一、多機連線機械手

分為(wéi)多機滑塊同步模式(shì)及滑(huá)塊自(zì)由模式，一般(bān)适用于産量要求較大且品類衆多的小型沖壓(yā)件。

二、多機連線(xiàn)機器人(rén)

一般适(shì)用于外(wài)觀和成形性(xìng)要求較高的大型沖壓件(jiàn)（汽車零部件等）。

三、機器人沖(chòng)壓自動化生産線的一般構成

典型的(de)機器人沖壓自動化生(shēng)産線(xiàn)包含以下部分：機器(qì)人、電控系統、拆垛裝置、過渡皮帶、闆料清洗(xǐ)機(jī)、闆料塗油機、對中(zhōng)台、線尾碼垛系統、安全防護系統及機器(qì)人端拾器。具體布置方式可以(yǐ)根據生産(chǎn)車間的(de)面積進行調整，如拆垛車(chē)的開出方式既可以與沖(chòng)壓(yā)線平行也可以與沖壓線(xiàn)垂直。

1. 沖壓(yā)機器人

沖壓生産用機器(qì)人除了要(yào)求負載大(dà)、運行軌迹精确及性能(néng)穩定可靠等搬運機器(qì)人所共有的特性，還要滿(mǎn)足頻繁起/制動(dòng)、作業範圍大、工件尺寸及回轉面積大等特點(diǎn)。各個生産廠家(jiā)的沖壓機器人都在普通搬運機器人的基礎上加大(dà)了電動(dòng)機功率及減速(sù)機規格，加長了(le)手臂，并廣泛采用棚架式安裝結構。

2. 機器人沖壓(yā)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、機器人、拆(chāi)垛機、清洗機、塗(tú)油機、對中台、雙料檢測裝置、視覺識别系統、各種皮帶、同步控制系(xì)統、安全(quán)防護系統及大屏幕顯(xiǎn)示，并(bìng)具有(yǒu)無縫集成進工廠MES系統的能力。為了把如此多(duō)的智能控制系統(tǒng)有效集成，一般采用以太網與工業現場總線二級(jí)網(wǎng)絡系統，其中現場總(zǒng)線系統可能同時搭(dā)載安全總線。

3. 拆垛系統

目前常見的拆垛(duǒ)系統有三種，分别是專用拆垛機/機器人+拆垛(duǒ)小(xiǎo)車/桁架式機械手+拆垛小車。

（1）專用拆垛機

其結構特點是垛料放置在可移動液壓升(shēng)降台車上；垛料高度依靠與光電傳感器與液(yè)壓系統控制，保持恒定；磁力分張器依靠氣動或電動驅動自動貼近垛料；采用(yòng)氣缸驅動、矩陣布置的真空吸盤組進行拆垛，真空吸盤組垂直運動；拆成單張的闆料采用磁性皮(pí)帶傳輸。

（2）機器人+拆垛小車

其(qí)結構特點是垛料(liào)放(fàng)置在可移動的拆垛小車上；垛料高度不控制，拆垛時依靠計算的闆(pǎn)料厚度自動調整機器人吸料高度(dù)；磁力分張器支架(jià)安裝在拆垛小車(chē)上，支架可平移并具有多個可自由旋轉的調整關節，更換垛料時人工(gōng)将磁力分張器靠在垛料周邊；拆垛(duǒ)用真空吸盤組及雙料檢(jiǎn)測傳感器安裝在機器人端拾器上；拆成單張的闆料由機器人放置在(zài)可伸縮過渡皮帶上進行傳輸。

（3）桁架式機(jī)械手+拆垛小車

其結構特點是垛料放置在可移動的拆垛小車上；垛料高(gāo)度不控制，拆(chāi)垛時依靠(kào)計算的闆(pǎn)料厚度自動調整機械手吸料高(gāo)度；磁力分張器支架安裝在(zài)拆垛小車上，支架可平移并具有多個可自由旋轉的調整關節，更換垛(duǒ)料時人工将磁力分張器靠在垛料周邊；拆垛用真空吸盤組(zǔ)及雙料檢測傳感器安裝(zhuāng)在桁(héng)架式機械手端拾器上；拆成單張的闆料由機(jī)械手(shǒu)放置在可伸縮過(guò)渡(dù)皮帶上進行傳輸。

（4）可伸縮皮帶機

可伸縮皮帶機用于拆垛完成後(hòu)單張闆料的傳輸，它可以為闆料提(tí)供穿過清(qīng)洗機(jī)所需的移動速度。皮帶機的速(sù)度一般為變頻控制，以保證與後續清洗機、塗油機的同步。皮帶長度可調整，以填補不進行闆料(liào)清洗、清洗機離線時(shí)的空間。

（5）闆料清(qīng)洗機(jī)

可伸縮皮帶機用于拆垛(duǒ)完成(chéng)後單(dān)張闆料的傳輸，它可以為闆料提(tí)供穿過(guò)清洗機所需的(de)移動速度。皮帶機的(de)速度一般為(wéi)變頻控制，以保證與後續清洗機、塗油機的同步。皮帶長度可調整，以填補不進行闆(pǎn)料清(qīng)洗、清洗機離(lí)線時的空間。

随着客戶對汽車表面質量的要求(qiú)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的(de)标準工藝。根據産量大小，闆(pǎn)料(liào)清洗(xǐ)可以分為在線清洗和離線清洗兩種工藝：離線清洗适用于投産初期，單(dān)車型産量(liàng)較低(dī)的企業，一條闆料(liào)清洗線可以供應2～3條沖壓(yā)線，離線清(qīng)洗機的規格一般寬度為2m；在線清洗适用(yòng)于批量較大的企業，為适應轎車整體側圍的(de)尺寸，在線清洗機的規格(gé)一般寬度為4.2m。

