一、多機連線機械(xiè)手
分為多機滑塊(kuài)同步模式及滑塊(kuai)自由模式,一般适(shi)💁用🔞于⛹🏻♀️産量要⭐求較(jiào)大且品類衆多的(de)小型沖壓件。
二、多(duo)機連線機器人
一(yī)般适用于外觀和(he)成形性要求較高(gao)的大型沖壓件(汽(qì)車零部件等)。
三、機(jī)器人沖壓自動化(huà)生産線的一般構(gòu)成
典型的機器人(rén)沖壓自動化生産(chan)線包含以下部分(fèn):機器人🌏、電控系統(tong)、拆垛裝置、過渡皮(pi)帶、闆料清洗機、闆(pan)料塗油機、對中台(tái)、線尾碼垛系統、安(ān)全防護系統及機(ji)器人端拾器。具體(tǐ)🔅布置方式可以根(gēn)據生産車間的面(mian)積進行調整,如拆(chāi)垛車的開出方式(shì)既可以🈲與沖壓線(xiàn)平行也可以與🏃♂️沖(chong)壓線垂直。
1. 沖(chong)壓機器人
沖(chong)壓生産用機器人(rén)除了要求負載大(da)、運行軌迹精确及(jí)性能穩定可靠等(děng)搬運機器人所共(gong)有的特性,還要滿(man)足♈頻繁起/制(zhi)動、作業範圍大、工(gong)件尺寸及回轉面(mian)積大等特點。各個(gè)生産廠家的沖壓(ya)機器人都在普通(tōng)搬運機器人的基(jī)礎上加大了電動(dòng)機功率及減速機(ji)規格,加長了手臂(bi),并廣泛采用棚🌏架(jia)式安裝結構。
2. 機器人沖壓自動(dong)化線控制系統
機器人沖壓自(zì)動化系統需要集(jí)成壓力機、機器人(ren)、拆垛機、清洗機、塗(tu)油機、對中台、雙料(liào)檢測裝置、視覺識(shi)别👣系統、各種♍皮帶(dai)、同步控制系統、安(ān)全防護系統及大(da)屏幕顯示,并具有(yǒu)無縫集成進工廠(chang)MES系統的能力(li)。為了把如此多的(de)智能控制系統有(you)效集成,一般采用(yòng)以太網與工業現(xian)場總線二級網絡(luò)系統♌,其中現場總(zong)線系統可能同時(shi)搭載安全總線。

3. 拆(chai)垛系統
目前(qián)常見的拆垛系統(tǒng)有三種,分别是專(zhuān)用拆垛機/機(jī)器人+拆垛小(xiǎo)車/桁架式機(jī)械手+拆垛小(xiao)車。
(1)專用(yong)拆垛機
其結構特(tè)點是垛料放置在(zài)可移動液壓升降(jiang)台車上;垛料✂️高度(du)依靠與光電傳感(gan)器與液壓系統控(kong)制,保持恒定㊙️;磁力(lì)分張器依靠氣動(dong)或電動驅動自動(dong)貼近垛料;采用氣(qì)缸驅動、矩陣布置(zhi)的真空吸盤組進(jin)行拆垛,真空吸盤(pán)🔴組垂直運動;拆成(chéng)單張的闆料采用(yòng)磁性皮帶傳輸。
(2)機器人+拆垛小車
其結(jié)構特點是垛料放(fàng)置在可移動的拆(chai)垛小車上;垛💜料高(gāo)度不控制,拆垛時(shí)依靠計算的闆料(liào)厚度自♻️動調整機(ji)器人吸料高度;磁(ci)力分張器支架安(an)裝在拆垛小車上(shang),支架可平移并具(ju)有多個可自由旋(xuán)轉的調整關💰節,更(gèng)換垛💃料時人工将(jiāng)磁力分張器靠在(zài)垛料周邊;拆垛用(yong)真空吸盤組及雙(shuang)料檢測傳感器👣安(ān)裝在機器人端拾(shi)器上;拆成單張的(de)闆料由機器人放(fang)置在🧑🏾🤝🧑🏼可伸縮過渡(du)皮帶上進行傳輸(shu)。
(3)桁架式(shì)機械手+拆垛(duo)小車
