一、多機連線機(jī)械手

分為多機(jī)滑塊(kuài)同步(bù)模式(shì)及(jí)滑塊自由模(mó)式，一般适用于(yú)産量要求(qiú)較大(dà)且品類衆多的(de)小型沖壓件。

二(èr)、多機連線機器(qì)人

一(yī)般适用(yòng)于(yú)外觀和(hé)成形性(xìng)要求較(jiào)高(gāo)的大(dà)型沖(chòng)壓件（汽車零部件等）。

三、機(jī)器人(rén)沖壓自動化生産線(xiàn)的一(yī)般構成(chéng)

典型的(de)機器(qì)人(rén)沖壓自(zì)動化(huà)生産(chǎn)線包(bāo)含以下部分：機器人、電(diàn)控(kòng)系統(tǒng)、拆垛裝(zhuāng)置、過渡(dù)皮帶、闆料清洗機、闆料(liào)塗油機、對中(zhōng)台(tái)、線(xiàn)尾碼(mǎ)垛系統(tǒng)、安(ān)全防(fáng)護系(xì)統及(jí)機器人端拾器(qì)。具體(tǐ)布置(zhì)方式可以(yǐ)根據生産車(chē)間(jiān)的面(miàn)積進(jìn)行調(diào)整，如拆垛(duǒ)車的開出方式既可以與沖壓(yā)線平(píng)行也(yě)可以與沖(chòng)壓線垂直(zhí)。

1. 沖壓(yā)機(jī)器人

沖壓生産用機器人除了要(yào)求負載(zǎi)大、運行軌迹(jì)精确及性(xìng)能穩(wěn)定(dìng)可靠等(děng)搬運機器人所(suǒ)共有(yǒu)的特(tè)性，還要滿足頻繁起(qǐ)/制(zhì)動(dòng)、作業(yè)範圍大、工件尺寸及回轉面積大等特點。各個(gè)生産廠家(jiā)的沖(chòng)壓機(jī)器人都在(zài)普通(tōng)搬(bān)運機器(qì)人的(de)基礎上加大了電動機功率及減(jiǎn)速機規格，加長了(le)手臂(bì)，并廣泛采用棚(péng)架式(shì)安裝結構(gòu)。

2. 機器(qì)人沖(chòng)壓自動化線(xiàn)控(kòng)制系(xì)統

機(jī)器人(rén)沖壓自動(dòng)化系(xì)統需要集成(chéng)壓力機、機器(qì)人、拆垛(duǒ)機、清洗(xǐ)機、塗(tú)油機、對中台、雙料(liào)檢測裝(zhuāng)置、視覺識别系(xì)統、各(gè)種皮(pí)帶、同(tóng)步控(kòng)制系(xì)統、安(ān)全防護系(xì)統及(jí)大屏幕顯(xiǎn)示，并具有無縫集成(chéng)進工廠mes系(xì)統的能(néng)力。為了(le)把如此多(duō)的智(zhì)能控制系統有(yǒu)效集成，一般采(cǎi)用以太(tài)網與工(gōng)業現場總(zǒng)線二(èr)級網絡系統，其(qí)中現場總線系(xì)統可(kě)能(néng)同時搭(dā)載(zǎi)安全(quán)總線。

3. 拆(chāi)垛系統

目前常見的(de)拆(chāi)垛系統(tǒng)有三(sān)種，分别是專用(yòng)拆垛機/機器人+拆垛小車/桁架(jià)式機械手+拆垛小(xiǎo)車。

（1）專(zhuān)用(yòng)拆垛(duǒ)機

其結構特點(diǎn)是垛(duǒ)料放(fàng)置在可(kě)移動液壓升(shēng)降台車上；垛料高度依靠與光(guāng)電傳(chuán)感器(qì)與液壓系(xì)統控制，保(bǎo)持恒(héng)定；磁力分(fèn)張器(qì)依靠(kào)氣動(dòng)或電動驅動自(zì)動貼近垛(duǒ)料；采用氣缸驅動、矩(jǔ)陣布(bù)置的(de)真空(kōng)吸盤組進行(háng)拆(chāi)垛，真(zhēn)空(kōng)吸盤組(zǔ)垂直運(yùn)動；拆成單張的闆料采(cǎi)用磁(cí)性皮帶傳(chuán)輸。

