一(yī)、多機(jī)連線機械(xiè)手(shǒu)

分(fèn)為多(duō)機滑塊同(tóng)步模(mó)式(shì)及(jí)滑塊自由(yóu)模式，一般(bān)适用(yòng)于産(chǎn)量要求較大且品(pǐn)類衆多的小(xiǎo)型沖壓件(jiàn)。

二(èr)、多機連(lián)線機(jī)器人

一般适用(yòng)于外(wài)觀和成形(xíng)性要求(qiú)較(jiào)高的(de)大型(xíng)沖壓件（汽(qì)車(chē)零部件(jiàn)等）。

三(sān)、機器人沖(chòng)壓自(zì)動化(huà)生産線的(de)一般構(gòu)成

典型的機(jī)器人沖壓(yā)自動化生産線(xiàn)包含以下(xià)部分(fèn)：機器人、電控系(xì)統、拆(chāi)垛(duǒ)裝(zhuāng)置、過(guò)渡皮帶、闆料清(qīng)洗機(jī)、闆料塗油(yóu)機、對中台、線尾(wěi)碼垛系統(tǒng)、安全(quán)防護系統及機器人(rén)端拾器。具(jù)體布(bù)置(zhì)方(fāng)式可(kě)以根據(jù)生(shēng)産(chǎn)車(chē)間的面(miàn)積(jī)進行調整，如拆垛車(chē)的開(kāi)出方式既(jì)可以與沖壓線(xiàn)平行也可(kě)以(yǐ)與(yǔ)沖壓線垂直。

1. 沖(chòng)壓機器人(rén)

沖(chòng)壓生産(chǎn)用機器(qì)人(rén)除了(le)要求負(fù)載大、運(yùn)行軌迹精(jīng)确及(jí)性能(néng)穩定可靠(kào)等搬運機器人(rén)所共有的特性(xìng)，還要滿足頻繁(fán)起/制動、作(zuò)業範圍(wéi)大、工件(jiàn)尺寸及回轉面積大等(děng)特點。各個生(shēng)産廠家的(de)沖壓機器人都在普通搬運機器人(rén)的基礎上(shàng)加大(dà)了電動機(jī)功率及減速機(jī)規格，加長了手(shǒu)臂，并(bìng)廣(guǎng)泛采用(yòng)棚架式安裝結(jié)構。

2. 機(jī)器人(rén)沖壓自動化線(xiàn)控制系統

機器人(rén)沖壓自(zì)動化系統需要(yào)集成壓力機、機(jī)器人、拆(chāi)垛機(jī)、清(qīng)洗機(jī)、塗油(yóu)機、對(duì)中台、雙料檢測(cè)裝置(zhì)、視(shì)覺(jiào)識别系統、各種皮帶(dài)、同步控制系統(tǒng)、安全(quán)防護(hù)系統(tǒng)及大屏幕顯示(shì)，并具(jù)有無(wú)縫集(jí)成進(jìn)工廠mes系統(tǒng)的(de)能(néng)力。為(wéi)了把(bǎ)如(rú)此多的(de)智能控制系統有效(xiào)集(jí)成，一般(bān)采用以太(tài)網與(yǔ)工業現(xiàn)場總線二級網絡系統，其中(zhōng)現場總線系統(tǒng)可(kě)能(néng)同時(shí)搭載安全總線(xiàn)。

3. 拆(chāi)垛系統

目(mù)前常見(jiàn)的拆(chāi)垛系統有(yǒu)三種，分(fèn)别是專(zhuān)用拆垛機(jī)/機器(qì)人(rén)+拆(chāi)垛小(xiǎo)車/桁(héng)架式機(jī)械手+拆(chāi)垛小(xiǎo)車。

（1）專(zhuān)用拆垛機

其(qí)結(jié)構特點是垛料(liào)放置在可(kě)移動(dòng)液壓(yā)升降台車上；垛(duǒ)料高度依(yī)靠與(yǔ)光電傳感器與(yǔ)液壓系(xì)統(tǒng)控制，保(bǎo)持恒定(dìng)；磁力(lì)分張器(qì)依靠氣(qì)動或(huò)電動驅動(dòng)自動貼近(jìn)垛料(liào)；采用(yòng)氣缸驅動(dòng)、矩陣布(bù)置(zhì)的真(zhēn)空吸盤組進(jìn)行拆垛，真空(kōng)吸盤(pán)組垂(chuí)直運動；拆(chāi)成單(dān)張的闆料(liào)采用磁性皮帶(dài)傳輸。

