一(yī)、多機連線機(jī)械手

分(fèn)為多機滑塊同(tóng)步模(mó)式及滑塊(kuài)自由模式(shì)，一般(bān)适用于産量要求較(jiào)大且(qiě)品類(lèi)衆多的小型沖(chòng)壓件(jiàn)。

二(èr)、多(duō)機連(lián)線機器人

一(yī)般(bān)适用于外觀和(hé)成形性(xìng)要求較(jiào)高的(de)大型沖壓(yā)件(jiàn)（汽車(chē)零(líng)部件(jiàn)等）。

三(sān)、機器人沖(chòng)壓自(zì)動化生産(chǎn)線的一般構成

典型(xíng)的機器人(rén)沖壓自動化生産線(xiàn)包含以下(xià)部分：機器(qì)人、電(diàn)控系統(tǒng)、拆垛裝(zhuāng)置、過(guò)渡皮帶、闆(pǎn)料清洗機、闆料(liào)塗油機、對中台、線尾(wěi)碼垛(duǒ)系統、安全(quán)防(fáng)護系統及機器人端拾(shí)器。具體布置方(fāng)式可以根據(jù)生産車間(jiān)的(de)面積(jī)進行調整，如拆(chāi)垛車的開出方式既可(kě)以(yǐ)與沖(chòng)壓線平(píng)行(háng)也可(kě)以與(yǔ)沖壓線垂直。

1. 沖(chòng)壓機(jī)器人(rén)

沖壓(yā)生(shēng)産用機器人(rén)除了(le)要(yào)求負載(zǎi)大、運行軌迹精(jīng)确及(jí)性能穩定可靠(kào)等(děng)搬運機(jī)器人(rén)所共有的(de)特性，還(hái)要滿(mǎn)足頻繁起/制動、作(zuò)業(yè)範圍大(dà)、工件尺寸及回轉面積大等特(tè)點。各個生産廠家的沖(chòng)壓(yā)機器(qì)人都在普通搬(bān)運機器人(rén)的基(jī)礎上(shàng)加大(dà)了電(diàn)動機(jī)功率(lǜ)及減速機規格(gé)，加長(zhǎng)了手(shǒu)臂，并廣泛采用(yòng)棚架式安(ān)裝(zhuāng)結構。

2. 機(jī)器人沖壓自動(dòng)化線控制系統(tǒng)

機器(qì)人沖(chòng)壓自動化系統(tǒng)需要集成壓力(lì)機、機器(qì)人、拆垛機、清(qīng)洗機、塗油(yóu)機、對(duì)中(zhōng)台、雙料(liào)檢測(cè)裝置、視覺識(shí)别系統(tǒng)、各種(zhǒng)皮帶(dài)、同步控制系統(tǒng)、安全(quán)防護系統及(jí)大屏幕(mù)顯示(shì)，并具有無(wú)縫集成進工廠(chǎng)mes系統的能(néng)力。為了把如此(cǐ)多的智(zhì)能(néng)控制系統(tǒng)有(yǒu)效集成(chéng)，一(yī)般(bān)采(cǎi)用以太(tài)網與(yǔ)工業現場(chǎng)總線二(èr)級網絡(luò)系統，其(qí)中現場(chǎng)總線系統可能(néng)同(tóng)時搭(dā)載(zǎi)安全(quán)總線。

3. 拆垛(duǒ)系統

目前(qián)常見(jiàn)的拆垛系統有(yǒu)三(sān)種，分别(bié)是專(zhuān)用(yòng)拆(chāi)垛機(jī)/機(jī)器人+拆(chāi)垛小車/桁(héng)架式(shì)機械(xiè)手+拆垛(duǒ)小車。

（1）專用拆垛(duǒ)機

其結(jié)構特(tè)點是(shì)垛料(liào)放置在可移動(dòng)液壓(yā)升(shēng)降台車(chē)上；垛料高度依靠與(yǔ)光(guāng)電傳感(gǎn)器與(yǔ)液壓系統控制，保(bǎo)持恒定(dìng)；磁力分張器依靠氣動或電動驅動自(zì)動(dòng)貼近垛料；采用氣缸(gāng)驅動(dòng)、矩陣布置(zhì)的真空吸盤(pán)組(zǔ)進行拆(chāi)垛(duǒ)，真空吸盤組(zǔ)垂直運(yùn)動；拆(chāi)成單(dān)張的(de)闆料采用(yòng)磁性(xìng)皮帶傳輸(shū)。

