一、多機(jī)連線(xiàn)機械手

分為多機滑(huá)塊同步模(mó)式及滑(huá)塊自由(yóu)模式(shì)，一般适用于産(chǎn)量要求較(jiào)大且品類衆多的小(xiǎo)型沖(chòng)壓件(jiàn)。

二、多機連線機器人

一般(bān)适用(yòng)于外觀和成形(xíng)性要(yào)求較高的(de)大型沖壓(yā)件（汽車零(líng)部(bù)件(jiàn)等）。

三(sān)、機器(qì)人沖壓自動化(huà)生産線的(de)一般構成

典型(xíng)的機(jī)器人沖壓自動化生産線(xiàn)包含以下(xià)部分(fèn)：機器人(rén)、電控系(xì)統、拆(chāi)垛(duǒ)裝置、過(guò)渡皮帶(dài)、闆料清(qīng)洗機、闆料(liào)塗油(yóu)機、對中台、線尾(wěi)碼垛(duǒ)系統(tǒng)、安全(quán)防護(hù)系統(tǒng)及機(jī)器人(rén)端(duān)拾(shí)器。具(jù)體布置(zhì)方式可(kě)以根據生産車(chē)間的面(miàn)積進行調整(zhěng)，如拆垛車(chē)的開出方式既(jì)可以(yǐ)與(yǔ)沖壓線(xiàn)平行也可以與沖壓線垂直。

1. 沖壓機器人(rén)

沖(chòng)壓(yā)生産(chǎn)用機器(qì)人除了要求負載(zǎi)大、運(yùn)行軌(guǐ)迹精(jīng)确及(jí)性能(néng)穩(wěn)定可靠(kào)等搬運(yùn)機(jī)器人(rén)所(suǒ)共有的特性(xìng)，還要(yào)滿足(zú)頻繁(fán)起/制動、作(zuò)業範圍(wéi)大(dà)、工件(jiàn)尺寸(cùn)及回轉面(miàn)積大等特點。各個生(shēng)産廠家(jiā)的沖壓機器(qì)人都(dōu)在普通(tōng)搬運機(jī)器人的基礎上加大了電動機(jī)功率及(jí)減速機(jī)規格，加長了手(shǒu)臂，并廣(guǎng)泛采用(yòng)棚架(jià)式(shì)安裝結(jié)構。

2. 機器人(rén)沖壓自動化線控制系統(tǒng)

機器(qì)人沖壓自(zì)動化系統需要集成(chéng)壓力機、機(jī)器人、拆垛機、清(qīng)洗機(jī)、塗(tú)油(yóu)機、對(duì)中台、雙料(liào)檢測裝置、視覺識别(bié)系(xì)統、各種皮帶(dài)、同步控制系統(tǒng)、安全防護系統及大屏幕顯示(shì)，并具有無縫集(jí)成進(jìn)工廠(chǎng)mes系統的能力。為(wéi)了把如此(cǐ)多的(de)智能控制系統有效(xiào)集成，一般采用(yòng)以太(tài)網與(yǔ)工業(yè)現場總線(xiàn)二級網絡系統(tǒng)，其中現(xiàn)場總線(xiàn)系統(tǒng)可能(néng)同時(shí)搭載安(ān)全(quán)總線(xiàn)。

3. 拆垛系統

目前常見(jiàn)的拆垛系(xì)統有(yǒu)三種，分别是專(zhuān)用拆垛機(jī)/機器人(rén)+拆(chāi)垛小(xiǎo)車/桁架式(shì)機械手+拆垛小車。

（1）專用拆(chāi)垛機

其(qí)結(jié)構特點是(shì)垛料放置(zhì)在可移動(dòng)液壓(yā)升降台車上；垛(duǒ)料高度(dù)依靠與光電傳感器與液壓系統控制(zhì)，保持(chí)恒定(dìng)；磁力(lì)分張器依靠氣(qì)動或(huò)電(diàn)動(dòng)驅動(dòng)自動貼近垛料(liào)；采用(yòng)氣(qì)缸驅動(dòng)、矩陣布(bù)置的真(zhēn)空吸(xī)盤組進行(háng)拆垛，真空吸盤(pán)組垂(chuí)直(zhí)運(yùn)動；拆(chāi)成單張的(de)闆料(liào)采(cǎi)用磁性(xìng)皮帶(dài)傳輸。

