一、多機(jī)連線機械手

分(fèn)為多(duō)機(jī)滑塊同步模式及滑塊(kuài)自由模式，一般(bān)适用于産量(liàng)要(yào)求較大(dà)且(qiě)品類(lèi)衆多的小型沖(chòng)壓件(jiàn)。

二(èr)、多機連(lián)線機(jī)器人(rén)

一般(bān)适用(yòng)于外觀和成形性要(yào)求較(jiào)高的(de)大型沖壓(yā)件（汽車(chē)零部件(jiàn)等(děng)）。

三、機(jī)器(qì)人沖(chòng)壓自動化(huà)生(shēng)産(chǎn)線的一般構成

典型的(de)機器人沖壓自動化生(shēng)産線包(bāo)含以下(xià)部分：機器人(rén)、電(diàn)控系統(tǒng)、拆垛裝置、過(guò)渡(dù)皮帶、闆(pǎn)料清洗機、闆料(liào)塗油(yóu)機、對中台(tái)、線尾碼垛系統、安全防護(hù)系統(tǒng)及機器人端拾(shí)器。具(jù)體布置方(fāng)式可以(yǐ)根(gēn)據生(shēng)産車間的面積(jī)進行調整，如拆垛車的(de)開出方(fāng)式既可以(yǐ)與沖(chòng)壓線(xiàn)平行也可(kě)以與(yǔ)沖壓線垂(chuí)直。

1. 沖壓機(jī)器人

沖壓生産用機器人(rén)除了要求(qiú)負載(zǎi)大、運行軌迹精(jīng)确及性能穩定可靠等(děng)搬運機(jī)器人(rén)所(suǒ)共有的特性，還要滿足(zú)頻繁(fán)起/制動、作業範圍大(dà)、工件尺(chǐ)寸及回轉面(miàn)積(jī)大等特點。各個生産廠家的沖壓機器(qì)人都在普(pǔ)通搬運機器人的基(jī)礎上加(jiā)大(dà)了電(diàn)動機(jī)功率及減(jiǎn)速機(jī)規格(gé)，加長了手臂，并(bìng)廣泛采用棚架式安(ān)裝結構。

2. 機(jī)器(qì)人沖壓自動(dòng)化線(xiàn)控(kòng)制系(xì)統

機器(qì)人沖(chòng)壓自(zì)動化系統需要集成壓力(lì)機、機(jī)器人、拆垛(duǒ)機、清洗機(jī)、塗油機、對中台、雙料檢測裝置(zhì)、視覺(jiào)識别系統(tǒng)、各種(zhǒng)皮帶、同步控制系統、安全防護(hù)系統及(jí)大(dà)屏幕(mù)顯示，并具(jù)有無(wú)縫集(jí)成(chéng)進(jìn)工廠mes系統的能(néng)力。為了把如此多的智能控制(zhì)系統(tǒng)有(yǒu)效集成，一般(bān)采用(yòng)以太(tài)網與工業現場總線(xiàn)二級網絡(luò)系統(tǒng)，其中現場(chǎng)總線系統可能同時(shí)搭載安全(quán)總線。

3. 拆垛(duǒ)系統(tǒng)

目前常見(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(duǒ)小車/桁架式機械(xiè)手+拆垛小(xiǎo)車。

（1）專(zhuān)用拆垛(duǒ)機(jī)

其結(jié)構特點是垛料放置在(zài)可移動(dòng)液(yè)壓(yā)升降(jiàng)台車(chē)上；垛料高度依(yī)靠與光(guāng)電傳感(gǎn)器與液壓系統控制，保持恒定；磁力分張器依(yī)靠氣動(dòng)或(huò)電動驅動自(zì)動貼近(jìn)垛料；采(cǎi)用氣缸(gāng)驅動(dòng)、矩(jǔ)陣布置(zhì)的真空(kōng)吸(xī)盤組(zǔ)進行拆垛，真空(kōng)吸盤組垂直運動；拆(chāi)成單張的(de)闆料采用磁性皮(pí)帶(dài)傳輸。