（2）機器(qì)人+拆垛(duǒ)小車

其(qí)結構特(tè)點(diǎn)是垛(duǒ)料放置(zhì)在可移(yí)動的拆垛小車(chē)上；垛料高度不控制，拆垛(duǒ)時依(yī)靠計(jì)算的(de)闆料(liào)厚度自動調整(zhěng)機器人(rén)吸料高度；磁(cí)力分張器(qì)支架安裝在拆(chāi)垛小車上，支架(jià)可(kě)平移并具有多個(gè)可自(zì)由旋(xuán)轉的調整關節(jiē)，更換(huàn)垛(duǒ)料時人(rén)工将磁力分張器靠(kào)在(zài)垛料周(zhōu)邊；拆(chāi)垛用真空吸盤組及雙料(liào)檢測傳(chuán)感器安(ān)裝在(zài)機器人端(duān)拾器(qì)上；拆成單(dān)張的(de)闆料(liào)由機器人放置(zhì)在可伸縮過渡皮帶(dài)上進(jìn)行傳(chuán)輸。

（3）桁架式(shì)機械手+拆(chāi)垛小(xiǎo)車

其(qí)結構(gòu)特點是(shì)垛料放置在可(kě)移動的拆垛小車(chē)上；垛料高度不控制，拆垛時依(yī)靠計算的(de)闆(pǎn)料(liào)厚度自動(dòng)調整(zhěng)機械手(shǒu)吸(xī)料高度；磁(cí)力分張器支架安裝在拆(chāi)垛小車上，支(zhī)架(jià)可平(píng)移并(bìng)具有多個(gè)可自由旋(xuán)轉的(de)調整(zhěng)關節，更換(huàn)垛料時人(rén)工将(jiāng)磁力(lì)分張器靠在垛料周邊；拆(chāi)垛(duǒ)用真空吸盤(pán)組及雙料(liào)檢測(cè)傳感(gǎn)器安(ān)裝在(zài)桁架式機械手(shǒu)端拾器(qì)上；拆成(chéng)單張的(de)闆(pǎn)料由(yóu)機械手(shǒu)放置在(zài)可伸(shēn)縮過渡皮(pí)帶上(shàng)進行傳輸(shū)。

（4）可伸縮皮(pí)帶機

可伸(shēn)縮皮帶(dài)機用于拆垛完成(chéng)後單(dān)張闆料的傳輸(shū)，它可以為闆料提供(gòng)穿過(guò)清洗(xǐ)機所需的移動速度。皮帶機的(de)速度一(yī)般為變(biàn)頻控制(zhì)，以保證與後續清(qīng)洗機(jī)、塗油機(jī)的(de)同步。皮帶(dài)長度(dù)可調(diào)整，以填(tián)補不進(jìn)行闆料清(qīng)洗、清(qīng)洗機離線時的(de)空間。

（5）闆料清洗機

可伸縮(suō)皮帶機用于拆垛完(wán)成後(hòu)單張(zhāng)闆料的傳(chuán)輸，它可以為闆(pǎn)料提供穿(chuān)過清(qīng)洗機(jī)所需的移動速度。皮帶機(jī)的速度一(yī)般為(wéi)變頻控制，以保(bǎo)證與(yǔ)後續清洗(xǐ)機、塗(tú)油機的同(tóng)步。皮(pí)帶長(zhǎng)度可(kě)調整(zhěng)，以填補不(bú)進行闆料(liào)清洗、清洗(xǐ)機離線時(shí)的空間。