其結構特點(diǎn)是垛料放置在可(kě)移動的拆垛小車(chē)上;垛料😄高度不控(kòng)制,拆垛時依靠計(jì)算的闆料厚度自(zi)動調😍整機械手吸(xī)料高度;磁力分張(zhang)器支架安裝在拆(chāi)垛小車上,支架可(ke)平移并具有多個(gè)可自由旋轉的調(diào)整關節,更換垛料(liao)時人工将磁力分(fèn)張器靠在🏃♀️垛料周(zhōu)邊;拆垛用真空吸(xi)盤組及雙料檢測(ce)傳感器安裝在桁(heng)架式機械手端拾(shi)器上;拆成單張的(de)🐕闆料由機械手放(fàng)置在可伸縮過渡(dù)皮帶🌈上進行傳輸(shū)。
(4)可伸縮(suō)皮帶機
可伸縮皮(pi)帶機用于拆垛完(wan)成後單張闆料的(de)傳輸,它可⭕以為⭐闆(pǎn)料提供穿過清洗(xǐ)機所需的移動速(sù)度。皮帶機的速度(du)🐇一般為變🧑🏾🤝🧑🏼頻控制(zhì),以保證與後續清(qīng)洗機、塗💔油機的🏃同(tong)步。皮帶長度可調(diao)整,以填補不進行(hang)闆料清洗、清洗機(jī)離線時的空間。
(5)闆料清洗(xǐ)機
可伸縮皮帶機(jī)用于拆垛完成後(hòu)單張闆料的傳輸(shū)💛,它可以為闆料提(ti)供穿過清洗機所(suo)需的移動速度。皮(pi)帶機的速度一般(bān)為變頻控制,以保(bǎo)證與後續清洗機(ji)、塗油機的同步。皮(pí)帶長度可調整,以(yi)填補不進行闆料(liao)清☀️洗、清洗機離線(xiàn)時的空間。
随(sui)着客戶對汽車表(biǎo)面質量的要求越(yue)來越高,在沖壓成(chéng)形前對覆蓋件闆(pan)料進行清洗已經(jīng)成為汽車廠的标(biāo)準工藝。根據産量(liàng)大小,闆料清洗可(kě)以分為在線清洗(xi)和離線清洗兩種(zhǒng)工藝:離線🌈清洗适(shi)用于投産初期,單(dan)車型産量較低的(de)企業,一條闆料清(qing)洗㊙️線可以供應2~3條沖壓線(xian),離線清洗機的規(gui)格一般寬度為2m;在線清洗适用(yòng)于批量較大的企(qi)業,為适應轎車整(zheng)體側圍的尺寸,在(zài)線清洗機的規格(gé)一般寬度為4.2m。
清洗機由引料輥(gun)、毛刷輥及擠幹輥(gǔn)組合的輥系,動力(lì)及傳動系🏃♂️統、液壓(yā)調整機構,清洗過(guò)濾系統,集束噴管(guan)組件,油霧收集器(qì),潤滑系統,行走機(jī)構,以及電氣控制(zhi)系統等組成。主🌐要(yào)用于标準闆材、未(wèi)塗層、鍍鋅闆以及(ji)鋁闆等闆料、卷料(liào)的清洗。清洗🐉機具(ju)有自行走機構,在(zai)🌈不需要清洗工序(xù)時,整機可沿地面(miàn)軌🏃♂️道開出。
引(yǐn)料輥、毛刷輥、擠幹(gàn)輥各自具有獨立(li)的壓力調整與🈚變(bian)💚頻📐驅動機構,通過(guo)精确調整壓力與(yǔ)速度,可以保證磨(mó)損、維修後的輥系(xi)與生産線保持同(tong)步。擠幹輥采用無(wu)紡布層壓布輥,以(yǐ)提供良好的擠幹(gàn)和張🌐緊性能,并👨❤️👨具(jù)有防擦傷和自愈(yu)功能。清洗油箱具(ju)有加熱系統,可⛱️以(yǐ)使清洗介🔱質在不(bu)同環境溫度下使(shi)用并達到zui佳塗油(yóu)效果。電氣系⭐統采(cǎi)用具有現🈚場總線(xiàn)通信功能的PLC控制,通過觸摸屏(ping)人機界面可以進(jin)行參數設定、故障(zhàng)診斷。

(6)闆料塗(tú)油機