（2）機器人+拆垛(duǒ)小車(chē)

其(qí)結構特(tè)點是垛(duǒ)料放置在可(kě)移動的拆(chāi)垛小車上；垛料(liào)高度不控(kòng)制，拆(chāi)垛時依(yī)靠(kào)計算(suàn)的闆料厚度自(zì)動調(diào)整機(jī)器人(rén)吸料高度；磁力(lì)分張器支(zhī)架安(ān)裝在拆垛小車上，支(zhī)架可平移(yí)并具(jù)有(yǒu)多(duō)個可(kě)自由旋轉的調(diào)整關節，更換垛(duǒ)料時人工(gōng)将磁(cí)力分(fèn)張器靠在(zài)垛料(liào)周邊(biān)；拆垛用真空(kōng)吸盤組及雙料檢(jiǎn)測傳(chuán)感器(qì)安裝(zhuāng)在機(jī)器人(rén)端拾器上(shàng)；拆(chāi)成(chéng)單(dān)張的闆(pǎn)料由機器(qì)人放(fàng)置在(zài)可伸(shēn)縮過(guò)渡皮帶(dài)上進行傳輸(shū)。

（3）桁(héng)架式機械手(shǒu)+拆垛(duǒ)小車(chē)

其結構特(tè)點是(shì)垛料放置在可(kě)移動(dòng)的拆垛小車上(shàng)；垛(duǒ)料高度(dù)不控制，拆(chāi)垛時依靠(kào)計算(suàn)的闆(pǎn)料厚度自(zì)動調整機(jī)械手吸料(liào)高度；磁力(lì)分張(zhāng)器支架安裝(zhuāng)在(zài)拆垛小車(chē)上，支(zhī)架可(kě)平移并具(jù)有多個可自由旋轉(zhuǎn)的(de)調整關(guān)節，更換垛料時人工(gōng)将磁(cí)力分(fèn)張器靠在垛料周邊(biān)；拆垛用真空吸盤(pán)組及雙(shuāng)料檢測(cè)傳(chuán)感器(qì)安裝在(zài)桁(héng)架式機械手端拾器(qì)上；拆(chāi)成(chéng)單張的闆料由機械手(shǒu)放置在(zài)可伸縮(suō)過渡皮帶上進(jìn)行傳輸。

（4）可伸縮皮帶(dài)機(jī)

可伸縮皮帶(dài)機用(yòng)于拆垛完成後單(dān)張闆料的傳(chuán)輸(shū)，它可以(yǐ)為闆(pǎn)料提供穿(chuān)過清洗機所需(xū)的移動速度。皮帶機的(de)速度一(yī)般為變頻(pín)控制(zhì)，以保(bǎo)證與後續(xù)清洗機、塗油機(jī)的同步。皮(pí)帶長度可(kě)調整(zhěng)，以填補不進行闆料清洗(xǐ)、清洗機離(lí)線(xiàn)時的(de)空間。

（5）闆料清(qīng)洗機

可(kě)伸(shēn)縮皮帶機用于拆垛(duǒ)完成(chéng)後單張闆(pǎn)料(liào)的傳輸，它可(kě)以為闆料提(tí)供(gòng)穿過清洗機所(suǒ)需的移動速度(dù)。皮帶(dài)機的速度(dù)一般為變頻控(kòng)制，以保證與(yǔ)後(hòu)續清(qīng)洗機、塗油(yóu)機的(de)同步。皮帶長度可調整，以(yǐ)填(tián)補不進(jìn)行闆(pǎn)料清洗、清洗機(jī)離線時的空間(jiān)。

随着客戶對汽車表面質(zhì)量的(de)要(yào)求越來(lái)越高(gāo)，在沖壓成(chéng)形前(qián)對覆(fù)蓋件(jiàn)闆料進行(háng)清洗已經成為汽車(chē)廠的(de)标準(zhǔn)工藝(yì)。根據(jù)産(chǎn)量(liàng)大小，闆料清洗(xǐ)可以(yǐ)分為在線清洗(xǐ)和離(lí)線清洗兩種工藝：離線清(qīng)洗适用(yòng)于(yú)投(tóu)産(chǎn)初期，單車型産(chǎn)量較低的企業(yè)，一條闆料(liào)清洗(xǐ)線可以供(gòng)應2～3條沖壓(yā)線，離線清(qīng)洗機(jī)的規格一般寬(kuān)度為(wéi)2m；在線(xiàn)清洗适用于批(pī)量較(jiào)大的企(qǐ)業(yè)，為适(shì)應轎車整體側圍的尺寸，在線(xiàn)清洗機的(de)規格一般(bān)寬度(dù)為4.2m。

