一、多機連線機(jī)械手
分為多機滑(hua)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(èr)、多機連線機器人(rén)
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(sān)、機器人沖壓自動(dong)化生産線的一般(ban)構成
典型的機器(qi)人沖壓自動化生(shēng)産線包含以下部(bu)分:機器人、電控系(xi)統、拆垛裝置、過渡(du)皮帶、闆料清洗機(jī)、闆料🙇🏻塗油機、對中(zhōng)台、線尾碼垛系統(tong)、安全防護系統及(ji)機器人端拾‼️器。具(ju)體布置方式可以(yǐ)💞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(qi)人除了要求負載(zǎi)大、運行軌迹精确(què)及性❄️能🔞穩定可靠(kao)等搬運機器人所(suǒ)共有的特性,還要(yao)滿足‼️頻繁起/制動、作業範圍大(dà)、工件尺寸及回轉(zhuǎn)面積大等特點。各(gè)個生産廠家的沖(chong)壓機器人都在普(pu)通搬運機器人的(de)基礎上加🙇🏻大了電(dian)動機功率及減速(sù)機規格,加長了手(shǒu)臂,并廣泛采用棚(peng)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(qì)人、拆垛機、清洗機(ji)、塗油機、對中台、雙(shuāng)料檢測裝置、視覺(jiao)識别系統、各種皮(pi)帶、同步控制系統(tǒng)、安全防護系統及(jí)大屏幕顯示,并具(ju)有無縫集👣成進工(gong)廠MES系統的能(néng)力。為了把如此多(duo)的智能控制系統(tǒng)有效集成,一般采(cǎi)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(tong)時搭載安全總線(xian)。

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(duo)小車/桁架式(shi)機械手+拆垛(duo)小車。
(1)專(zhuān)用拆垛機
其結構(gou)特點是垛料放置(zhì)在可移動液壓升(shēng)降台車上;垛料高(gao)度🚶♀️依靠與光電傳(chuan)感器與液壓系統(tǒng)控制,保持恒定;磁(ci)力分張器依靠氣(qi)動或電動驅動自(zi)動貼近垛⭐料;采用(yong)氣缸驅動、矩陣🔴布(bù)置的真空吸盤組(zǔ)進行拆垛,真空吸(xi)盤組垂直運動;拆(chāi)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(pan)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(yóu)旋轉的調整關節(jiē),更換垛😄料時人工(gōng)🌍将磁力分張器靠(kào)在垛料周邊;拆⛷️垛(duǒ)用真空吸盤組及(ji)雙料檢測傳感器(qì)📞安裝在機器👈人端(duan)拾器上;拆成單張(zhang)的闆料由📧機器人(rén)放置在可伸縮過(guò)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(te)點是垛料放置在(zai)可移動的拆垛小(xiao)車上;垛料🔱高度不(bú)控制,拆垛時依靠(kào)計算的闆料厚度(du)自動調整機💋械手(shǒu)吸料高度;磁力分(fèn)張器支架安裝在(zài)🛀🏻拆垛小車上,支架(jia)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(kōng)吸盤組及雙料☔檢(jian)測傳感器安裝在(zai)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(suō)皮帶機用于拆垛(duo)完成後單張闆料(liao)的傳輸,它可以🛀為(wei)🔆闆料提供穿過清(qing)洗機所需的移動(dòng)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(qīng)洗機
可伸縮皮帶(dài)機用于拆垛完成(cheng)後單張闆料的傳(chuan)輸,它可以💃🏻為闆料(liao)提供穿過清洗機(ji)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(xǐ)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(li)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(ya)成形前對覆蓋件(jian)闆料進行清洗已(yǐ)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(qīng)洗和離㊙️線清洗兩(liǎng)種工藝:離線🔴清洗(xi)适用于🧑🏽🤝🧑🏻投産初期(qi),單車型産🐉量較低(di)的企業,一條闆料(liao)清洗線可以供應(yīng)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(chē)整體側圍🥵的尺😄寸(cun),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(yè)壓調整機構,清洗(xi)過濾系統,集束噴(pen)管組件,油霧收集(jí)器,潤滑系統,行走(zou)機構,以及電氣控(kong)制💞系統等組成。主(zhǔ)要用于标準闆材(cái)、未塗層、鍍鋅闆以(yǐ)及鋁闆等闆料、卷(juan)料的🐪清洗。清洗機(ji)具有自🏃🏻♂️行走機構(gou),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(du)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(yòng)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(xiang)具有加熱系統,可(kě)以使清洗介🚶質在(zai)不同環境溫度下(xià)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(liao)塗油機
為了保證(zheng)闆料在較高速度(dù)下拉延成形時的(de)質量,在⚽沖壓成🤟形(xíng)前對闆料進行局(ju)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(yóu)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(chéng)。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(zì)化控制,保證闆料(liao)上油膜位置的準(zhǔn)确和油膜厚度的(de)均勻。不管環境溫(wen)度如何👨❤️👨變化,供油(you)及油液保溫單元(yuán)均處于等待噴射(she)狀态😘,油液溫度恒(héng)定,保🙇♀️證噴射效果(guo)。
(7)闆料對(dui)中台
為了保證闆(pan)料被準确地放置(zhi)在模具内,在機器(qi)人拾取闆料前需(xu)要對闆料進行對(dui)中。常用的對中台(tai)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(liao)在裝滿滾珠的斜(xie)面上依靠重力自(zì)由滑向一角進行(hang)定位,台上具有闆(pan)料到位檢測及雙(shuang)料檢測。重力對中(zhong)🔞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(zhong)台
闆料依靠磁性(xing)皮袋移動至擋塊(kuai),再由另外三側的(de)氣缸驅♉動打料器(qì)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(jī)械對中台能夠滿(man)足各種異性料的(de)高速對中。另外,可(ke)采用雙中心設計(ji),以滿足同時處理(li)一模兩件或雙模(mo)雙件的要求。台上(shang)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(li)用拍照獲得🐆的💁闆(pǎn)料🔴位置圖像經視(shi)頻處理軟件後自(zi)動調整機器人的(de)軌迹,從而既滿足(zú)zui終将闆料精确置(zhì)入模具🏃♂️内的要求(qiú),又避免了機械對(duì)中台的複雜機構(gou)。光學對中台本質(zhi)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(chéng)本。
(8)機器(qì)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(shǐ)得機器人自動化(hua)沖壓線的生産率(lü)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(duo)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(dui)沖壓件成品進行(hang)分流,然🔴後由人工(gong)或機器人将其碼(mǎ)入料架,zui後由鏟車(chē)将🔱料架運☎️走。

自動(dong)化沖壓生産線