（2）機器(qì)人+拆垛小車

其(qí)結構特點(diǎn)是垛料放(fàng)置(zhì)在可移動的(de)拆垛(duǒ)小(xiǎo)車上；垛(duǒ)料高度不(bú)控制，拆垛時依靠計算的(de)闆(pǎn)料厚度(dù)自動(dòng)調整機器(qì)人吸料高度(dù)；磁(cí)力分張器支架(jià)安裝在拆垛小車上(shàng)，支架可平移(yí)并具(jù)有多個可自(zì)由旋轉(zhuǎn)的調整關(guān)節(jiē)，更換垛料時人工将(jiāng)磁力(lì)分張(zhāng)器靠(kào)在(zài)垛料(liào)周邊；拆(chāi)垛用真空(kōng)吸盤組及(jí)雙料檢測(cè)傳感(gǎn)器(qì)安裝在(zài)機器(qì)人端拾器上；拆成單張的(de)闆料由機器(qì)人(rén)放置在(zài)可(kě)伸縮(suō)過渡(dù)皮帶上進行傳輸。

（3）桁(héng)架式機械(xiè)手+拆垛小車

其(qí)結構特點(diǎn)是垛料(liào)放置在(zài)可移(yí)動的拆垛(duǒ)小(xiǎo)車上；垛(duǒ)料高(gāo)度不(bú)控制，拆垛(duǒ)時依靠計算的(de)闆料(liào)厚度自動(dòng)調整機(jī)械手吸料(liào)高(gāo)度；磁力分(fèn)張器(qì)支(zhī)架(jià)安裝(zhuāng)在拆垛(duǒ)小車上(shàng)，支架(jià)可平(píng)移并(bìng)具有(yǒu)多個(gè)可自由旋(xuán)轉的調整(zhěng)關節，更換垛料(liào)時人工(gōng)将(jiāng)磁力(lì)分張器靠在垛料周邊；拆(chāi)垛用(yòng)真空吸盤組及(jí)雙料檢(jiǎn)測(cè)傳感(gǎn)器安(ān)裝在(zài)桁架(jià)式機械手端拾器上(shàng)；拆成單張(zhāng)的(de)闆料由(yóu)機械(xiè)手放置在可(kě)伸縮過渡(dù)皮帶上(shàng)進行傳輸。

（4）可伸(shēn)縮皮(pí)帶機

可伸縮皮(pí)帶機用于拆垛完成後單(dān)張闆(pǎn)料的傳輸(shū)，它可(kě)以為(wéi)闆料提供(gòng)穿過清洗機所(suǒ)需的移動速(sù)度(dù)。皮帶(dài)機的(de)速度(dù)一般為(wéi)變(biàn)頻控制，以保(bǎo)證與後續清洗(xǐ)機、塗油(yóu)機的同(tóng)步(bù)。皮帶(dài)長度可(kě)調整，以(yǐ)填補不進行闆(pǎn)料清洗、清洗機(jī)離線(xiàn)時的(de)空間。

（5）闆(pǎn)料(liào)清洗機

可伸縮皮帶機(jī)用于拆(chāi)垛完(wán)成後(hòu)單張闆料的傳輸，它(tā)可以為闆料(liào)提(tí)供穿過清洗機(jī)所需的移動速度。皮(pí)帶機的速(sù)度一般(bān)為變頻(pín)控制(zhì)，以保證與後續清洗(xǐ)機、塗(tú)油機的同步。皮(pí)帶長(zhǎng)度可調整(zhěng)，以填補不進行(háng)闆料清洗(xǐ)、清(qīng)洗機離線(xiàn)時的空(kōng)間。

