一、多(duō)機(jī)連線機械手

分(fèn)為多(duō)機(jī)滑塊同(tóng)步模式(shì)及(jí)滑塊(kuài)自由模式(shì)，一般(bān)适用(yòng)于(yú)産量要(yào)求較(jiào)大且品類(lèi)衆多的小(xiǎo)型沖(chòng)壓件(jiàn)。

二、多(duō)機連(lián)線機(jī)器人

一般适用(yòng)于外觀和(hé)成形(xíng)性要(yào)求較高的大型沖壓(yā)件（汽車零部件(jiàn)等）。

三、機器人沖(chòng)壓自(zì)動(dòng)化(huà)生産線的一般構成

典型的(de)機(jī)器人(rén)沖壓(yā)自動化生(shēng)産線包含(hán)以下(xià)部分：機器人、電控系(xì)統、拆(chāi)垛裝置、過渡(dù)皮帶、闆(pǎn)料清洗機(jī)、闆料(liào)塗油(yóu)機、對(duì)中台(tái)、線尾碼(mǎ)垛系統、安全(quán)防護系統(tǒng)及機(jī)器(qì)人(rén)端拾(shí)器。具(jù)體布置方(fāng)式(shì)可(kě)以根據生(shēng)産車間的面積(jī)進行調(diào)整(zhěng)，如拆垛車(chē)的開(kāi)出方(fāng)式既(jì)可以與沖(chòng)壓線(xiàn)平行也可(kě)以與沖壓(yā)線垂(chuí)直。

1. 沖壓機(jī)器人

沖壓(yā)生産用機器人(rén)除了要(yào)求負載大、運行軌迹精(jīng)确及性能穩定(dìng)可靠(kào)等搬運機(jī)器人(rén)所共有的特性(xìng)，還要滿足(zú)頻繁起/制動、作業(yè)範圍大(dà)、工件尺寸及回(huí)轉面積大等特(tè)點。各個生産廠(chǎng)家的(de)沖壓機器(qì)人都在普(pǔ)通搬(bān)運機(jī)器(qì)人的基(jī)礎上加(jiā)大了電動機功(gōng)率及減(jiǎn)速機規(guī)格(gé)，加長(zhǎng)了手(shǒu)臂，并廣泛(fàn)采用(yòng)棚(péng)架式安(ān)裝結(jié)構(gòu)。

2. 機(jī)器人沖壓(yā)自動(dòng)化線(xiàn)控制系統(tǒng)

機器人沖(chòng)壓自(zì)動化系統(tǒng)需要(yào)集成壓力機、機器人、拆垛(duǒ)機、清洗機、塗油機、對中台(tái)、雙料(liào)檢測裝置(zhì)、視覺識别(bié)系統、各種(zhǒng)皮帶、同(tóng)步控制(zhì)系統(tǒng)、安全防護(hù)系統及大(dà)屏幕顯示(shì)，并具有無(wú)縫集(jí)成進工廠mes系統的能(néng)力。為了把(bǎ)如(rú)此多的智(zhì)能控制(zhì)系統有(yǒu)效(xiào)集成，一般(bān)采用以太(tài)網與工(gōng)業現場(chǎng)總線二級網絡(luò)系統(tǒng)，其(qí)中(zhōng)現場(chǎng)總線系統(tǒng)可能(néng)同時搭載安全(quán)總線(xiàn)。

3. 拆垛(duǒ)系統

目前(qián)常見(jiàn)的拆垛系統有三(sān)種，分别(bié)是專用拆垛機(jī)/機器人+拆垛小(xiǎo)車/桁(héng)架式機械(xiè)手+拆垛小(xiǎo)車。

（1）專(zhuān)用拆垛機(jī)

其結構特點(diǎn)是垛料(liào)放置在可移動(dòng)液壓(yā)升(shēng)降台車(chē)上；垛料高度依(yī)靠與光(guāng)電(diàn)傳感器與(yǔ)液壓系統控制，保持(chí)恒定(dìng)；磁力(lì)分張器依(yī)靠氣動或(huò)電動驅動(dòng)自動(dòng)貼近(jìn)垛料(liào)；采(cǎi)用氣缸驅動(dòng)、矩陣(zhèn)布置(zhì)的真空吸盤組(zǔ)進行(háng)拆(chāi)垛，真空(kōng)吸盤組垂直運動；拆(chāi)成單張的(de)闆料采用(yòng)磁性(xìng)皮帶(dài)傳輸。