清洗(xǐ)機(jī)由引料輥(gǔn)、毛刷輥及(jí)擠(jǐ)幹輥組合的輥(gǔn)系(xì)，動力及傳(chuán)動系(xì)統、液(yè)壓調整(zhěng)機(jī)構，清(qīng)洗過濾(lǜ)系(xì)統，集(jí)束噴管(guǎn)組件，油(yóu)霧收(shōu)集(jí)器，潤滑(huá)系統，行走(zǒu)機構(gòu)，以及電(diàn)氣控制系統等組成。主(zhǔ)要用(yòng)于标(biāo)準闆(pǎn)材、未塗層、鍍鋅(xīn)闆以(yǐ)及鋁(lǚ)闆等(děng)闆料、卷料的(de)清(qīng)洗。清(qīng)洗(xǐ)機具有(yǒu)自行走機構，在(zài)不需(xū)要清洗工序時，整機可沿(yán)地面軌道(dào)開出(chū)。

引料(liào)輥、毛(máo)刷輥、擠(jǐ)幹輥各自具有獨(dú)立的(de)壓力調整與變(biàn)頻驅動機構，通(tōng)過精(jīng)确調(diào)整壓(yā)力與速度，可以(yǐ)保證(zhèng)磨損(sǔn)、維修(xiū)後的(de)輥系與生産線(xiàn)保持同(tóng)步(bù)。擠幹輥采(cǎi)用無紡布層壓布輥(gǔn)，以提供良好的(de)擠幹和(hé)張緊性(xìng)能，并具有防擦傷和自愈功能(néng)。清洗油箱(xiāng)具有(yǒu)加熱系統，可以(yǐ)使清洗介質在(zài)不同(tóng)環境溫度(dù)下使用并達到zui佳塗(tú)油(yóu)效果。電(diàn)氣系統采用具(jù)有現場(chǎng)總線通(tōng)信功能(néng)的(de)plc控制(zhì)，通(tōng)過(guò)觸摸(mō)屏人(rén)機(jī)界面可(kě)以進(jìn)行參(cān)數設定、故(gù)障診(zhěn)斷。

（6）闆料塗(tú)油機(jī)

為(wéi)了保證(zhèng)闆料(liào)在較(jiào)高速(sù)度下拉(lā)延(yán)成形時的(de)質量，在沖(chòng)壓成形前(qián)對闆(pǎn)料進(jìn)行(háng)局(jú)部塗(tú)抹拉延油(yóu)是汽(qì)車廠(chǎng)常用的工(gōng)藝手段，适用于自動化沖壓線(xiàn)的塗(tú)油機。

塗油機主(zhǔ)要用(yòng)于闆(pǎn)材拉延前(qián)的塗油工序，由噴槍(qiāng)單元、供油及油液保(bǎo)溫單元、噴(pēn)射供氣單(dān)元、闆(pǎn)料輸(shū)送單元(yuán)、油(yóu)霧收集單元、電(diàn)氣控制(zhì)單元及機身等(děng)組(zǔ)成。塗(tú)油機具有行走(zǒu)機構，在不(bú)需要塗油時(shí)可以移動離線。噴(pēn)嘴采(cǎi)用數字(zì)化控制(zhì)，保證闆料上油(yóu)膜位置的準确和油膜厚(hòu)度的(de)均勻。不管環境(jìng)溫度如何(hé)變化(huà)，供油(yóu)及油液保(bǎo)溫單元均(jun1)處于等待(dài)噴射(shè)狀态(tài)，油液溫度(dù)恒定(dìng)，保證噴(pēn)射效果(guǒ)。

（7）闆料對中台(tái)