（2）機器(qì)人+拆(chāi)垛小車(chē)

其結構(gòu)特點(diǎn)是垛料放(fàng)置在可移(yí)動的拆垛(duǒ)小車(chē)上；垛(duǒ)料高度不(bú)控制(zhì)，拆垛時依靠計(jì)算的闆料(liào)厚度自動(dòng)調整機器(qì)人吸料高度；磁力分張器支架(jià)安裝在拆垛小車上，支架(jià)可平移(yí)并具有(yǒu)多個(gè)可自由旋轉的(de)調整(zhěng)關節(jiē)，更換垛料時(shí)人(rén)工将(jiāng)磁力分張(zhāng)器靠(kào)在垛料(liào)周邊；拆(chāi)垛用真(zhēn)空(kōng)吸盤(pán)組及雙(shuāng)料(liào)檢測(cè)傳感器安(ān)裝在機器(qì)人端拾器上；拆成(chéng)單張的(de)闆料由機器人(rén)放置在可(kě)伸縮過渡皮帶上進(jìn)行傳(chuán)輸。

（3）桁架式機械(xiè)手+拆垛小(xiǎo)車

其(qí)結構特點(diǎn)是垛(duǒ)料放(fàng)置在(zài)可移動的(de)拆垛(duǒ)小車上；垛(duǒ)料高度不控制(zhì)，拆垛(duǒ)時依靠計(jì)算的(de)闆料(liào)厚度(dù)自動調整(zhěng)機械手吸料高度；磁力分(fèn)張器(qì)支(zhī)架安裝(zhuāng)在拆垛小(xiǎo)車上，支架可(kě)平(píng)移并具有(yǒu)多個(gè)可自(zì)由(yóu)旋轉的調整關節，更換垛料時人工将磁力分張(zhāng)器靠在垛(duǒ)料周邊(biān)；拆垛用(yòng)真空吸盤組及(jí)雙料檢測傳感(gǎn)器安裝在(zài)桁架(jià)式機(jī)械手端拾器上(shàng)；拆成單張的闆(pǎn)料由機械手放(fàng)置在可伸縮過渡皮帶上(shàng)進行(háng)傳(chuán)輸。

（4）可伸縮皮(pí)帶(dài)機

可(kě)伸(shēn)縮皮(pí)帶機用(yòng)于(yú)拆垛(duǒ)完成(chéng)後單(dān)張闆(pǎn)料的傳輸，它可(kě)以為闆料提供(gòng)穿過清洗(xǐ)機所(suǒ)需的移(yí)動速度(dù)。皮帶機的(de)速度(dù)一般(bān)為(wéi)變(biàn)頻控(kòng)制，以(yǐ)保證與後續清洗機、塗油(yóu)機的同步(bù)。皮帶(dài)長度(dù)可(kě)調整，以(yǐ)填補不進(jìn)行闆(pǎn)料清(qīng)洗、清洗機(jī)離(lí)線時的空間。

（5）闆料清洗(xǐ)機

可伸縮(suō)皮帶機用于拆垛完成後單張(zhāng)闆料(liào)的傳輸，它(tā)可以為闆料(liào)提(tí)供穿(chuān)過清洗機所需的移(yí)動速度。皮帶機的速(sù)度(dù)一般(bān)為(wéi)變頻(pín)控制，以保證與(yǔ)後續清洗(xǐ)機、塗(tú)油機的(de)同步。皮(pí)帶長度可(kě)調整，以填補(bǔ)不進行(háng)闆料清洗、清洗(xǐ)機離(lí)線時的空(kōng)間。

