一、多機連線機械手

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

二、多(duō)機連線機器人

一般适用于外觀(guān)和(hé)成形性要求較高的大型沖壓件（汽(qì)車零部件等）。

三(sān)、機器人(rén)沖壓自動化生(shēng)産線的一般構成

典型的機(jī)器(qì)人沖壓自動化生産線包(bāo)含(hán)以下部分：機器人(rén)、電控系統、拆垛裝置、過渡皮帶、闆料清洗機、闆(pǎn)料塗油機、對中台、線尾碼垛系統(tǒng)、安全防護系(xì)統及機器人端拾器。具體布(bù)置方式可以根據生産車間的面積(jī)進行調整，如拆垛車(chē)的開出方式既可以與沖壓線(xiàn)平行也可以與沖壓線(xiàn)垂直。

1. 沖壓機器人

沖壓生産用機器人(rén)除了要求負載大、運行軌迹精确及性(xìng)能穩定可靠(kào)等(děng)搬運機器人所共(gòng)有的特性，還要滿足頻(pín)繁起/制動、作業範圍大(dà)、工件尺寸及回轉面(miàn)積大等特點。各(gè)個生産廠家的沖壓機(jī)器人都在普通搬(bān)運機器(qì)人的基礎上加大了電動機功率及減速機規格，加長了手臂，并廣泛采用棚架式安裝結構。

2. 機器人沖壓(yā)自(zì)動化線控制系統(tǒng)

機器人沖壓自(zì)動化系統需要集成壓力機、機器人(rén)、拆垛機、清洗機、塗油機、對中台、雙料(liào)檢測裝置(zhì)、視覺識别系統、各種皮帶、同步控制系統、安全防護系統及大(dà)屏幕顯示，并具有無縫集成進工廠MES系(xì)統的(de)能力。為了把如此多的智能控制系統有效集(jí)成，一般(bān)采用以太網與工業現場總線二級網絡(luò)系統，其中現場總線(xiàn)系統可能同時搭載(zǎi)安(ān)全總線。

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/桁架式機械手+拆垛小車。

（1）專用拆(chāi)垛機

其結構特點是垛料放置(zhì)在可移動液壓(yā)升降(jiàng)台車上；垛(duǒ)料高度依(yī)靠與光電傳感(gǎn)器與液壓系統控制，保持恒(héng)定；磁力分張器依靠氣動或電動驅動自動貼近垛料；采用氣(qì)缸驅動、矩陣布置的真(zhēn)空吸盤組進行(háng)拆垛，真空吸盤組垂直運動；拆(chāi)成單張的闆料采用磁性皮帶(dài)傳輸。

（2）機器人+拆垛小車

其結構特點(diǎn)是垛料放(fàng)置在可移動的拆垛小車上；垛料高(gāo)度不(bú)控制，拆垛時依靠計算的闆料厚度自動調整機器(qì)人吸料高度；磁(cí)力分張器支架(jià)安裝在拆垛小車上(shàng)，支架可平(píng)移并具有多個可自由旋(xuán)轉的調整關節(jiē)，更換垛料時(shí)人工将磁力分張器靠在垛料周邊；拆(chāi)垛用真空吸盤組及雙(shuāng)料檢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(jìn)行傳輸。

（3）桁架(jià)式機械手+拆垛小(xiǎo)車

其結構(gòu)特點是垛料放置在可移動的拆垛小車上；垛料高度不控制，拆垛(duǒ)時依靠計(jì)算的闆料厚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(rén)工将(jiāng)磁力分(fèn)張器靠在垛料周邊；拆垛用(yòng)真空吸盤組及(jí)雙料檢測傳感器安裝在桁架式機械手端拾器上；拆成單張的闆料由機械手放置(zhì)在可伸縮過渡(dù)皮(pí)帶上進行傳輸。

（4）可伸縮皮帶機

可(kě)伸縮皮帶機用于拆垛完成後單(dān)張闆料的(de)傳輸，它可以為闆料提供穿過清洗(xǐ)機所需的移動速(sù)度。皮帶機的速度(dù)一般為變頻控制，以保證與後續清(qīng)洗機、塗油機的同步。皮帶長度可調整，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，它可以為闆料提(tí)供(gòng)穿(chuān)過清洗機所需的移動速度。皮帶機的速(sù)度一般為變頻(pín)控制，以保證與後續清洗機、塗油機的同步。皮(pí)帶長(zhǎng)度可調整，以(yǐ)填(tián)補不進行闆料(liào)清洗(xǐ)、清洗機離線(xiàn)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，在沖壓成形前對覆蓋件闆(pǎn)料進行清洗已經成為汽車廠的标準工藝。根據産量(liàng)大小，闆(pǎn)料清洗可(kě)以分(fèn)為在線清(qīng)洗和離線清洗(xǐ)兩種工藝：離線清洗(xǐ)适用于投産初期，單(dān)車型産量較低的企業，一條闆料清洗線可以供應2～3條沖(chòng)壓線，離線清洗(xǐ)機的規(guī)格一般寬度為2m；在線清洗适(shì)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(kuān)度為4.2m。