随着客戶對(duì)汽車表面(miàn)質(zhì)量(liàng)的要求越來越高，在沖壓(yā)成形前對(duì)覆蓋(gài)件闆(pǎn)料(liào)進行清(qīng)洗已經成為汽(qì)車廠的标準工(gōng)藝。根據産量大(dà)小，闆(pǎn)料清洗可(kě)以分為在線清(qīng)洗和離線(xiàn)清洗(xǐ)兩種工藝：離線(xiàn)清洗适用于投(tóu)産初期，單(dān)車型(xíng)産量較(jiào)低的企(qǐ)業，一條闆料清洗線可以(yǐ)供應(yīng)2～3條沖(chòng)壓線(xiàn)，離(lí)線(xiàn)清洗機的規格一般寬度(dù)為2m；在(zài)線清洗适用于(yú)批量較大的企(qǐ)業，為适應(yīng)轎車(chē)整體側(cè)圍的尺(chǐ)寸，在線清洗機的規格一(yī)般寬(kuān)度為4.2m。

清洗機由(yóu)引料(liào)輥、毛(máo)刷輥及(jí)擠(jǐ)幹輥組合的(de)輥系，動力及傳動系統(tǒng)、液壓調整機構(gòu)，清洗過濾系統(tǒng)，集束(shù)噴(pēn)管組件(jiàn)，油霧(wù)收集(jí)器，潤滑系統，行走機(jī)構，以及電(diàn)氣控(kòng)制系(xì)統等組成。主要用(yòng)于(yú)标準(zhǔn)闆材(cái)、未塗層、鍍(dù)鋅(xīn)闆以及(jí)鋁闆(pǎn)等闆料(liào)、卷料的(de)清洗。清(qīng)洗機具(jù)有自行走機構(gòu)，在不(bú)需要(yào)清洗工序時(shí)，整(zhěng)機可(kě)沿地面(miàn)軌(guǐ)道開(kāi)出。

引料輥、毛刷(shuā)輥(gǔn)、擠幹輥各自(zì)具有獨立(lì)的壓力(lì)調(diào)整與(yǔ)變頻驅動機構(gòu)，通過(guò)精确(què)調整(zhěng)壓力與(yǔ)速度，可以保證磨損、維(wéi)修後的(de)輥系與(yǔ)生産線保持(chí)同(tóng)步。擠幹輥采用(yòng)無紡布層壓布(bù)輥，以(yǐ)提供(gòng)良好的擠幹和張緊(jǐn)性能，并具有防(fáng)擦傷和自愈功(gōng)能。清洗油箱具(jù)有加(jiā)熱系統，可(kě)以使清洗介質(zhì)在不(bú)同(tóng)環境溫度下(xià)使用并達到zui佳塗油(yóu)效果(guǒ)。電氣(qì)系統采用(yòng)具有現場總線通信(xìn)功能的plc控制，通過觸(chù)摸屏人機(jī)界面可以進行(háng)參數設定、故障(zhàng)診斷(duàn)。

（6）闆料塗油機

為了保(bǎo)證闆(pǎn)料在(zài)較高(gāo)速度下拉延成(chéng)形時的質(zhì)量，在(zài)沖壓成形前對(duì)闆料進行局部(bù)塗抹(mò)拉延油是(shì)汽車廠常用的(de)工藝(yì)手(shǒu)段，适用于自(zì)動化沖壓(yā)線的塗油機。

塗(tú)油機主要(yào)用于(yú)闆材(cái)拉(lā)延前的(de)塗油工序，由噴(pēn)槍單(dān)元、供油及(jí)油液保溫單元(yuán)、噴射供氣單元(yuán)、闆料(liào)輸送(sòng)單元、油霧收集(jí)單元(yuán)、電氣(qì)控制(zhì)單元及機身等組成(chéng)。塗(tú)油機具有行(háng)走機構，在不需(xū)要塗油時可以(yǐ)移動(dòng)離(lí)線(xiàn)。噴嘴(zuǐ)采用數字(zì)化控制，保證闆料上(shàng)油膜位置(zhì)的準确和(hé)油(yóu)膜(mó)厚度(dù)的均勻(yún)。不管環(huán)境溫(wēn)度如何變(biàn)化(huà)，供(gòng)油及油液(yè)保溫單元均處(chù)于等(děng)待噴(pēn)射狀(zhuàng)态，油(yóu)液溫度恒(héng)定，保證噴射效果。

（7）闆(pǎn)料對中台(tái)