（2）機器人(rén)+拆垛小車

其(qí)結構特點(diǎn)是垛料放置在可移(yí)動的(de)拆垛(duǒ)小車(chē)上；垛料高度不(bú)控制，拆垛時依靠計(jì)算的闆料(liào)厚度(dù)自動(dòng)調整機器(qì)人吸料高(gāo)度；磁(cí)力分(fèn)張器(qì)支架安裝在拆(chāi)垛小車上，支架可平移并具有(yǒu)多個可(kě)自(zì)由旋(xuán)轉的(de)調整關(guān)節，更換垛料時人(rén)工将磁(cí)力分張(zhāng)器靠在垛料周邊；拆(chāi)垛用真空(kōng)吸盤(pán)組及(jí)雙(shuāng)料(liào)檢測(cè)傳感(gǎn)器安(ān)裝在(zài)機(jī)器人端(duān)拾器上(shàng)；拆成單(dān)張的(de)闆(pǎn)料(liào)由機器人(rén)放置在可(kě)伸縮過渡(dù)皮帶上進行傳輸。

（3）桁架式機械(xiè)手+拆(chāi)垛小車(chē)

其(qí)結(jié)構特點是垛料放(fàng)置在可(kě)移動的拆垛(duǒ)小車上；垛(duǒ)料(liào)高度不控制，拆垛時依靠計(jì)算的闆料厚度(dù)自動(dòng)調整(zhěng)機械(xiè)手吸料高度；磁(cí)力分(fèn)張器(qì)支架(jià)安裝在(zài)拆(chāi)垛小車上(shàng)，支架可平(píng)移并具(jù)有多個(gè)可自(zì)由(yóu)旋轉的調整關節，更換(huàn)垛料時人工将(jiāng)磁力分張(zhāng)器靠(kào)在垛(duǒ)料周邊；拆(chāi)垛用(yòng)真空吸盤組(zǔ)及(jí)雙料檢測(cè)傳感器安裝在(zài)桁架式機械手端拾器(qì)上；拆成單張的闆料由(yóu)機械手放置在(zài)可伸(shēn)縮(suō)過渡皮(pí)帶上進行傳輸(shū)。

（4）可伸(shēn)縮皮帶機

可伸(shēn)縮(suō)皮帶機用于(yú)拆垛(duǒ)完成後單(dān)張闆料的傳輸(shū)，它可以為(wéi)闆料提供(gòng)穿過清洗(xǐ)機所(suǒ)需(xū)的移動(dòng)速度。皮帶(dài)機的(de)速度一般(bān)為變頻控(kòng)制，以保證(zhèng)與後續清洗機(jī)、塗(tú)油機的同步(bù)。皮帶長(zhǎng)度可調整，以填補不進(jìn)行闆料(liào)清洗、清(qīng)洗機(jī)離(lí)線時的(de)空間(jiān)。

（5）闆料清洗(xǐ)機

可(kě)伸縮皮帶機用(yòng)于拆垛完成後(hòu)單張闆料的傳(chuán)輸，它可以(yǐ)為闆(pǎn)料提供穿(chuān)過清(qīng)洗機所需的移(yí)動速度。皮(pí)帶機(jī)的速度一般為變頻控制，以保(bǎo)證與後續清洗(xǐ)機、塗油機(jī)的同步。皮(pí)帶(dài)長度可(kě)調整，以填(tián)補不進行闆料清洗(xǐ)、清洗機(jī)離(lí)線時的空(kōng)間。