為了保(bǎo)證闆料(liào)被(bèi)準确(què)地放置(zhì)在(zài)模具(jù)内，在(zài)機(jī)器人拾取闆料前需要(yào)對闆料(liào)進行(háng)對(duì)中。常用的對中(zhōng)台有(yǒu)重(zhòng)力(lì)對中(zhōng)台、機(jī)械對中台(tái)及光(guāng)學對中台(tái)三種(zhǒng)。

1）重力(lì)對中台

闆料在裝滿滾(gǔn)珠(zhū)的斜(xié)面上依靠重力(lì)自由滑(huá)向一角(jiǎo)進行定(dìng)位，台上(shàng)具有闆料(liào)到位(wèi)檢測及(jí)雙料檢(jiǎn)測。重力(lì)對(duì)中台(tái)适用于機器人(rén)直接放置闆料(liào)，不适用于(yú)具有(yǒu)清洗(xǐ)機(jī)、塗(tú)油機(jī)的自(zì)動線。

2）機(jī)械對中台

闆(pǎn)料依(yī)靠磁性皮(pí)袋移(yí)動至(zhì)擋塊(kuài)，再由另外三側的氣(qì)缸驅(qū)動打(dǎ)料器向中心推(tuī)，從而(ér)實現精确(què)定位。所(suǒ)有(yǒu)打料(liào)器的位(wèi)置可示(shì)教編(biān)程，對中台具有(yǒu)闆(pǎn)料到位(wèi)檢測及(jí)雙(shuāng)料檢測。機(jī)械對中台(tái)能夠(gòu)滿足(zú)各種異性(xìng)料的高速(sù)對中(zhōng)。另(lìng)外，可采(cǎi)用雙中心設計(jì)，以滿足(zú)同時處(chù)理一模兩件或(huò)雙模雙件(jiàn)的要(yào)求(qiú)。台(tái)上具有闆(pǎn)料到(dào)位檢測及(jí)雙料(liào)檢測。

3）光學對(duì)中台

這是近(jìn)幾年發展(zhǎn)的技術，其原理(lǐ)是利用拍照獲(huò)得的闆料位置圖像(xiàng)經視(shì)頻處(chù)理軟件後自動(dòng)調(diào)整機器人的(de)軌迹，從而既滿(mǎn)足zui終(zhōng)将闆料精(jīng)确置入模具内(nèi)的要(yào)求，又避免(miǎn)了機械對中台(tái)的複雜機構。光學對中台本質(zhì)上是一個具有(yǒu)闆料到位(wèi)檢測及雙料檢測的(de)磁性皮帶(dài)機，相比機(jī)械對中台(tái)，光學對(duì)中台能(néng)夠顯著降低成(chéng)本。

（8）機(jī)器人七軸與端(duān)拾器

标準(zhǔn)六軸機(jī)器人用于沖(chòng)壓生(shēng)産能夠達(dá)到8件(jiàn)/min的生(shēng)産節拍，為了進(jìn)一步(bù)提高生(shēng)産率，近(jìn)年來(lái)機器(qì)人制(zhì)造(zào)廠家(jiā)與(yǔ)系統集成商紛(fēn)紛(fēn)研(yán)發附加七(qī)軸。采(cǎi)用七軸(zhóu)後(hòu)，機器(qì)人沖壓自動化生産線的生産(chǎn)節拍可(kě)以進(jìn)一(yī)步提(tí)高到12件/min，使得機(jī)器人自動化沖(chòng)壓(yā)線的生産率(lǜ)能夠與昂貴的(de)專用機械手高速線一較(jiào)高下(xià)。

（9）線尾(wěi)碼(mǎ)垛(duǒ)系統(tǒng)

自動化(huà)沖(chòng)壓線的生(shēng)産節(jiē)拍能(néng)夠超過10件(jiàn)/min，這時線尾(wěi)碼(mǎ)垛(duǒ)工位的負荷就超過勞(láo)動(dòng)極限，為(wéi)了(le)适應(yīng)這種(zhǒng)高(gāo)節奏的(de)産出(chū)，需要先對(duì)沖壓(yā)件成品進(jìn)行分流，然後(hòu)由人工(gōng)或機(jī)器人(rén)将其(qí)碼(mǎ)入料架，zui後由鏟車(chē)将料(liào)架運走。

自動化(huà)沖壓生産(chǎn)線