（2）機器人+拆垛小車

其(qí)結構特點是垛(duǒ)料放(fàng)置(zhì)在(zài)可移動(dòng)的拆(chāi)垛小車(chē)上；垛料高度不(bú)控制，拆垛(duǒ)時依(yī)靠計算(suàn)的闆料(liào)厚度自(zì)動(dòng)調整(zhěng)機器人吸料高(gāo)度；磁力分張器(qì)支架(jià)安(ān)裝在拆(chāi)垛小車(chē)上，支架(jià)可平(píng)移并具有多個(gè)可自由旋(xuán)轉的調(diào)整(zhěng)關節(jiē)，更換垛料(liào)時人工将(jiāng)磁力分張(zhāng)器靠(kào)在垛(duǒ)料周邊；拆垛用真空(kōng)吸盤組及(jí)雙料(liào)檢測傳感器安(ān)裝在機器人端拾器(qì)上；拆成單(dān)張的闆(pǎn)料(liào)由機(jī)器人放置在可(kě)伸縮過渡皮帶上進行傳輸。

（3）桁(héng)架式機械(xiè)手+拆(chāi)垛小車

其結構特點是垛(duǒ)料放(fàng)置在(zài)可移(yí)動的(de)拆垛小車(chē)上；垛(duǒ)料(liào)高度不(bú)控制，拆垛(duǒ)時依靠(kào)計(jì)算的闆料(liào)厚度(dù)自動(dòng)調(diào)整機械手吸料高度；磁力分(fèn)張器支架(jià)安裝在拆垛小(xiǎo)車上(shàng)，支架(jià)可平(píng)移并具有(yǒu)多個(gè)可自(zì)由旋轉的(de)調(diào)整關節(jiē)，更換垛料時人工将(jiāng)磁力分張(zhāng)器靠在垛(duǒ)料周邊；拆垛用真空吸盤(pán)組(zǔ)及(jí)雙料檢測(cè)傳感器安(ān)裝(zhuāng)在(zài)桁架式機(jī)械手(shǒu)端拾器上；拆成單張的闆料由機械手放置在(zài)可伸縮過渡皮帶上進行(háng)傳輸。

（4）可伸縮皮(pí)帶機(jī)

可伸縮皮帶機(jī)用于(yú)拆垛完(wán)成後單張闆(pǎn)料的(de)傳輸(shū)，它可以為(wéi)闆料(liào)提供(gòng)穿過清洗機所需的移動(dòng)速度。皮帶機的(de)速度一般為變(biàn)頻控制，以保證(zhèng)與後續清(qīng)洗機、塗(tú)油(yóu)機的(de)同步(bù)。皮帶長度(dù)可調(diào)整，以(yǐ)填補不進(jìn)行闆料清洗、清(qīng)洗機(jī)離線時的(de)空間。

（5）闆料清洗(xǐ)機(jī)

可伸縮皮帶機用(yòng)于拆垛(duǒ)完成後(hòu)單張闆料的傳(chuán)輸(shū)，它可以為闆(pǎn)料提(tí)供穿過清洗機所需的移(yí)動速度(dù)。皮(pí)帶機(jī)的速(sù)度一般為(wéi)變頻(pín)控制，以保(bǎo)證與(yǔ)後續清洗(xǐ)機、塗油機(jī)的同(tóng)步。皮(pí)帶(dài)長度可(kě)調整，以填補不(bú)進行闆(pǎn)料清洗(xǐ)、清洗機離線時(shí)的空間。