随着客戶(hù)對(duì)汽車(chē)表面質量的要(yào)求(qiú)越來越高，在(zài)沖壓(yā)成形前對(duì)覆蓋件闆料進行清(qīng)洗已經成(chéng)為汽車廠的标準(zhǔn)工(gōng)藝。根據産(chǎn)量大小，闆料清(qīng)洗可(kě)以(yǐ)分為在(zài)線清洗(xǐ)和(hé)離線(xiàn)清洗(xǐ)兩種工藝(yì)：離線(xiàn)清洗(xǐ)适用(yòng)于投(tóu)産初(chū)期，單(dān)車型産量(liàng)較低(dī)的企業，一條闆(pǎn)料清洗線可以供應(yīng)2～3條沖壓線，離線清洗(xǐ)機的規格(gé)一般寬度為2m；在(zài)線清洗适(shì)用(yòng)于批量較大(dà)的企(qǐ)業，為适應(yīng)轎車整體(tǐ)側圍(wéi)的尺(chǐ)寸(cùn)，在線清(qīng)洗機的規(guī)格一(yī)般寬度為4.2m。

清洗機由引料(liào)輥、毛刷(shuā)輥及擠(jǐ)幹輥組合(hé)的輥(gǔn)系，動力及傳動(dòng)系統(tǒng)、液壓(yā)調整機構(gòu)，清洗過濾(lǜ)系統，集束(shù)噴管(guǎn)組件，油霧收集器，潤(rùn)滑系統，行(háng)走機(jī)構，以及電(diàn)氣控制(zhì)系統等組成。主要用于(yú)标準闆材、未塗層、鍍(dù)鋅闆以及鋁(lǚ)闆等闆料、卷(juàn)料的清(qīng)洗。清洗(xǐ)機具(jù)有自(zì)行走機構，在(zài)不需要清洗(xǐ)工序(xù)時，整(zhěng)機(jī)可沿地面軌(guǐ)道開(kāi)出。

引(yǐn)料輥(gǔn)、毛(máo)刷(shuā)輥、擠幹輥各自具有(yǒu)獨立(lì)的(de)壓力調(diào)整與變頻驅動(dòng)機構(gòu)，通過精(jīng)确(què)調整壓力(lì)與速度，可以保證磨損、維修(xiū)後的輥(gǔn)系(xì)與生産線保(bǎo)持同步(bù)。擠幹(gàn)輥(gǔn)采用(yòng)無紡布層(céng)壓布(bù)輥(gǔn)，以提供良好(hǎo)的擠幹和(hé)張緊(jǐn)性能，并具(jù)有防擦傷和自(zì)愈功(gōng)能(néng)。清(qīng)洗油(yóu)箱具有加熱系(xì)統，可(kě)以使(shǐ)清洗介質在不同環(huán)境溫度下使用(yòng)并達到zui佳(jiā)塗油(yóu)效果。電(diàn)氣(qì)系統采用(yòng)具有現場(chǎng)總線(xiàn)通信功能(néng)的plc控(kòng)制(zhì)，通(tōng)過觸(chù)摸屏人機(jī)界面可以進行(háng)參數設定、故障(zhàng)診(zhěn)斷(duàn)。

（6）闆料塗(tú)油機

為(wéi)了保證闆料在(zài)較高速度下拉(lā)延成(chéng)形時的質量，在沖(chòng)壓成形(xíng)前對闆(pǎn)料進行(háng)局部(bù)塗抹拉延(yán)油(yóu)是(shì)汽車廠常(cháng)用的工藝手(shǒu)段(duàn)，适用于自(zì)動化沖壓線的(de)塗油機。

塗(tú)油(yóu)機主要(yào)用于闆材(cái)拉延(yán)前的(de)塗油工序(xù)，由噴槍(qiāng)單元、供(gòng)油及油液保溫(wēn)單元、噴射供氣(qì)單元、闆料(liào)輸送(sòng)單元(yuán)、油霧收集(jí)單元、電氣控制(zhì)單元及(jí)機(jī)身等組成。塗油(yóu)機具(jù)有行(háng)走機構，在(zài)不需(xū)要塗(tú)油(yóu)時可以移動(dòng)離線(xiàn)。噴嘴采(cǎi)用數字(zì)化控制(zhì)，保證闆(pǎn)料上油膜(mó)位置(zhì)的準确和油膜(mó)厚度的均勻。不(bú)管環境溫(wēn)度如(rú)何變(biàn)化，供油及(jí)油液保溫單元(yuán)均處(chù)于等待噴(pēn)射狀态，油(yóu)液溫(wēn)度恒(héng)定(dìng)，保(bǎo)證噴(pēn)射效果。

（7）闆(pǎn)料對中台(tái)