随着客(kè)戶對汽車(chē)表面質量(liàng)的要(yào)求越(yuè)來越(yuè)高，在(zài)沖壓成形(xíng)前對(duì)覆蓋(gài)件闆(pǎn)料進行清(qīng)洗已(yǐ)經成(chéng)為汽車廠(chǎng)的标(biāo)準工藝。根據(jù)産(chǎn)量大(dà)小，闆(pǎn)料清(qīng)洗可以分為在線清(qīng)洗(xǐ)和離線(xiàn)清(qīng)洗(xǐ)兩種(zhǒng)工藝(yì)：離線(xiàn)清洗适用(yòng)于投産初(chū)期，單車型産(chǎn)量(liàng)較低(dī)的企業，一條闆(pǎn)料清洗線可以(yǐ)供應2～3條沖(chòng)壓線(xiàn)，離線清洗機的(de)規格(gé)一般寬度為2m；在線清(qīng)洗适(shì)用于批量較(jiào)大(dà)的企業，為(wéi)适應轎車整體側圍的尺寸，在線清(qīng)洗機(jī)的規格一(yī)般寬度(dù)為4.2m。

清洗(xǐ)機由引料(liào)輥、毛刷(shuā)輥及擠(jǐ)幹輥組(zǔ)合的輥(gǔn)系，動力(lì)及(jí)傳動(dòng)系統、液壓調整(zhěng)機構(gòu)，清(qīng)洗(xǐ)過濾(lǜ)系統，集(jí)束(shù)噴管組件，油霧(wù)收集器，潤滑系統，行(háng)走機構，以(yǐ)及電(diàn)氣控制(zhì)系統等(děng)組成。主要用于(yú)标準(zhǔn)闆材、未塗(tú)層(céng)、鍍鋅(xīn)闆以及(jí)鋁闆(pǎn)等闆料、卷(juàn)料的清洗。清洗(xǐ)機具有自(zì)行走(zǒu)機構，在不(bú)需要(yào)清洗工序時，整(zhěng)機可沿地面軌道開出。

引料輥、毛刷(shuā)輥、擠幹輥各自具有(yǒu)獨立的壓力調(diào)整與變(biàn)頻(pín)驅(qū)動(dòng)機構，通過(guò)精确調整(zhěng)壓力與速度，可以保證磨損、維(wéi)修後的輥(gǔn)系與生産(chǎn)線保(bǎo)持同步。擠幹輥(gǔn)采用無紡布層壓布(bù)輥，以提供(gòng)良(liáng)好的擠幹和(hé)張緊性能，并具有防擦傷(shāng)和自(zì)愈功(gōng)能(néng)。清洗油(yóu)箱具(jù)有加熱系(xì)統，可以使清洗(xǐ)介質在不(bú)同環境溫度下(xià)使用并達(dá)到zui佳塗油效果(guǒ)。電氣(qì)系統(tǒng)采用(yòng)具有現場(chǎng)總線(xiàn)通信(xìn)功(gōng)能(néng)的plc控制，通過觸(chù)摸(mō)屏人機(jī)界面可以(yǐ)進行(háng)參數(shù)設(shè)定、故障(zhàng)診斷。

（6）闆料(liào)塗油機

為(wéi)了保證闆料在(zài)較高(gāo)速(sù)度下拉延成(chéng)形時(shí)的質(zhì)量，在(zài)沖(chòng)壓成形(xíng)前對闆料進行(háng)局部塗抹(mò)拉延(yán)油是(shì)汽車(chē)廠常用的工藝(yì)手段，适用于自動化沖壓(yā)線的塗油(yóu)機(jī)。

塗油機(jī)主要用于闆材拉延(yán)前的塗油工序(xù)，由噴(pēn)槍(qiāng)單(dān)元、供(gòng)油及(jí)油液保溫(wēn)單元、噴射供氣(qì)單元、闆料輸送(sòng)單元(yuán)、油霧收集單元、電(diàn)氣(qì)控制單元及(jí)機身等(děng)組成。塗(tú)油機具有行走機(jī)構，在(zài)不需要(yào)塗油時(shí)可以(yǐ)移(yí)動離線(xiàn)。噴嘴采(cǎi)用數字化(huà)控(kòng)制，保(bǎo)證闆(pǎn)料上油膜位(wèi)置的準确和油膜(mó)厚度的均勻。不(bú)管環(huán)境溫度如(rú)何變(biàn)化，供油及(jí)油液保溫單元(yuán)均處于(yú)等待噴(pēn)射狀态，油(yóu)液溫(wēn)度恒(héng)定，保證噴射效果。

（7）闆料對中台(tái)

