一、多機(jī)連線機械手

分為多(duō)機滑塊(kuài)同步模式及滑塊自由模式，一(yī)般适用于産量要求較(jiào)大且品類衆多的小型沖壓件。

二(èr)、多機連(lián)線機器人

一(yī)般适用于外觀和成形性要求較高(gāo)的(de)大型沖壓(yā)件（汽(qì)車零部件等）。

三、機器人沖壓自動化生産線的一般構成

典型(xíng)的機(jī)器人沖壓(yā)自動化生産線(xiàn)包含以下部分：機器人(rén)、電控系統、拆(chāi)垛裝置、過(guò)渡皮(pí)帶、闆料(liào)清洗機、闆(pǎn)料塗油(yóu)機、對中台(tái)、線尾碼垛系統、安全防護系統及機器人端拾器(qì)。具體布置方式可以根(gēn)據生産車間的面積進行調整，如拆垛車的開出方式既可以與沖壓線(xiàn)平行也可以與沖壓(yā)線垂直。

1. 沖壓(yā)機器人

沖壓生産用機器人除了要求負載大(dà)、運行軌迹精确及性能穩定可靠等搬(bān)運機器人所共有的特性，還要滿足頻繁起/制(zhì)動、作業範圍大、工件尺寸及回轉面積大等特點。各個生産廠家的沖壓(yā)機器人都在普通搬(bān)運機器人的基礎上加大了電動(dòng)機(jī)功率及減速機規格，加長了手臂，并廣泛采用棚架式安裝結(jié)構。

2. 機器人沖壓自(zì)動(dòng)化線控制系統

機器人沖壓自(zì)動化系統需要集成壓力機、機器人、拆垛機、清洗機、塗油機、對中台、雙料檢測裝置、視覺識别系統、各種(zhǒng)皮帶(dài)、同步控制系統、安全防(fáng)護系統及大屏(píng)幕顯示，并具有無縫集(jí)成進工廠(chǎng)MES系(xì)統的能力。為了把如此多的(de)智能控制系統有效集成，一般采用(yòng)以太網與工業現場總線二級網(wǎng)絡系統，其中現場總(zǒng)線(xiàn)系統可能同時搭載安全總線(xiàn)。

3. 拆(chāi)垛系統

目前常見的拆垛系統有三種，分别是專用拆垛機/機器人+拆垛小車(chē)/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(zài)可移動液壓升降台車上；垛料高度依靠與光電傳感器與液壓(yā)系統控制，保持恒定；磁力(lì)分張器(qì)依靠氣動(dòng)或電動驅動(dòng)自動貼近垛料；采用(yòng)氣缸驅動、矩陣布置(zhì)的真(zhēn)空吸盤組進行拆垛，真空吸盤組垂直運動；拆(chāi)成單張的(de)闆料采用(yòng)磁性皮帶(dài)傳輸。

（2）機器(qì)人+拆(chāi)垛小車

其結構特點(diǎn)是垛料放(fàng)置在可移動的拆垛小車上；垛(duǒ)料高(gāo)度不(bú)控制(zhì)，拆垛時依靠計(jì)算的闆料(liào)厚度自動調整機器(qì)人吸料高度；磁(cí)力分張(zhāng)器支架(jià)安裝在拆垛小車上(shàng)，支架可平(píng)移并具(jù)有多個可自由旋轉的調整關節，更換垛料時(shí)人工将磁力分張器靠(kào)在(zài)垛料周邊；拆(chāi)垛用(yòng)真空吸盤組及雙料檢測傳感器安(ān)裝在機器人端拾器(qì)上；拆成單張的(de)闆料由機器人放置在可伸縮過渡皮帶上進(jìn)行傳輸。

（3）桁架式機械手+拆垛(duǒ)小車

其結構特點是垛料放置在可移動(dòng)的拆垛(duǒ)小車(chē)上；垛料高度不(bú)控制，拆垛時依靠計算的闆料(liào)厚度自動調整機械手吸料高度；磁力分(fèn)張(zhāng)器支架安裝在拆垛小車上，支架可平移并具有多個可自由旋轉(zhuǎn)的調整關節，更換垛料(liào)時人工将磁力分張器靠在垛(duǒ)料周邊；拆垛用真空吸盤組及雙料檢測傳感器安裝在(zài)桁架式機械(xiè)手端拾器上；拆成單張的闆料由機械(xiè)手放(fàng)置在可伸縮過渡皮(pí)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單張闆料的(de)傳輸，它可以為闆料提供穿過清洗機所(suǒ)需的移動速度(dù)。皮帶機的速度一般為變頻控制，以保證與後續清(qīng)洗機、塗(tú)油(yóu)機的同步。皮帶長度可調(diào)整，以填補不進行闆料清洗、清洗機離(lí)線時的空間。

（5）闆料清洗(xǐ)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(pǎn)料提供穿過清(qīng)洗機所需的移動速度。皮帶機的速度一般為變頻控制，以保證與後續清(qīng)洗機、塗油機的同步。皮(pí)帶長度(dù)可調整，以填補不進行闆料(liào)清洗、清洗機離線時的空(kōng)間。

