一(yī)、多機連線機械手

分為多機滑(huá)塊同步模(mó)式及滑塊(kuài)自由模式，一般适用于産量要求較大且品類衆多的小型沖壓件。

二(èr)、多機連線機器人

一般适用于(yú)外(wài)觀和成形(xíng)性要求較高的大型沖壓(yā)件（汽車零(líng)部件等）。

三、機(jī)器人沖壓自動化生産線的一般構成

典型的機器人(rén)沖壓自動化生(shēng)産(chǎn)線包含以下(xià)部分：機器人、電(diàn)控系統、拆垛裝置、過(guò)渡皮帶、闆料清(qīng)洗機、闆料塗油機、對(duì)中台、線尾碼垛(duǒ)系統、安全防護系統(tǒng)及機器人端拾器。具體布置方式可(kě)以根據生(shēng)産車間的面積進行調整，如拆(chāi)垛車的(de)開出方式既可以與沖壓線平行也可以(yǐ)與沖壓線垂直。

1. 沖壓機器人

沖壓生産用機(jī)器人除了要求負載(zǎi)大、運行軌迹精(jīng)确及性能穩定可(kě)靠等搬運機器人所共有的特性，還要滿足頻繁起/制動、作業範圍大、工件(jiàn)尺寸及回轉面積大等特點。各個生産廠家的(de)沖壓機器人都在普通搬(bān)運機器人的基礎上加大了電(diàn)動機功率及減速機規格，加長(zhǎng)了手臂，并(bìng)廣泛采用(yòng)棚架式安(ān)裝結構。

2. 機器人沖壓(yā)自動化線控制系統

機器人沖(chòng)壓自動(dòng)化系統需要(yào)集成壓力(lì)機、機器人、拆垛機、清洗(xǐ)機、塗油機、對中台、雙(shuāng)料檢測裝置、視(shì)覺識别系(xì)統(tǒng)、各種皮帶、同步控制系統、安全防護系統(tǒng)及大屏幕(mù)顯示，并(bìng)具有無縫集成進工廠MES系(xì)統的能力。為了把如此(cǐ)多的智能控制系統有效集成，一般采用以太網與(yǔ)工業現場總線二級網絡系統，其中現場(chǎng)總線系統可能(néng)同時搭載安全(quán)總線。

3. 拆垛系統

目前常見的拆垛系(xì)統有三種，分别是專用拆垛機/機器人+拆垛小車/桁架式機械(xiè)手+拆(chāi)垛小車。

（1）專用拆垛機

其結(jié)構特點是垛料(liào)放置在可移動液壓(yā)升降台車上；垛料高度依靠與光電(diàn)傳感(gǎn)器與液壓系統控制，保持恒定(dìng)；磁力分(fèn)張器依靠氣動或電動驅動自動貼近垛(duǒ)料；采(cǎi)用氣缸驅動、矩陣(zhèn)布置(zhì)的真空吸盤(pán)組進行拆垛，真空吸盤組垂直運(yùn)動；拆(chāi)成單(dān)張的闆料采(cǎi)用磁性皮帶傳輸。

（2）機器人+拆垛小(xiǎo)車

其結構特點是垛(duǒ)料放置在可移動的拆垛小車上；垛料高(gāo)度不控制，拆垛時依(yī)靠計算的闆料厚度自動調整機器人吸(xī)料高(gāo)度；磁力(lì)分(fèn)張器支架安裝在拆垛小車上，支架可平移并具有多個可自(zì)由旋轉的調整關節，更換垛料時人工将磁力分張器靠在垛料周邊；拆垛用真空吸盤組及雙料檢測傳感器安裝在機器人端拾器上；拆成單(dān)張的闆料由機器(qì)人放置(zhì)在可伸縮過渡皮帶上進行傳輸。

（3）桁架式機械手+拆垛小車

其結構(gòu)特點是垛料放置在可移動的拆垛小車上；垛料高度(dù)不控制(zhì)，拆垛時依靠計算(suàn)的闆料厚(hòu)度自動調整機械手吸料高度；磁力分張器支架安裝在拆(chāi)垛小車上，支(zhī)架(jià)可平移并具有多個(gè)可自由旋轉的調整(zhěng)關節，更換(huàn)垛料時人(rén)工将磁力分張器靠在(zài)垛料周邊；拆垛用(yòng)真空吸盤組及雙料(liào)檢測傳感器安裝(zhuāng)在桁架式機械手(shǒu)端拾(shí)器上(shàng)；拆成單張的闆(pǎn)料由機械手放置在可伸縮(suō)過渡(dù)皮帶上進行傳輸。

（4）可伸縮皮帶(dài)機

可伸(shēn)縮皮帶機用于(yú)拆垛完成後單張闆料(liào)的傳(chuán)輸，它可以為闆料(liào)提供穿過清洗機所需的移動速度。皮帶機的速度一般為變頻控制，以保證與後(hòu)續清洗機(jī)、塗油機的(de)同步。皮帶長度(dù)可調整，以填補不進行闆料清洗、清洗機離線時的空間。

（5）闆料(liào)清洗機

可伸縮皮(pí)帶機用(yòng)于拆垛(duǒ)完成後單張闆料的傳輸，它可以(yǐ)為闆料提供穿(chuān)過清洗機所需的移動速度。皮帶機的速度一般為變頻控制，以保(bǎo)證與後續清洗機、塗油機的同步。皮帶長度可調整，以(yǐ)填補不進行闆料清洗、清洗機(jī)離線時的空間。