随着客戶對(duì)汽車(chē)表面(miàn)質量的要(yào)求越來(lái)越(yuè)高，在(zài)沖壓成形前對覆蓋件闆(pǎn)料進行清(qīng)洗已經成(chéng)為汽(qì)車廠的标(biāo)準(zhǔn)工藝。根據産(chǎn)量大小(xiǎo)，闆(pǎn)料清洗可(kě)以(yǐ)分為在(zài)線清(qīng)洗和(hé)離線(xiàn)清洗兩種工藝(yì)：離(lí)線清洗适用(yòng)于投(tóu)産初期(qī)，單車型産量(liàng)較低(dī)的企業，一條闆(pǎn)料清(qīng)洗線可以供(gòng)應2～3條沖壓線，離(lí)線(xiàn)清洗(xǐ)機的(de)規格(gé)一般寬度(dù)為2m；在(zài)線清(qīng)洗适用(yòng)于批量較大(dà)的企業(yè)，為适應(yīng)轎車整體(tǐ)側圍的尺寸，在線清(qīng)洗機的規(guī)格一(yī)般寬(kuān)度(dù)為4.2m。

清洗機由引料輥、毛(máo)刷輥(gǔn)及擠(jǐ)幹輥組合的輥(gǔn)系，動(dòng)力及(jí)傳動(dòng)系統、液壓(yā)調整機構，清洗過濾(lǜ)系統，集(jí)束(shù)噴管(guǎn)組件(jiàn)，油霧收集(jí)器，潤滑系統，行(háng)走機構，以及電(diàn)氣控制系統等(děng)組成(chéng)。主要用于(yú)标準闆材、未塗層、鍍(dù)鋅闆以及(jí)鋁(lǚ)闆(pǎn)等闆料、卷(juàn)料的(de)清洗。清洗機具(jù)有(yǒu)自行走(zǒu)機構，在(zài)不需要(yào)清洗工序時，整(zhěng)機可(kě)沿地面軌(guǐ)道開出。

引料輥(gǔn)、毛刷(shuā)輥、擠(jǐ)幹輥各(gè)自具有(yǒu)獨立的壓(yā)力調(diào)整與變頻(pín)驅動(dòng)機構(gòu)，通過精确(què)調整壓力(lì)與速(sù)度，可(kě)以(yǐ)保證磨(mó)損、維(wéi)修後(hòu)的輥系與生産線保(bǎo)持同(tóng)步。擠幹輥采用(yòng)無紡布層(céng)壓布(bù)輥(gǔn)，以提供(gòng)良好(hǎo)的擠(jǐ)幹和張緊性能(néng)，并具(jù)有防擦傷和自(zì)愈功能。清(qīng)洗油(yóu)箱具(jù)有(yǒu)加熱系(xì)統，可以使(shǐ)清洗(xǐ)介質(zhì)在不(bú)同環(huán)境溫(wēn)度下使(shǐ)用(yòng)并達到zui佳(jiā)塗油(yóu)效果。電氣系統(tǒng)采用(yòng)具(jù)有現場(chǎng)總線通信功能(néng)的plc控制，通過觸摸(mō)屏人機界面(miàn)可以(yǐ)進行(háng)參數設定、故障診斷。

（6）闆料塗油機

為了保證闆料在(zài)較高速度(dù)下拉延成形時的質(zhì)量，在沖壓(yā)成形(xíng)前對闆料進行局部塗抹拉延油是(shì)汽車廠常(cháng)用的工藝手段，适用(yòng)于(yú)自(zì)動化沖壓線(xiàn)的塗油機。

塗油機主要用于闆(pǎn)材(cái)拉延(yán)前的(de)塗油工序(xù)，由噴(pēn)槍單(dān)元、供(gòng)油及油液保溫(wēn)單元(yuán)、噴(pēn)射供氣單元、闆料輸送(sòng)單元、油(yóu)霧收集單元(yuán)、電氣控制(zhì)單元(yuán)及機身等(děng)組成。塗油機具(jù)有行(háng)走(zǒu)機(jī)構，在不需(xū)要(yào)塗油時(shí)可以移動離線(xiàn)。噴嘴(zuǐ)采用數字化控制，保證闆(pǎn)料上油(yóu)膜位置(zhì)的準确和(hé)油膜(mó)厚度(dù)的均(jun1)勻。不(bú)管環境(jìng)溫(wēn)度如(rú)何變化(huà)，供油及(jí)油液保溫(wēn)單元(yuán)均處于等(děng)待噴(pēn)射狀态，油液溫(wēn)度恒定，保證噴(pēn)射效果。

