一、多機連線(xiàn)機械手(shǒu)

分(fèn)為多(duō)機滑塊同步模式及滑塊自由模式，一般适用于産量要(yào)求較大且品類衆多的小型沖壓件。

二、多機連線機器人

一般(bān)适用于(yú)外(wài)觀和成形性要求較高的大型(xíng)沖壓件（汽車零部件(jiàn)等(děng)）。

三、機器人沖壓自(zì)動化(huà)生産線的一般構成

典型的機(jī)器人沖壓自動化生産線包含以下部分：機器人、電控系統、拆垛裝(zhuāng)置、過(guò)渡皮帶、闆料清洗(xǐ)機、闆料(liào)塗油機、對中台、線尾碼垛系統、安全防護系統(tǒng)及機器人端拾器。具體布置方式可以根據生産(chǎn)車間的面積(jī)進行調整，如拆垛車的開(kāi)出方式既可以與沖(chòng)壓線平行也可以與沖壓線垂(chuí)直。

1. 沖壓機器人

沖壓生産用機(jī)器人除了要求負載(zǎi)大、運行軌迹(jì)精(jīng)确及性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/制(zhì)動、作業範圍大、工件(jiàn)尺寸及回(huí)轉面積大(dà)等特點。各個生産廠(chǎng)家的沖壓(yā)機器人都在普通搬運機器人的基礎上加大了(le)電(diàn)動機功率及減(jiǎn)速機規格，加(jiā)長了手臂，并廣泛采用棚架式安裝(zhuāng)結構。

2. 機器人沖壓自動化線控制系統

機器人沖壓自動化系統需要集成壓力機、機(jī)器人、拆垛機、清洗機、塗油(yóu)機、對中台、雙(shuāng)料檢測裝置、視覺(jiào)識别系統、各種皮帶、同步控制系統、安全防護系統(tǒng)及大屏幕顯示，并具有無縫集成進工廠(chǎng)MES系統的能力。為了把如此多的智能控制系統有效集成(chéng)，一般采用以太網與工業現場總線二級(jí)網絡系統，其中現場(chǎng)總線系統可能(néng)同時搭載安全總線。

3. 拆垛系統

目前常見的拆垛系統有三(sān)種，分别是專用拆(chāi)垛機(jī)/機器人+拆(chāi)垛(duǒ)小車/桁架式機械(xiè)手+拆(chāi)垛小車。

（1）專用拆垛機

其結(jié)構特點是垛料(liào)放置在可移動液壓升降台車上；垛料高度依靠與光(guāng)電傳感(gǎn)器與液壓系統控制，保持(chí)恒定(dìng)；磁力分張(zhāng)器依靠氣動或電動驅動(dòng)自動貼近垛料；采用氣缸驅動、矩陣(zhèn)布置(zhì)的真空吸盤組進行拆垛，真空(kōng)吸盤組垂直運動；拆成單張的闆料采(cǎi)用磁性(xìng)皮帶傳(chuán)輸。

（2）機器人+拆垛小車

其結構特點是垛(duǒ)料(liào)放置在可移動的拆垛小車上；垛料高度不控制，拆(chāi)垛時(shí)依靠計算的闆料厚度自動調整(zhěng)機器人吸料高度；磁力分張器支架安裝在拆垛小車上，支架可平移(yí)并具有多個可自由旋轉的調整關節(jiē)，更換垛料時人工将磁力(lì)分張器靠在垛料周邊；拆垛用真空吸盤組及雙料檢測傳感(gǎn)器安裝在機器人端拾器上；拆成單張的闆料由機器(qì)人放置(zhì)在可伸縮過渡皮帶上進行(háng)傳輸。

（3）桁架式機械手+拆垛小車

其結構特點是垛料放置(zhì)在可移動的(de)拆垛小車上；垛料高度(dù)不控制，拆垛時依(yī)靠計算(suàn)的闆料厚度自動調整機械手吸料高度；磁力分張器支架安裝在拆垛小車上，支架可平移并具有多(duō)個可自由旋轉的調整關節，更換垛料時人工将磁力分張器靠在垛(duǒ)料周邊；拆垛用真空吸盤組及雙料檢測傳感器安裝在桁架式機械手端拾器上；拆成單張的闆料由(yóu)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

可伸(shēn)縮皮帶機用于(yú)拆垛完成(chéng)後單張闆(pǎn)料的(de)傳輸，它可(kě)以為闆料(liào)提供穿過清洗機所需的移動速度。皮帶機的(de)速度一般為變頻控制，以保證與後續清洗機、塗(tú)油機的同步。皮帶長度(dù)可調(diào)整，以填補不進行闆(pǎn)料清洗、清(qīng)洗機離線時的(de)空間。

（5）闆料清洗機

可伸縮(suō)皮帶機用于拆垛完成後單張闆料的傳(chuán)輸，它可以為闆(pǎn)料(liào)提供穿過清(qīng)洗機所需的移動速度。皮帶機(jī)的速度一般為變頻控制，以保證與後續(xù)清洗機、塗油機的同(tóng)步。皮帶長度可調整，以填補不進行(háng)闆料清洗、清洗機離線時(shí)的(de)空間。

随着客戶對汽車表面質量(liàng)的要求越來越高，在沖壓成形前對覆蓋件闆料進行清洗已經成為汽車廠(chǎng)的标準工藝。根據(jù)産量大小，闆料清洗可(kě)以分為在線清洗和離線(xiàn)清洗兩種工藝：離線清洗适用于投産初(chū)期，單車型産量較低(dī)的企業，一條(tiáo)闆(pǎn)料清洗線可以供應2～3條沖壓線，離線(xiàn)清洗機的規格一般(bān)寬度(dù)為2m；在線清(qīng)洗(xǐ)适(shì)用于批量較大的企業，為适應轎車整體側圍的尺寸，在(zài)線清洗機的規(guī)格一(yī)般寬度為(wéi)4.2m。