随着客戶對(duì)汽車表面質量的要求越(yuè)來越高，在沖(chòng)壓成形前對覆蓋件闆料進行清(qīng)洗已經(jīng)成為汽車廠的标準工藝。根據産量大小，闆(pǎn)料清洗可以分為在線清洗和(hé)離線清洗兩種工藝：離線清洗适用于投産初期，單(dān)車型産量較低的企(qǐ)業，一條闆(pǎn)料清(qīng)洗線可以供應2～3條沖壓線，離線清洗(xǐ)機的規格一般寬度為2m；在(zài)線清洗适用于批量較大的企(qǐ)業，為适應轎車整體側圍的尺寸，在線清洗機的規格(gé)一般寬度為4.2m。

清洗機由引料輥、毛刷輥及擠幹輥(gǔn)組合的輥系，動(dòng)力及傳動系統、液壓調整機構，清洗過濾系統，集束噴管(guǎn)組件，油霧(wù)收集器(qì)，潤滑系統，行走機(jī)構，以及電氣控制系統等組成(chéng)。主要用于标準闆材、未塗層、鍍(dù)鋅闆以及鋁闆等闆料、卷料的(de)清(qīng)洗。清洗機具有自行走機構，在不需要(yào)清洗工序(xù)時，整機可(kě)沿地面(miàn)軌道開出。

引(yǐn)料輥、毛刷輥、擠幹輥各自具有獨立(lì)的壓力調整與(yǔ)變頻驅動機構，通過(guò)精确調整壓力與速度，可以保(bǎo)證磨損、維修後的輥系與生産線保持同(tóng)步。擠幹輥采用無紡布層壓布輥，以提供良好的擠幹(gàn)和張緊性能，并具有防擦傷和自愈功能。清洗油箱具有加熱系統，可以使清洗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總線(xiàn)通信功能的PLC控制，通過觸摸屏(píng)人(rén)機界面可以(yǐ)進行參數設定、故障診斷。

（6）闆料塗油(yóu)機

為了保證闆料在較高(gāo)速度下拉延成形時的質量，在沖壓成形前對闆料進行局部塗抹拉延油是汽(qì)車廠常用的工藝手段，适用于自動化(huà)沖壓線的塗油機(jī)。

塗油機主要用于闆材拉延前的塗油工序，由噴槍單元、供油及(jí)油液保溫單元、噴射(shè)供氣單元(yuán)、闆料輸送單元、油(yóu)霧收集單元、電氣控制單元及機身等組成。塗油機具有行走機構，在不需要塗油時可以移動離線(xiàn)。噴嘴采用數字化控(kòng)制，保證闆料上(shàng)油膜位置的準确和油膜厚度(dù)的均勻。不(bú)管環境溫度如何變化，供油及油液保溫單元均處(chù)于等待噴射狀态，油液溫度恒(héng)定，保證噴射效果。

（7）闆料對中台

為了保證闆料被準确地放置在(zài)模具(jù)内，在機器人(rén)拾取闆料前需要對闆料進行對中。常用的(de)對中(zhōng)台有重力對中台、機(jī)械(xiè)對中台及光學對中台三種。

1）重力對中台

闆料在裝滿滾珠的斜面(miàn)上依靠重力(lì)自由(yóu)滑向一角進行定位(wèi)，台(tái)上具有闆(pǎn)料到位檢測及雙料(liào)檢測。重力對中台适(shì)用于機器人直接放置闆料，不适用于具有清洗機(jī)、塗油機的自動線。

2）機械對中台(tái)

闆(pǎn)料依靠磁性(xìng)皮袋移動至擋塊，再(zài)由另外三側的氣缸驅動打料器向中心推，從而實現精确定位。所有打(dǎ)料器的位(wèi)置可示教編程，對中台具(jù)有闆料到位檢(jiǎn)測(cè)及雙料檢測。機械(xiè)對中台能夠(gòu)滿足各種異性料的高(gāo)速對(duì)中。另(lìng)外，可(kě)采用雙中心設計，以滿足(zú)同時處理一模兩件(jiàn)或雙(shuāng)模雙件的要求。台上具有(yǒu)闆料(liào)到位檢測(cè)及雙料檢測。

3）光學對中台

這是(shì)近幾年發(fā)展的技術，其原理是利用拍照獲得的闆料(liào)位置圖像經(jīng)視頻處理軟件後自(zì)動調整(zhěng)機器人(rén)的軌(guǐ)迹，從而既滿足(zú)zui終(zhōng)将闆料精确置入(rù)模具(jù)内的要求，又避免了機械對中(zhōng)台的複雜(zá)機構。光學對中台本(běn)質上(shàng)是一個具有闆料到位檢(jiǎn)測及雙料檢測的磁性皮帶機，相比機械對中(zhōng)台，光(guāng)學對中(zhōng)台能夠顯著降低成本(běn)。

（8）機器人七軸與端拾(shí)器

标準六軸機(jī)器人(rén)用于(yú)沖壓生産(chǎn)能夠(gòu)達到8件/min的生産節拍，為了進一步提高(gāo)生産率，近年來機器人制造廠家與系統集成商紛紛(fēn)研發附加七軸(zhóu)。采用七軸後，機器人沖壓自動化生産線的生産節拍可以進(jìn)一步提高到12件(jiàn)/min，使得機器人自動化沖壓線的生産率能夠與昂貴的專用機械手高速線一較高(gāo)下。

（9）線尾碼垛系統(tǒng)

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

自動化沖壓生産線