随着客戶對汽車表面(miàn)質量的(de)要(yào)求越(yuè)來越高，在沖壓成形前(qián)對(duì)覆蓋件闆(pǎn)料進行清(qīng)洗已經成為汽(qì)車廠的标(biāo)準工(gōng)藝。根(gēn)據産量大小，闆料(liào)清(qīng)洗可以分為(wéi)在線清洗和(hé)離線清洗兩(liǎng)種(zhǒng)工藝：離線(xiàn)清洗(xǐ)适用(yòng)于投(tóu)産初期，單(dān)車型(xíng)産量較低(dī)的企業，一條(tiáo)闆料清洗線可以供應(yīng)2～3條沖(chòng)壓線，離線清洗(xǐ)機的規格一般(bān)寬度(dù)為(wéi)2m；在(zài)線清(qīng)洗适用于批量(liàng)較(jiào)大的企(qǐ)業，為适應轎車(chē)整體側圍(wéi)的尺(chǐ)寸，在線清洗機(jī)的(de)規格一般寬(kuān)度為4.2m。

清洗機由引料輥、毛(máo)刷輥及擠幹輥組合(hé)的輥系，動(dòng)力(lì)及傳動(dòng)系統(tǒng)、液壓調整機構(gòu)，清洗過濾(lǜ)系統(tǒng)，集束噴管組件，油霧(wù)收(shōu)集器，潤滑系(xì)統(tǒng)，行走機(jī)構，以(yǐ)及電氣控(kòng)制系統等組成(chéng)。主要用于(yú)标準(zhǔn)闆材(cái)、未塗層、鍍(dù)鋅闆以及鋁闆(pǎn)等闆(pǎn)料、卷(juàn)料(liào)的(de)清洗。清洗(xǐ)機具有自行走機構(gòu)，在不需要清洗工序(xù)時(shí)，整機可(kě)沿地面軌道開出。

引料輥、毛刷輥、擠(jǐ)幹輥(gǔn)各自具(jù)有(yǒu)獨立(lì)的壓力調整與(yǔ)變頻驅(qū)動機構(gòu)，通過精确調整(zhěng)壓力與速度，可(kě)以保證磨(mó)損、維(wéi)修後(hòu)的輥系與(yǔ)生産線保持同步。擠(jǐ)幹輥(gǔn)采用(yòng)無紡布層(céng)壓布(bù)輥，以(yǐ)提供(gòng)良好的擠幹(gàn)和張緊性能，并具(jù)有(yǒu)防(fáng)擦傷和自(zì)愈功(gōng)能。清洗(xǐ)油(yóu)箱具(jù)有加熱(rè)系統，可(kě)以(yǐ)使清(qīng)洗介質(zhì)在不同環(huán)境溫度下(xià)使用并達(dá)到zui佳塗油效果(guǒ)。電氣(qì)系統采用(yòng)具(jù)有現場總線(xiàn)通信功能的plc控制(zhì)，通過觸(chù)摸屏(píng)人機界面(miàn)可以進行參數(shù)設定、故障診斷(duàn)。

（6）闆料塗油(yóu)機(jī)

為了保(bǎo)證闆(pǎn)料在較高(gāo)速度(dù)下拉延成(chéng)形時的質(zhì)量，在沖壓(yā)成(chéng)形前對(duì)闆料(liào)進行局部塗抹(mò)拉延油是(shì)汽車(chē)廠(chǎng)常(cháng)用(yòng)的工藝手段(duàn)，适用(yòng)于自(zì)動(dòng)化(huà)沖壓(yā)線的(de)塗(tú)油機。

塗油機主要(yào)用于闆材(cái)拉延前(qián)的(de)塗油工序，由噴槍單(dān)元(yuán)、供油及(jí)油液(yè)保溫單元(yuán)、噴射供(gòng)氣單元(yuán)、闆料輸送(sòng)單元、油霧(wù)收集(jí)單元(yuán)、電氣控(kòng)制單元(yuán)及機(jī)身等組成。塗油機具(jù)有行(háng)走機(jī)構，在不需(xū)要塗油時可以移動離線。噴嘴采用(yòng)數字化控(kòng)制，保(bǎo)證闆料上(shàng)油膜位置(zhì)的準(zhǔn)确和油膜(mó)厚度(dù)的均勻。不管環境溫度如何變(biàn)化，供油及油液(yè)保溫單元均處(chù)于等待噴(pēn)射狀(zhuàng)态，油(yóu)液(yè)溫度恒(héng)定，保證噴射效果。

