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世界領先的機（jī）加工自動化生產線有哪些機器構成（chéng）

瀏覽次（cì）數：79 日期：2018-08-08 09:55:36

毫無疑問，衝壓生產（chǎn）自動化是（shì）提高（gāo）生產效率與質量（liàng）的的（de）必然手段，來看看世（shì）界領先的生產線是什麽樣的...

機加工自動化生產線的應（yīng）用，既改善了勞動條件，減輕了工人勞動強度，又可確保生產安全，提高勞動生產率和產品（pǐn）質量，還能降低能源及原材料消耗,節省輔助加工時間，降低產品成本。隨著（zhe）生產線的製作（zuò）、調試周期逐步縮短，機加工自動化生產線越來越為汽車（chē）主機廠所接（jiē）受，成為衝壓（yā）自動化生（shēng）產線（xiàn）的主流（liú）。

機加工自動化生產線的構成

典型的機加工（gōng）自動化生產線包含以下（xià）部分：機器人、電控係統、拆垛裝置（zhì）、過渡皮帶、板料清洗機、板料塗油機、對中台、線尾碼垛係統、安全（quán）防護係統及機器人端拾器。具體布置方式可以根據生產車間的麵積進行（háng）調整，如拆（chāi）垛車的（de）開出方式既可以與衝壓線平（píng）行也可以與衝壓線垂直。

1.衝壓機器人

衝壓生產（chǎn）用機器人除了要求負載大、運行軌跡精確及性（xìng）能穩定可靠等搬運機（jī）器人所共有的特性，還要滿足頻繁起/製動、作業範圍大、工件尺寸及回轉（zhuǎn）麵積大等特點（diǎn）。各個廠家的衝壓機器人都在普通搬運機器（qì）人的基礎上加大（dà）了電動機功率及減速機規格，加長了手臂，並廣泛采用棚（péng）架式安裝結構。

2.機加工自動（dòng）化生產（chǎn）線控製係統

機加工自動化生產線需要集成壓力機、機器人、拆垛機、清洗機、塗油機、對中台（tái）、雙料檢測裝置、視覺識別係統、各種皮帶、同步控製係統、安全防護係（xì）統及大（dà）屏幕顯示，並具有無縫集成進工廠MES係統的能力。為（wéi）了把（bǎ）如此多的智能控製係統有效集（jí）成，一般采用以太網與工業現場（chǎng）總線（xiàn）二級網絡（luò）係統，其中現場總（zǒng）線係統可（kě）能同時搭載安全總線（xiàn）。

3.拆垛（duǒ）係統（tǒng）

目前常見的拆垛係統有三（sān）種，分別是專（zhuān）用拆（chāi）垛機（jī）/機器人（rén）+拆垛小車/桁架式機械手（shǒu）+拆垛小車。

（1）專用拆垛機

其結構特點是（shì）垛料放置在可（kě）移動液（yè）壓升降台（tái）車上；垛料高度依靠與光電傳感器與（yǔ）液壓（yā）係（xì）統控製，保持恒定；磁力分張器依靠氣動或電動驅動自動貼近垛料；采用氣缸驅動、矩陣布置的真空吸盤組進行拆垛，真空吸盤組垂直運動；拆成單張的板料采（cǎi）用磁性皮帶傳輸。

（2）機器人（rén）+拆垛小車

其結構特點是垛料放置在可移動的拆垛（duǒ）小車上；垛料高度不控製，拆垛時依靠計算的板料厚度自動調整機器人吸料高度；磁力（lì）分張（zhāng）器支架安裝在拆（chāi）垛小車上，支架可（kě）平移並具有（yǒu）多（duō）個可自由旋轉的調整關節，更換垛料時人工將磁力分（fèn）張器靠在垛料周邊（biān）；拆垛用真空吸盤組及雙（shuāng）料檢測傳感器安裝在機器人（rén）端拾器上；拆成單（dān）張的板料由機器人放置在可伸縮過（guò）渡皮（pí）帶上進行（háng）傳輸。

（3）桁架式（shì）機械手+拆垛小車

其結構特點是垛（duǒ）料放置在可移動的拆垛小車上；垛料高度不控製，拆垛（duǒ）時依靠計算的板（bǎn）料（liào）厚度自動調整（zhěng）機械手吸料高度；磁力分張（zhāng）器（qì）支架安裝在拆（chāi）垛小（xiǎo）車（chē）上，支架可平移並具有多個可自由旋轉的調整關（guān）節，更換垛料時人工將磁力分張器靠在垛料周邊；拆垛用真空吸盤組及（jí）雙料檢測傳感（gǎn）器安裝在桁架式機械手端拾器上；拆成單（dān）張的板料由機械手放置在可伸縮過渡皮帶上進行傳輸。

（4）可伸縮皮帶機（jī）

可（kě）伸縮皮帶機用於拆垛完成後單張板料（liào）的傳輸，它可以為板料提供穿過（guò）清洗機所需的移動速（sù）度。皮帶機的速度一（yī）般為（wéi）變頻控製，以（yǐ）保證與後續清洗機、塗油（yóu）機的（de）同步。皮帶長度可調整，以填補不進行板料清洗、清洗機離線時的空間。

（5）板料（liào）清洗（xǐ）機

可伸縮皮帶機用於拆垛完成後單張板料的傳輸（shū），它可以為板料提供穿過清洗機所需的移動（dòng）速度。皮帶（dài）機的速度（dù）一般為變頻控製，以保證與後續清（qīng）洗機、塗油機的同步。皮帶長度可調整，以填（tián）補不進行板料清洗、清洗機離線時的空（kōng）間。