清洗機由(yóu)引料輥、毛刷(shuā)輥及擠幹輥組合的輥(gǔn)系，動力及傳動(dòng)系統、液壓調整機(jī)構，清洗過濾系統，集束噴管組件，油霧收集器，潤滑系統，行走機構，以(yǐ)及電氣控制系統等(děng)組成。主要用于标準闆材、未塗層、鍍鋅闆(pǎn)以(yǐ)及鋁闆等闆料、卷料的清洗。清洗(xǐ)機具有自行走機構，在不(bú)需要清(qīng)洗工序時，整(zhěng)機可沿地面軌道開(kāi)出。

引料輥、毛刷輥、擠幹輥各自具有(yǒu)獨立的壓力調整與變頻驅動機構，通過精确調整壓(yā)力與速(sù)度，可以保證磨損、維修後的輥(gǔn)系與生産(chǎn)線保持同步。擠幹輥(gǔn)采用無紡(fǎng)布層壓布(bù)輥，以提供(gòng)良好的擠幹和張緊性(xìng)能(néng)，并具有防擦傷和自愈功能。清洗油(yóu)箱(xiāng)具有加熱系統(tǒng)，可以使清洗介質在不同環境溫度下使用并達到zui佳(jiā)塗油效果。電氣系統采用具(jù)有現場(chǎng)總(zǒng)線(xiàn)通信功能的(de)PLC控制，通過觸(chù)摸屏人機界面可(kě)以進行參數設(shè)定、故障診斷。

（6）闆(pǎn)料塗油機

為了保(bǎo)證闆(pǎn)料在較高速度下拉延成形時的質量，在沖壓成形前對闆料進行局部塗抹拉延(yán)油是汽車廠常用的工藝手段，适用于(yú)自動化沖壓線的塗油(yóu)機。

塗油機主要用于闆(pǎn)材拉延(yán)前的塗油工序，由噴槍單元、供油及(jí)油液保溫單元、噴射供氣單元、闆料輸送單元、油霧收集(jí)單元、電氣控制(zhì)單元及機身等組成。塗油機具(jù)有行走機構，在(zài)不需要塗(tú)油時可以(yǐ)移動離線。噴嘴采用數字化控制，保證闆(pǎn)料上油膜位置的(de)準确和油膜厚度的均勻。不管環境溫度如何(hé)變化，供(gòng)油及油液(yè)保溫單元均處于等待噴射狀态，油液溫(wēn)度恒(héng)定，保證噴射效果。

（7）闆料對(duì)中台

為了保證(zhèng)闆料(liào)被準确地放置在模具内，在機器人拾取(qǔ)闆料前需要對闆料進行對中。常用(yòng)的對中台有重力對中台(tái)、機械對中台及光學對中台三種。

1）重力對中台

闆料在裝滿滾珠的(de)斜面上依靠重力自由滑向一角進行(háng)定位，台上具有闆料到位檢測及(jí)雙料檢測。重力對中台适用于機器(qì)人直接放置闆料，不适用(yòng)于具有清洗機、塗油機的自動線。

2）機械對中台

闆料依靠磁性皮袋(dài)移動至擋(dǎng)塊，再由另外三側的氣(qì)缸驅動打料器向中心推，從而實現精确定位。所有打料(liào)器的位置(zhì)可(kě)示教編程(chéng)，對中台具有闆料到位檢測及(jí)雙料檢測。機械對中台能夠滿足各(gè)種異性料(liào)的高速對中。另(lìng)外，可采用雙中心設計，以(yǐ)滿足同時處理一模兩件或雙模雙件的要求。台上具有闆料到位檢測及雙料檢測(cè)。

3）光學對中台

這是近幾(jǐ)年發展的技術，其原理是利用拍照獲得的闆料位置圖(tú)像經(jīng)視頻處理軟件(jiàn)後自動調整機器人的軌迹，從而既滿足zui終将闆料精确置入(rù)模具内的要求，又避免了機械(xiè)對中台的複雜機構。光學對中(zhōng)台本質上是一個具(jù)有闆料到位檢測及(jí)雙料(liào)檢測的(de)磁性皮帶機，相比機械對中台，光學對中台能夠顯著降低(dī)成本。

（8）機器人七軸與端拾(shí)器

标準六軸機器人用于沖壓(yā)生産能夠達到8件/min的(de)生産節拍，為了進一步提高生産率，近年(nián)來機器人制造廠(chǎng)家與(yǔ)系統(tǒng)集成商紛紛研發附加(jiā)七軸。采用七軸後，機(jī)器人沖壓(yā)自動化生産線的生産節拍可以進一步(bù)提高到12件/min，使得機器(qì)人自動化沖壓線的生産率能夠與昂貴的專(zhuān)用機械手高速線一較高下。

（9）線尾碼垛系統

自動化沖(chòng)壓線的生産節拍能夠超過(guò)10件(jiàn)/min，這時線尾碼垛工位的(de)負荷就超過勞動極限，為(wéi)了适應這種高節奏(zòu)的産出，需要先(xiān)對(duì)沖壓件成品進(jìn)行分流，然後由人工(gōng)或機器人(rén)将其碼入料架，zui後由鏟(chǎn)車将料架運走。

自動化沖壓生産線