随着客戶對汽車表面質量的要(yào)求越來(lái)越高，在沖壓成形(xíng)前對(duì)覆蓋(gài)件闆料進(jìn)行清洗已經成為汽車(chē)廠的标準工藝。根據産量大(dà)小，闆料清洗可以分為在線清洗和離線(xiàn)清洗兩種工藝(yì)：離線清洗适用(yòng)于投産初期，單車型産量較低的企業，一條闆料清洗線可以供(gòng)應2～3條沖(chòng)壓線(xiàn)，離線(xiàn)清洗機(jī)的規格一般寬度為2m；在線清洗适(shì)用于(yú)批量較大的企業，為适應轎車整體側圍的尺寸，在線清洗機的規格一般寬度為4.2m。

清洗機由(yóu)引料輥、毛刷輥(gǔn)及擠幹輥組合的輥系，動力及傳動系統(tǒng)、液壓調整機構，清洗過濾系統，集束噴管組件，油霧收集器，潤(rùn)滑系統，行走機構，以(yǐ)及電氣控制(zhì)系(xì)統等組成。主要用于标準闆材、未塗(tú)層、鍍(dù)鋅闆(pǎn)以(yǐ)及鋁闆等闆料、卷(juàn)料的清洗。清洗機具有自行走機構，在不需要清洗工序時，整機可沿地面軌道開出。

引料輥、毛刷輥、擠幹輥各自具有(yǒu)獨立的壓力調整與變頻驅動機構，通過(guò)精确調整壓力與速度，可以保證磨損、維修後的輥系與生産線(xiàn)保(bǎo)持同步。擠幹輥采用無紡布層壓布(bù)輥，以提供良好的擠幹和張緊性能，并具有防擦傷和自愈功能。清洗油箱具(jù)有加(jiā)熱系統，可以使清洗(xǐ)介質在不同環境溫度下使用(yòng)并達到zui佳塗油效果。電氣系統采用具有現場(chǎng)總線通(tōng)信功能(néng)的PLC控制，通過觸(chù)摸(mō)屏人機界面可以進行參(cān)數設(shè)定、故障診斷。

（6）闆料塗油機

為了保證闆料在較高速度下拉(lā)延成形(xíng)時的質量，在沖壓成形前對(duì)闆料進行(háng)局部塗抹拉延油(yóu)是(shì)汽車廠常用的工藝手段，适用于(yú)自動化沖壓線的(de)塗(tú)油(yóu)機。

塗油機主要用于闆材拉延前的塗油(yóu)工序，由噴槍單元、供油及油液保溫單元、噴射供氣單元、闆料輸送單元、油(yóu)霧收集單元、電氣控制(zhì)單元(yuán)及機身等組成。塗油機具有行走機構，在(zài)不需要塗油時可以移(yí)動離線。噴嘴采用數(shù)字化控制，保證闆料上油膜位置的(de)準确和油膜厚(hòu)度的均勻。不管環境溫度如何變化，供(gòng)油及油液保溫單元均處于(yú)等待噴(pēn)射狀态，油液溫度恒定，保證噴射效(xiào)果。

（7）闆料對中台

為了保證闆料被準确(què)地放(fàng)置在(zài)模(mó)具内，在機器人拾取闆料前需要對闆料進行對中(zhōng)。常用的(de)對中台有重力對中台(tái)、機械對中台及光學對中台(tái)三種。

1）重(zhòng)力(lì)對中台

闆料在裝滿滾(gǔn)珠的斜面上依靠重力自由滑(huá)向一角進(jìn)行定位，台上具有闆料到位檢測及(jí)雙料檢測。重力對(duì)中台适(shì)用于(yú)機器(qì)人(rén)直接放置闆料，不适用于具有清洗機、塗油機的自動線。

2）機械對中(zhōng)台

闆料依靠磁(cí)性皮袋移動至擋塊，再由另外三側的氣(qì)缸驅動打料器向中心推，從而實(shí)現精确定位。所有打料器的位置(zhì)可示教編程(chéng)，對中(zhōng)台具有闆料到位檢測及雙料檢測(cè)。機械對中台能夠滿足各種異性料的高速對(duì)中。另外，可采用雙中心設計，以滿足同時處理一模兩件或雙模雙件的要求。台上(shàng)具有闆料到位(wèi)檢測及雙料檢測。

3）光學對中台(tái)

這是近幾年發展的技術，其原理是利用拍照獲得的闆(pǎn)料位置圖像經視頻(pín)處理軟件後自動調整機器人的軌迹，從而既滿足zui終将闆料精确(què)置入模具内的要求，又避免了機械對中台的複雜機構(gòu)。光學對中台本質上是一個具有闆料到位檢測及(jí)雙料檢測的磁性皮帶機，相比機械對中(zhōng)台，光學對中台能夠顯著降低成本。

（8）機器人七軸與端拾(shí)器

标準六軸機器人(rén)用于沖壓(yā)生産能夠達到8件/min的(de)生産節拍，為了進一步提高生(shēng)産率，近年來機器人制造廠家(jiā)與(yǔ)系統集成商(shāng)紛紛研發附加七軸。采用七軸後，機(jī)器人沖壓自動化生(shēng)産線的生産節拍可以進一步(bù)提高到12件/min，使得機器人自動化沖壓線的生産率能夠與昂貴的專(zhuān)用機(jī)械手高速(sù)線一(yī)較高下。

（9）線尾碼垛系統

自動化沖壓線的生産節拍(pāi)能夠超過(guò)10件/min，這時線尾碼垛工位的(de)負荷就超過勞動極限，為了适應這種高節奏的産出，需要先對沖壓件成品進行分流(liú)，然後由人工或機器(qì)人将其(qí)碼入料架，zui後由鏟車将料(liào)架運走(zǒu)。

自動化沖壓生産線