chang)用的對中台有(yǒu)重‼️力對🤩中台、機(ji)械⭐對中台及光(guang)學對中台三種(zhǒng)。
1)重力對中(zhong)台
闆料在裝滿(mǎn)滾珠的斜面上(shàng)依靠重力自由(you)滑向一角進行(háng)定位,台上具有(you)闆料到位檢測(ce)及雙料檢測。重(zhong)力對中台适用(yong)于機器☀️人直接(jie)放置闆料,不适(shi)用于具有❌清洗(xǐ)機、塗油機的自(zi)動線。
2)機械(xie)對中台
闆料依(yī)靠磁性皮袋移(yi)動至擋塊,再由(yóu)另外三側的氣(qì)缸👄驅動打料器(qì)向中心推,從而(er)實現精确定位(wei)。所有打㊙️料器‼️的(de)位置可示教🧑🏽🤝🧑🏻編(biān)程,對中台具有(yǒu)闆料到位檢測(ce)及雙料⛹🏻♀️檢測。機(ji)械對中🐕台能夠(gòu)滿足各種異性(xing)料的高速對中(zhōng)。另外,可采用雙(shuang)中心設計,以滿(man)足同時處理一(yī)模兩件或雙💚模(mo)雙件的要求。台(tai)上具有闆料到(dào)位檢測及雙料(liao)檢測。
3)光學(xué)對中台
這是近(jìn)幾年發展的技(ji)術,其原理是利(lì)用拍照獲得的(de)闆🙇♀️料位置圖像(xiàng)經視頻處理軟(ruan)件後自動調整(zheng)機器人的軌迹(ji),從而既滿足zui終(zhōng)将闆料精确置(zhì)入模具内的要(yào)求,又避免了機(ji)械對中台的複(fú)雜機構。光學對(dui)中台本♈質上是(shi)一個具有闆❤️料(liào)到位檢測及雙(shuāng)料🤩檢測的磁性(xing)💔皮帶機,相比機(jī)械對中台,光學(xué)對中台能夠顯(xian)著降低❗成本。
(8)機器人(ren)七軸與端拾器(qì)
标準六軸(zhou)機器人用于沖(chòng)壓生産能夠達(da)到8件/min的生産節拍,為(wéi)了進一步提高(gao)生産率,近年來(lái)機器人🈲制⭐造🥵廠(chǎng)家與系統集成(chéng)商紛紛研發附(fù)加七軸。采用七(qi)☀️軸後,機器人沖(chòng)壓自動化生産(chǎn)線的生産節拍(pai)可以進一步提(tí)高到12件/min,使得機器人(rén)自動化沖壓線(xiàn)的生産率能夠(gòu)與昂貴的專用(yòng)機械手高速線(xiàn)一較高下。
(9)線尾碼垛(duǒ)系統
自動(dòng)化沖壓線的生(shēng)産節拍能夠超(chao)過10件/min,這時線尾碼垛(duo)工位的負荷就(jiu)超過勞動極限(xian),為了适應這種(zhǒng)高節奏的産出(chu),需要先對沖壓(yā)件成品進行分(fen)㊙️流,然⛹🏻♀️後由⭕人工(gōng)或機器人将其(qí)碼入料架,zui後由(you)🤩鏟車将料架運(yùn)🧑🏽🤝🧑🏻走。

自動化(hua)沖壓生産線