為了(le)保證闆(pǎn)料(liào)被準(zhǔn)确地放置在模(mó)具内，在機器人(rén)拾(shí)取(qǔ)闆料前需(xū)要對闆料(liào)進(jìn)行(háng)對中。常用(yòng)的對(duì)中台有重(zhòng)力對(duì)中台(tái)、機械對中台及光學對中(zhōng)台三種(zhǒng)。

1）重(zhòng)力對(duì)中台

闆料(liào)在裝滿(mǎn)滾(gǔn)珠的斜面(miàn)上依靠重(zhòng)力自由(yóu)滑(huá)向一角進(jìn)行定位(wèi)，台上具(jù)有闆(pǎn)料到位檢測及雙料檢測。重力對中(zhōng)台适(shì)用于機器(qì)人直接放置闆料，不(bú)适用于具(jù)有清(qīng)洗(xǐ)機、塗油機的自(zì)動(dòng)線。

2）機械(xiè)對(duì)中台(tái)

闆料依靠(kào)磁性(xìng)皮袋移動(dòng)至擋(dǎng)塊，再(zài)由另外三側的氣缸(gāng)驅動(dòng)打(dǎ)料(liào)器向中心(xīn)推，從而實現精确定(dìng)位。所有打(dǎ)料器的位置可(kě)示教(jiāo)編程(chéng)，對中(zhōng)台具有闆料到(dào)位檢(jiǎn)測(cè)及雙料檢測。機械(xiè)對中台能(néng)夠滿足各(gè)種異(yì)性料的高(gāo)速對(duì)中。另外，可(kě)采用雙(shuāng)中心設計，以滿足同時(shí)處理一(yī)模兩件(jiàn)或雙(shuāng)模雙件的(de)要求。台上(shàng)具有(yǒu)闆料(liào)到位檢測及雙料檢測。

3）光學(xué)對中台

這是(shì)近幾年發(fā)展(zhǎn)的技術，其原(yuán)理是利(lì)用拍照(zhào)獲得(dé)的闆料位(wèi)置圖(tú)像(xiàng)經視頻處理軟件(jiàn)後自動調整(zhěng)機器人(rén)的軌迹，從而既(jì)滿足zui終将(jiāng)闆料(liào)精确(què)置(zhì)入模具(jù)内的要求，又避(bì)免了機械對中(zhōng)台的複雜機構(gòu)。光學對中台本質上是一(yī)個具(jù)有闆料到位檢(jiǎn)測及雙(shuāng)料(liào)檢測(cè)的磁性皮帶機(jī)，相比機械對中(zhōng)台，光(guāng)學對(duì)中台(tái)能夠(gòu)顯著(zhe)降低(dī)成(chéng)本。

（8）機器人七(qī)軸與端拾器

标準六(liù)軸(zhóu)機器人(rén)用于(yú)沖壓生産(chǎn)能夠達到(dào)8件/min的生(shēng)産(chǎn)節拍(pāi)，為了進一(yī)步提高(gāo)生産率(lǜ)，近年(nián)來機器人制造廠家與系(xì)統集(jí)成商紛紛研發(fā)附加(jiā)七軸。采用七(qī)軸(zhóu)後，機器人(rén)沖(chòng)壓自動化生産線的生(shēng)産節(jiē)拍可以(yǐ)進(jìn)一步(bù)提高到12件/min，使得(dé)機器人自(zì)動化沖壓線的生産(chǎn)率能(néng)夠與昂貴(guì)的專(zhuān)用(yòng)機(jī)械手(shǒu)高速線一較高下。

（9）線尾(wěi)碼垛(duǒ)系(xì)統

自(zì)動化(huà)沖(chòng)壓(yā)線的生(shēng)産(chǎn)節拍(pāi)能夠超(chāo)過10件/min，這(zhè)時線尾碼垛工位的(de)負荷就超過勞(láo)動極限，為(wéi)了适應這(zhè)種高節奏(zòu)的産(chǎn)出(chū)，需要先(xiān)對沖壓件(jiàn)成品(pǐn)進行(háng)分流，然後由人工或(huò)機器人将(jiāng)其(qí)碼入料(liào)架，zui後由鏟車将料架運(yùn)走。

自動(dòng)化(huà)沖(chòng)壓生(shēng)産線(xiàn)