（7）闆(pǎn)料對(duì)中台(tái)

為了保(bǎo)證闆(pǎn)料(liào)被準确地放置(zhì)在模(mó)具(jù)内，在機(jī)器人拾取(qǔ)闆料(liào)前需要對(duì)闆料(liào)進行對(duì)中。常用(yòng)的對中台有重力對中(zhōng)台、機械(xiè)對中(zhōng)台及光學(xué)對中台三種。

1）重力對中台(tái)

闆料在裝滿滾(gǔn)珠的斜面上依(yī)靠重力自(zì)由滑向一角進(jìn)行定(dìng)位，台上具(jù)有闆(pǎn)料到(dào)位檢(jiǎn)測及雙料檢測。重力(lì)對中(zhōng)台适用于機器(qì)人直(zhí)接放(fàng)置闆料，不适用(yòng)于具有清(qīng)洗機、塗油(yóu)機的(de)自動(dòng)線。

2）機械對中台(tái)

闆料依靠(kào)磁性皮袋移動(dòng)至擋塊，再由另(lìng)外三(sān)側的氣缸驅動(dòng)打料器向中心(xīn)推，從而實(shí)現精确定位。所(suǒ)有打(dǎ)料器的位(wèi)置可示(shì)教編程(chéng)，對中台具有闆(pǎn)料到位檢測及(jí)雙料檢測(cè)。機械對中台能夠滿(mǎn)足各種(zhǒng)異性料(liào)的高速對中。另(lìng)外，可采用雙中(zhōng)心設計(jì)，以(yǐ)滿足同時(shí)處(chù)理一模(mó)兩件或雙模雙(shuāng)件的(de)要求(qiú)。台上(shàng)具有闆料(liào)到位(wèi)檢測(cè)及雙料檢(jiǎn)測。

3）光(guāng)學對中台

這(zhè)是(shì)近幾(jǐ)年發展(zhǎn)的技術，其(qí)原(yuán)理是利用(yòng)拍照(zhào)獲得的闆(pǎn)料位(wèi)置圖(tú)像經(jīng)視頻(pín)處(chù)理(lǐ)軟件後自動調整機(jī)器(qì)人的軌迹，從而既(jì)滿足zui終(zhōng)将(jiāng)闆料精确(què)置入(rù)模具内的要求(qiú)，又避免了機械對中台的複雜(zá)機構(gòu)。光學對(duì)中(zhōng)台本質上是一(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(jī)，相(xiàng)比(bǐ)機(jī)械(xiè)對中台，光(guāng)學對(duì)中台(tái)能夠顯著降低成本(běn)。

（8）機(jī)器人七(qī)軸與端拾器

标準六軸機(jī)器人用于(yú)沖壓(yā)生産能(néng)夠達到(dào)8件(jiàn)/min的(de)生産(chǎn)節拍，為了進一(yī)步提高生(shēng)産率(lǜ)，近年來機(jī)器人(rén)制(zhì)造廠家與系統集成商(shāng)紛紛研發附加(jiā)七軸。采(cǎi)用七軸(zhóu)後，機器人沖壓自動化(huà)生産線(xiàn)的生産(chǎn)節(jiē)拍可以進(jìn)一步提高(gāo)到12件/min，使得機(jī)器(qì)人自(zì)動化(huà)沖壓(yā)線的(de)生産率能夠與(yǔ)昂貴(guì)的專用(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(yā)線(xiàn)的生産(chǎn)節拍能夠(gòu)超過10件(jiàn)/min，這(zhè)時線尾碼垛工(gōng)位的負荷就超(chāo)過勞動極限，為(wéi)了适應這種高(gāo)節奏的産出，需要先(xiān)對沖(chòng)壓件(jiàn)成品進行分流(liú)，然後由(yóu)人工或(huò)機器人将其碼入料架，zui後(hòu)由鏟(chǎn)車将(jiāng)料架運走(zǒu)。

自動化沖(chòng)壓生産(chǎn)線(xiàn)