清洗機由引(yǐn)料輥、毛刷輥及擠幹輥組合的輥系(xì)，動力及傳動系統、液壓調整機構，清洗過濾系(xì)統，集束噴(pēn)管組件，油霧收集器，潤滑系統，行走(zǒu)機構，以(yǐ)及電氣控制系統等組成。主要用于标準闆材、未塗層、鍍鋅闆(pǎn)以及鋁(lǚ)闆等闆料、卷料的清洗。清洗機具有自(zì)行走機構，在不需要清洗工(gōng)序時，整機可沿地面軌道開出。

引料輥、毛刷輥、擠幹輥各自具有獨立的壓力調整(zhěng)與變頻驅動機(jī)構，通過(guò)精确調整壓力與速度(dù)，可以保證磨損(sǔn)、維修後的輥系(xì)與生産線保(bǎo)持同步。擠幹輥采用(yòng)無紡布層壓布輥，以提供良(liáng)好的擠幹(gàn)和張緊性能，并(bìng)具有防擦傷和(hé)自愈功能。清洗油箱具有加熱系統，可以使清洗介質在(zài)不同環境溫度下使(shǐ)用(yòng)并達到zui佳塗(tú)油效果。電氣系統采(cǎi)用具有現場總線通信功能的PLC控制，通過觸摸屏人機界面可(kě)以(yǐ)進行參數設定(dìng)、故障診斷。

（6）闆料塗油機

為了(le)保證(zhèng)闆料在較(jiào)高速度下拉延成形時(shí)的質量，在沖壓成形前對闆料進(jìn)行局部塗抹拉延油是汽車廠常用的工(gōng)藝手段，适用于自動化沖壓線的塗(tú)油(yóu)機。

塗油機主要用于闆材拉(lā)延前(qián)的塗油工序，由噴槍單元、供油(yóu)及油液保溫單(dān)元、噴射供氣單元、闆料輸送單元、油霧收集單元、電氣控制單(dān)元及機身等組成(chéng)。塗油機具(jù)有行走機構，在不需要塗油時可以移動離(lí)線。噴嘴采(cǎi)用數字(zì)化控制，保證闆料(liào)上油膜位置的準确和油膜厚(hòu)度的均勻。不管環境溫度如何變化，供油及油液保溫單元均處于等待噴射(shè)狀态，油液(yè)溫度恒定，保證噴射效果。

（7）闆料對中(zhōng)台

為(wéi)了保證闆(pǎn)料被準确地放置在模具内，在機器人拾取闆料前(qián)需要對闆料進行對中。常用的對中台(tái)有重力(lì)對中(zhōng)台、機(jī)械對中台及光學(xué)對中台三種。

1）重力對(duì)中台

闆料(liào)在裝滿滾珠的斜面上(shàng)依靠(kào)重力自由滑向一角進行(háng)定(dìng)位(wèi)，台上具有闆料到位檢測及雙料檢測。重力對中(zhōng)台适用于機(jī)器人直接放置闆料，不(bú)适用于(yú)具有清洗(xǐ)機、塗油機(jī)的自動線(xiàn)。

2）機(jī)械對中台

闆料依靠磁(cí)性皮袋移動至擋塊，再由另外三側的氣缸驅動打料器向中(zhōng)心推，從而實現精确定位(wèi)。所有(yǒu)打料器的位置可(kě)示教編程，對中台具有闆料到位檢測及雙料檢測。機(jī)械對中台能夠滿足各種異性料的高速對中。另外，可采用雙中心設計，以滿足(zú)同時處理一模兩件或雙模雙件的要求。台(tái)上具有闆(pǎn)料到位檢(jiǎn)測及雙料檢測。

3）光學對中(zhōng)台

這是近幾年發展的技術，其原理是利用拍照獲得的闆料位置圖像經視頻處(chù)理軟件後自(zì)動調整機器人的(de)軌迹，從而既滿足zui終将闆(pǎn)料精确置入模(mó)具(jù)内的要求，又避(bì)免了(le)機械對(duì)中台的複雜機構。光學對中(zhōng)台本質上是一個具有(yǒu)闆料到位檢測及雙料檢測的磁性皮帶(dài)機，相比機械對中台，光學對中台能(néng)夠顯(xiǎn)著降低成本。

（8）機器人七軸與端拾器

标(biāo)準六軸機器(qì)人用于沖壓生産能夠達到8件/min的生(shēng)産節拍(pāi)，為(wéi)了進一步提(tí)高生産率，近年來機器(qì)人制造廠家與(yǔ)系統集(jí)成商紛紛研發附加七軸。采用七軸後(hòu)，機器(qì)人沖壓自動化生産線的生(shēng)産節拍可以(yǐ)進一步提高到12件/min，使(shǐ)得機器人自動化沖壓線的生産率(lǜ)能夠與昂貴的專用機械手高速線(xiàn)一較高下。

（9）線尾碼垛系(xì)統(tǒng)

自動化沖(chòng)壓線的生産節拍能(néng)夠超過10件/min，這時線尾碼垛工位的負荷就超過勞動極限，為了适(shì)應這種高節奏的(de)産出，需要先對(duì)沖壓件成品進行分流，然(rán)後由人工或(huò)機器人(rén)将其碼入料架，zui後由鏟車(chē)将料架運走。

自動化沖壓生産(chǎn)線