隨著客戶對汽車表麵（miàn）質量的要求越（yuè）來越高，在衝（chōng）壓成形前對覆蓋件板料進行清洗已經成為汽車廠的標準工（gōng）藝。根據產量大小，板（bǎn）料清洗可（kě）以（yǐ）分為在線清洗（xǐ）和離（lí）線（xiàn）清（qīng）洗兩種工藝：離線清洗適用於投產（chǎn）初期，單車型產量較低的企業，一條板料清洗線可以供應（yīng）2～3條衝壓線，離線清洗機的（de）規格一般寬度為2m；在（zài）線清洗適用於批量較大的企業，為適應轎車整體側圍的尺寸，在線清洗機的規格一般寬度（dù）為4.2m。

清（qīng）洗機由引料輥、毛刷輥及擠幹輥組合的輥係，動力及傳動係統、液（yè）壓調整機構，清洗過濾係統，集束噴管組件，油霧收集器，潤滑係統，行走機構，以及電氣控製係統等組成。主（zhǔ）要用於標準（zhǔn）板材、未塗層、鍍鋅板以及鋁板等板料、卷料的清洗。清洗（xǐ）機具有自行走機構，在（zài）不需要清洗工序時，整機可沿地麵軌道開出。

引料輥、毛刷輥、擠幹輥各自具（jù）有獨立（lì）的壓力調整與變頻驅（qū）動機構，通過精確調整壓力與速度，可以保證磨損、維修後的輥係與生（shēng）產線保持同步。擠幹輥采用無紡布（bù）層壓布輥，以提供（gòng）良好的擠幹和張緊性能，並具有防擦傷和（hé）自愈功能。清洗油箱具有加熱係統，可以使清洗介質在不同環境溫度下使用（yòng）並達到最佳塗油（yóu）效果。電（diàn）氣係統采用具有現（xiàn）場總線通信功能的PLC控製，通過觸摸屏人機界麵（miàn）可以進行參數設定、故障診（zhěn）斷。

（6）板料塗油機

為了（le）保證板料在較高速度下拉延（yán）成形時的質量，在衝壓成形前對板料進行局部塗（tú）抹拉延油是汽車廠常用的工藝（yì）手段，適用於自動化衝壓線的塗油（yóu）機。

塗油機主要用（yòng）於板材拉延前的塗油工序，由噴槍單元、供油及油液保溫單元、**供氣單元、板料（liào）輸送單元、油霧收集單元、電氣控製單元（yuán）及機身等組成。塗油（yóu）機具有行走機構，在不需要塗油時可以移（yí）動離線。噴嘴采用數字（zì）化控製，保證板料上油膜位置的準確和油膜厚度的均勻。不管（guǎn）環境溫度如何變化，供油及油液保溫單元均處於等待**狀態，油液溫（wēn）度（dù）恒定，保證**效果。

（7）板（bǎn）料對中台

為了（le）保證板料被準確地（dì）放置在模（mó）具內（nèi），在機器人拾取板料前需要對板料進行對中。常用的對中（zhōng）台有重力對中台、機械對中台及光學對中台三種。

重力對中台

板料在裝滿滾珠的斜麵（miàn）上依靠重（chóng）力自由滑向一角進行定位，台上（shàng）具有板料到位檢（jiǎn）測及雙料檢測。重力對中台適用於機器人（rén）直接放置（zhì）板料，不適用於具有清洗機、塗（tú）油機的（de）自動線。

機械對中台

板（bǎn）料依靠磁性皮袋移動至擋塊，再由另外三側的氣（qì）缸驅動打料器向中心推，從而實現精確定（dìng）位。所有（yǒu）打料（liào）器的位置可示教編程，對中台具有板料到位檢測及雙料檢測。機（jī）械對中台能（néng）夠滿（mǎn）足（zú）各種異性料的高速對中。另外，可采用雙中心（xīn）設計，以滿足同時處理一模兩件或（huò）雙模雙件的要求。台上具有板料到位（wèi）檢測及雙料檢測。

光學對（duì）中台（tái）

這是最近幾年發展的技術，其原理是利用拍照獲得（dé）的板料位置（zhì）圖像經視頻處理軟件後自動調整機器人的軌跡，從而既滿足最終將板料（liào）精確置入模具內的要求，又避免了（le）機械對（duì）中台的複雜機構。光學對中台本質上是一個具有板料（liào）到位檢測及雙料檢測的磁性（xìng）皮帶機，相比機械對中台，光學對中台能夠顯著降低成本。

4.機器人七軸與端拾器

標準（zhǔn）六軸機器人用於衝壓生產能夠（gòu）達到8件/min的生產節拍，為（wéi）了進一步提高生產率（lǜ），近年來機器人製造廠（chǎng）家與係統集成商紛紛研發（fā）附加七軸。采用七軸後，機加工自動化生產線的（de）生產節拍可以進一步提高到12件（jiàn）/min，使得機器人（rén）自動化（huà）衝壓線的生產（chǎn）率能夠與昂貴的（de）專用機（jī）械手高速線（xiàn）一較高下。

5.線（xiàn）尾碼垛係統（tǒng）

機加工自動化（huà）生產線生產節（jiē）拍能夠超過10件/min，這時線尾碼垛工位的負荷就超過勞動（dòng）極限，為了適應這種高節奏的產出，需要先對衝壓件成品進行分流，然後由人工或（huò）機器人將其碼入料架（jià），最後由鏟車將料架運走（zǒu）。

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