為了保證闆料被準确地(dì)放置(zhì)在模(mó)具内，在機(jī)器人拾(shí)取(qǔ)闆料前需要對闆(pǎn)料(liào)進行(háng)對中。常用的對中台有重力對中台(tái)、機械(xiè)對中台及(jí)光學(xué)對中台三種。

1）重力對(duì)中台(tái)

闆料在(zài)裝滿滾(gǔn)珠的斜面上依(yī)靠重力自(zì)由滑(huá)向一(yī)角進行(háng)定(dìng)位，台上具(jù)有闆(pǎn)料到(dào)位(wèi)檢(jiǎn)測及(jí)雙料(liào)檢(jiǎn)測。重力對中台适(shì)用于(yú)機器人直接放(fàng)置闆(pǎn)料，不(bú)适用(yòng)于具有(yǒu)清洗機、塗油機(jī)的自動線。

2）機(jī)械對(duì)中台(tái)

闆料(liào)依(yī)靠(kào)磁性皮袋移動(dòng)至擋(dǎng)塊，再由另(lìng)外三側的(de)氣缸(gāng)驅動(dòng)打料(liào)器向(xiàng)中心推，從(cóng)而實現精确定(dìng)位。所(suǒ)有打料(liào)器的位置可(kě)示(shì)教編程(chéng)，對中台(tái)具(jù)有闆料到位(wèi)檢(jiǎn)測及(jí)雙料檢測(cè)。機械(xiè)對中(zhōng)台能夠滿(mǎn)足各(gè)種異性料的高速對中。另(lìng)外，可采用雙(shuāng)中(zhōng)心設(shè)計，以滿足(zú)同時處理一模(mó)兩件(jiàn)或雙模雙(shuāng)件的(de)要求。台上(shàng)具有闆(pǎn)料到位(wèi)檢測及(jí)雙料檢測。

3）光學對(duì)中台

這是近幾(jǐ)年(nián)發展(zhǎn)的技術(shù)，其原(yuán)理是利用拍照獲(huò)得(dé)的闆料位置(zhì)圖像經視頻處理軟件(jiàn)後自動調(diào)整機(jī)器人(rén)的軌迹，從而既滿足(zú)zui終将(jiāng)闆料精(jīng)确置入(rù)模具(jù)内的要求(qiú)，又避免了(le)機械(xiè)對中台的複(fú)雜機構。光學對中(zhōng)台本質上(shàng)是一(yī)個具(jù)有闆料到(dào)位檢測及雙料(liào)檢測的磁性皮帶機，相比機械(xiè)對中(zhōng)台(tái)，光學對(duì)中台能夠(gòu)顯著降低成(chéng)本。

（8）機器人七軸與(yǔ)端拾器

标準六軸機(jī)器人(rén)用(yòng)于沖壓(yā)生産能夠(gòu)達到(dào)8件/min的(de)生産節拍(pāi)，為了進一步(bù)提(tí)高生(shēng)産率，近年來機(jī)器人(rén)制(zhì)造(zào)廠家(jiā)與系統集成商(shāng)紛紛(fēn)研發(fā)附加(jiā)七軸。采(cǎi)用(yòng)七軸後，機器人沖壓(yā)自(zì)動化生産線(xiàn)的生産節拍(pāi)可以進一步(bù)提高到12件(jiàn)/min，使得(dé)機器人自動(dòng)化(huà)沖壓線的(de)生産(chǎn)率(lǜ)能夠(gòu)與(yǔ)昂貴(guì)的專用機(jī)械手高(gāo)速(sù)線一(yī)較高下(xià)。

（9）線尾碼垛系(xì)統

自動化(huà)沖壓線的(de)生産(chǎn)節拍(pāi)能(néng)夠超過(guò)10件/min，這(zhè)時線尾碼垛工(gōng)位的負(fù)荷就(jiù)超過勞動極限，為(wéi)了适應這種高節奏的産出，需(xū)要先對沖壓件(jiàn)成品進行分流(liú)，然後由人(rén)工或機器人将其碼(mǎ)入料(liào)架，zui後由鏟車将(jiāng)料(liào)架運走(zǒu)。

自動(dòng)化沖(chòng)壓生(shēng)産線(xiàn)