（7）闆(pǎn)料對(duì)中(zhōng)台(tái)

為了(le)保證闆料被準确地放(fàng)置(zhì)在模具内(nèi)，在機器人(rén)拾取(qǔ)闆料前需要對闆料進行(háng)對中。常用(yòng)的對(duì)中台有重力對(duì)中台、機械(xiè)對中(zhōng)台及光學(xué)對中(zhōng)台三種。

1）重力對(duì)中台

闆料(liào)在裝滿滾(gǔn)珠的(de)斜面(miàn)上依(yī)靠重(zhòng)力自由滑(huá)向一角進行定位，台(tái)上具有闆料到(dào)位檢測及雙料(liào)檢測。重力(lì)對中(zhōng)台适用于(yú)機器(qì)人直接放置闆(pǎn)料，不(bú)适(shì)用于具(jù)有清洗(xǐ)機(jī)、塗油機的(de)自動線。

2）機械(xiè)對(duì)中台(tái)

闆料依靠磁性(xìng)皮袋移動(dòng)至擋塊，再(zài)由另外三(sān)側的氣缸(gāng)驅動(dòng)打料器向(xiàng)中心(xīn)推，從而(ér)實現精确定位。所有打(dǎ)料器的位置可(kě)示教編程(chéng)，對中(zhōng)台具有闆(pǎn)料到(dào)位檢測及雙料檢測。機(jī)械(xiè)對中台能夠(gòu)滿足各(gè)種異性料(liào)的高(gāo)速(sù)對中(zhōng)。另(lìng)外，可(kě)采用雙中心設計，以(yǐ)滿足(zú)同時(shí)處理一模兩件或雙(shuāng)模雙(shuāng)件的(de)要求(qiú)。台上具有(yǒu)闆料(liào)到位檢測(cè)及雙料(liào)檢(jiǎn)測。

3）光學對(duì)中台(tái)

這是近幾年發展的(de)技術，其原(yuán)理是利用拍照獲得的(de)闆料位(wèi)置圖像(xiàng)經(jīng)視頻(pín)處理(lǐ)軟件後自(zì)動調整(zhěng)機器人(rén)的軌(guǐ)迹，從而既(jì)滿足zui終(zhōng)将(jiāng)闆料精确置(zhì)入模具(jù)内的要求，又避(bì)免了機械對中(zhōng)台的(de)複雜機(jī)構。光學(xué)對(duì)中台本(běn)質上是一個具有闆料到位檢(jiǎn)測及(jí)雙(shuāng)料檢測(cè)的磁性(xìng)皮(pí)帶機(jī)，相比機械(xiè)對中台，光學對中台(tái)能夠顯著降低成(chéng)本。

（8）機器(qì)人七(qī)軸與端拾器

标(biāo)準六軸機器人用于(yú)沖壓生産(chǎn)能夠(gòu)達到(dào)8件/min的(de)生産(chǎn)節拍(pāi)，為了進一步提高生産率(lǜ)，近年來機(jī)器人(rén)制造(zào)廠家與系(xì)統集成商(shāng)紛紛研發附加七軸(zhóu)。采用七軸(zhóu)後，機(jī)器人(rén)沖壓自動化生(shēng)産線的生(shēng)産節拍可以進(jìn)一步提(tí)高到12件(jiàn)/min，使得(dé)機器人自動化沖壓(yā)線的生産(chǎn)率能夠與(yǔ)昂貴(guì)的專(zhuān)用機械手(shǒu)高速線一(yī)較高(gāo)下。

（9）線(xiàn)尾(wěi)碼垛系(xì)統

自(zì)動化(huà)沖(chòng)壓(yā)線的生産(chǎn)節拍(pāi)能夠(gòu)超(chāo)過(guò)10件/min，這時線尾碼(mǎ)垛(duǒ)工位的(de)負荷(hé)就超過勞動極(jí)限，為(wéi)了适(shì)應這種(zhǒng)高節奏的産(chǎn)出，需要先(xiān)對沖(chòng)壓件(jiàn)成品(pǐn)進行分流，然後(hòu)由人工或機器人将(jiāng)其碼入料(liào)架，zui後由鏟車将料架運走。

自動化沖(chòng)壓生(shēng)産線(xiàn)