為了保證闆(pǎn)料在較高速度下(xia)拉延成形時的質(zhi)量,在沖壓㊙️成♊形前(qian)對闆料進行局部(bù)塗抹拉延油是汽(qì)車廠常用🏃♂️的工藝(yì)手段,适用于自動(dòng)化沖壓線的塗油(yóu)機。
塗油機主要用(yong)于闆材拉延前的(de)塗油工序,由噴槍(qiang)單元♉、供油及油液(ye)保溫單元、噴射供(gong)氣單元、闆料輸送(sòng)單㊙️元、油霧收集單(dān)元、電氣控制單元(yuan)及機身等組成。塗(tú)油📧機具有行走機(ji)構,在不需要塗油(yóu)時可以移動離線(xian)。噴嘴采用數字化(hua)控制,保證闆料上(shàng)油膜位置的準确(que)和油膜厚度的均(jun1)勻。不管環境溫度(dù)如何變化,供油及(ji)油液保溫單元均(jun)處于等待噴射狀(zhuàng)态,油液溫度🌈恒定(ding),保證噴射效果。
(7)闆料對中(zhōng)台
為了保證闆料(liào)被準确地放置在(zai)模具内,在機器人(ren)拾取闆料前需要(yào)對闆料進行對中(zhōng)。常用的對中台有(you)重力對中台、機械(xie)對中台及光學對(duì)中台三種。
1)重(zhong)力對中台
闆料在(zai)裝滿滾珠的斜面(mian)上依靠重力自由(yóu)滑向一角進行🌈定(ding)位💔,台上具有闆料(liao)到位檢測及雙料(liào)檢測🔞。重力對中✉️台(tai)适用于機器人直(zhi)接放置闆料,不适(shì)用于具有清洗機(ji)、塗油機的自動線(xiàn)。
2)機械對中台(tai)
闆料依靠磁性皮(pí)袋移動至擋塊,再(zai)由另外三側的♍氣(qi)缸驅動打料器向(xiàng)中心推,從而實現(xian)精确定位。所有打(dǎ)料器的位置可🏃♂️示(shì)教🈲編程,對中台具(jù)有闆料到位檢測(cè)🔞及雙料檢測。機🈲械(xie)對中台能夠⭐滿足(zú)各種異性料的高(gao)速對中。另外,可采(cai)用雙中心設計,以(yi)滿足⭕同時處理一(yī)模兩件或雙模雙(shuāng)件的要求。台上具(ju)有🚩闆料到位檢測(cè)及雙料檢測。
3)光學對中台
這是(shi)近幾年發展的技(ji)術,其原理是利用(yòng)拍照獲得的闆料(liào)位置圖像經視頻(pín)處理軟件後自動(dòng)調整機器人的軌(guǐ)迹,從而既滿足zui終(zhong)将闆料精确置入(rù)模具内的要求,又(you)避免了機械對中(zhong)台的複雜機構。光(guāng)學🔴對中台本質上(shàng)是一個具有闆料(liao)到位檢測及雙料(liao)檢測的磁性皮帶(dài)機,相比機械對中(zhōng)台,光學對中台⭐能(néng)夠顯著降♌低成本(běn)。
(8)機器人(rén)七軸與端拾器
标準六軸機器(qi)人用于沖壓生産(chǎn)能夠達到8件(jian)/min的生産節拍(pai),為了進一步提高(gao)生産率,近年來機(jī)器人制造廠家與(yu)系統集成商紛紛(fen)研發附加七軸。采(cǎi)🈲用七軸後,機器人(rén)沖壓自動化生産(chan)線的生産節拍可(kě)以進一步提高到(dao)12件/min,使得(de)機器人自動化沖(chong)壓線的生産率能(neng)夠與昂貴的專用(yòng)機械手高速線一(yī)較高下。
(9)線尾碼垛系統
自動化沖壓線(xian)的生産節拍能夠(gòu)超過10件/min,這時線尾碼垛工(gong)位的負荷就超過(guo)勞動極限,為了适(shì)👈應這🚶種🌈高節奏的(de)産出,需要先對沖(chong)壓件成品進行分(fèn)流,然後由人工或(huo)機器人将其碼入(ru)料架,zui後由鏟車将(jiang)💯料架運走。

自動化(huà)沖壓生産線