為了保證闆(pǎn)料被準确地(dì)放置(zhì)在模(mó)具(jù)内(nèi)，在機器人(rén)拾取闆料(liào)前需(xū)要對(duì)闆料(liào)進行對中。常用的對中台有重力對中(zhōng)台、機械(xiè)對中(zhōng)台(tái)及(jí)光學(xué)對(duì)中(zhōng)台三種。

1）重力對中台(tái)

闆料在(zài)裝(zhuāng)滿滾(gǔn)珠的(de)斜面上依(yī)靠重力(lì)自由滑(huá)向(xiàng)一角進(jìn)行定(dìng)位，台上(shàng)具(jù)有(yǒu)闆(pǎn)料到位檢測及(jí)雙料(liào)檢(jiǎn)測。重力(lì)對中台适(shì)用于(yú)機器人直接放(fàng)置闆(pǎn)料(liào)，不适用(yòng)于具有清洗機(jī)、塗油(yóu)機的自動(dòng)線。

2）機械對(duì)中台

闆料(liào)依靠(kào)磁性皮袋移(yí)動(dòng)至擋塊，再由另外三側的(de)氣缸(gāng)驅動打料器向(xiàng)中心推，從而實(shí)現精确定位(wèi)。所有打(dǎ)料器(qì)的位(wèi)置可(kě)示教編程(chéng)，對中台具有闆(pǎn)料到位檢(jiǎn)測及(jí)雙料檢測。機械(xiè)對中台能夠滿足各種(zhǒng)異性料的高速對中。另外，可采用雙中(zhōng)心設計，以滿(mǎn)足(zú)同時處理(lǐ)一模(mó)兩件或雙模雙件的(de)要求(qiú)。台上(shàng)具(jù)有闆料到位(wèi)檢測及雙料(liào)檢(jiǎn)測。

3）光(guāng)學對中台(tái)

這(zhè)是近幾年發展的技術，其原理(lǐ)是利用(yòng)拍照獲得(dé)的闆料位置圖(tú)像經(jīng)視頻處理軟件(jiàn)後自(zì)動調整機(jī)器人(rén)的(de)軌迹，從(cóng)而既滿足zui終将(jiāng)闆料精(jīng)确置入(rù)模具内(nèi)的要求(qiú)，又避(bì)免了(le)機械對中台的(de)複雜(zá)機構。光學(xué)對中台本質上(shàng)是一(yī)個具有闆料到(dào)位檢(jiǎn)測及雙料(liào)檢測的磁性皮(pí)帶機，相比機(jī)械(xiè)對中(zhōng)台，光(guāng)學對(duì)中台(tái)能(néng)夠顯著(zhe)降低成本。

（8）機器人七(qī)軸與端拾(shí)器

标準(zhǔn)六(liù)軸機(jī)器人用于沖壓(yā)生産能夠達到(dào)8件/min的(de)生産節拍，為了(le)進一步(bù)提高生産率(lǜ)，近(jìn)年來機器人制造(zào)廠家(jiā)與系統集成商(shāng)紛紛(fēn)研發(fā)附加(jiā)七軸。采用(yòng)七軸(zhóu)後，機(jī)器人(rén)沖壓(yā)自動化(huà)生産線的生産節(jiē)拍可(kě)以進一步提高(gāo)到12件(jiàn)/min，使得機器人自(zì)動化(huà)沖壓線的(de)生産(chǎn)率能夠與(yǔ)昂貴的(de)專用(yòng)機械手高速線一(yī)較高(gāo)下(xià)。

（9）線(xiàn)尾碼垛系(xì)統

自動化(huà)沖壓線的生産(chǎn)節拍能夠超過(guò)10件(jiàn)/min，這時線尾碼(mǎ)垛工(gōng)位的負荷就超(chāo)過勞動(dòng)極(jí)限(xiàn)，為(wéi)了适(shì)應這(zhè)種高(gāo)節奏的(de)産(chǎn)出，需(xū)要先(xiān)對沖壓件(jiàn)成品進行分流(liú)，然後(hòu)由人工或(huò)機器人将(jiāng)其碼(mǎ)入料(liào)架(jià)，zui後由鏟(chǎn)車将(jiāng)料(liào)架運走。

自(zì)動(dòng)化沖壓生産(chǎn)線