清洗機由引(yǐn)料輥、毛刷輥及擠幹輥組合(hé)的輥系，動力及傳動系統、液(yè)壓調整機構，清洗過(guò)濾系統，集束噴管組件，油霧收集器(qì)，潤滑系統，行走機構，以及電(diàn)氣控制系統等組成。主要用于标準闆材(cái)、未(wèi)塗層、鍍鋅闆以及鋁闆等闆料、卷料的清洗。清洗機具有自行走機構，在不需要清洗工序(xù)時，整機可(kě)沿地面軌道開出。

引(yǐn)料輥、毛刷輥、擠幹輥各自(zì)具有獨立的壓力調整與變頻驅動機構，通過(guò)精确(què)調整壓力與速度，可(kě)以保證磨損、維修後的輥系與生産線保持同步。擠幹輥采用無紡布層壓布輥，以(yǐ)提供良好的擠(jǐ)幹和張緊性能，并具有防(fáng)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并達到zui佳塗油效果(guǒ)。電氣(qì)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)人機界面可以進行參數設定(dìng)、故障(zhàng)診斷。

（6）闆料塗油機

為了保證闆料在較高速度下拉延成形時的質量，在沖壓成形前對闆(pǎn)料(liào)進行局部(bù)塗抹拉(lā)延油是(shì)汽(qì)車廠常用的工藝手段(duàn)，适用(yòng)于自動(dòng)化沖壓線的塗油(yóu)機。

塗油機主要用于闆材拉延前的(de)塗油工序，由噴槍單元、供油及(jí)油液(yè)保溫單元、噴射供氣單元(yuán)、闆料輸送單元、油霧收集單元(yuán)、電氣控制單元(yuán)及機(jī)身等組成。塗油機具有行走機構，在不需要塗油(yóu)時可以移動(dòng)離線。噴嘴采用數字化控制，保證闆料上油膜(mó)位置的準确和油膜厚度的均勻。不(bú)管環境溫度(dù)如何變(biàn)化，供油及油液保溫單元均處于等待噴射狀(zhuàng)态，油液溫度恒定，保證噴射效果。

（7）闆料對中台

為了保證闆料(liào)被準(zhǔn)确地放置在模具内(nèi)，在機器人拾取闆料前需要對闆料進行對中。常用的對中台有重力對中台、機械(xiè)對中台及光學對(duì)中台三種。

1）重力對中台

闆料在裝滿滾(gǔn)珠的斜面(miàn)上依靠重力自由滑向一角進行定位，台上具有闆料到位檢測及雙料(liào)檢測。重力對中(zhōng)台适(shì)用于機器人直接放置闆料，不适(shì)用(yòng)于具有清洗機、塗油機的自動線。

2）機械對中台

闆料依靠磁性皮袋移動至擋塊，再由另外三側的氣缸驅動打料器向中心(xīn)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(dào)位檢(jiǎn)測及雙料檢測。機械(xiè)對中台能夠滿足(zú)各種異性料的高速對中。另外，可(kě)采(cǎi)用雙中心設計，以滿足同時處理一模兩件(jiàn)或雙模雙(shuāng)件的要求。台上具有闆料到位檢測(cè)及雙料檢測。

3）光學對中台

這是(shì)近幾(jǐ)年發展的技術，其原理是利用(yòng)拍照獲得的闆料位置圖像經視頻(pín)處理軟件後自動調整機器(qì)人的軌迹，從而既滿足zui終将闆料精确置入(rù)模具内的要求，又(yòu)避免(miǎn)了機(jī)械對中台的複雜機構(gòu)。光(guāng)學對中台本質上(shàng)是一個具有闆(pǎn)料(liào)到位檢(jiǎn)測及雙料(liào)檢測(cè)的磁性(xìng)皮帶機，相比機械對中台，光學對中(zhōng)台能夠顯著降低成本。

（8）機器人七軸與端拾器(qì)

标準六軸機器(qì)人用于沖壓生産(chǎn)能夠(gòu)達到8件/min的生産(chǎn)節拍，為了進一步提高生産率(lǜ)，近年來機器人制造廠家與系統集成商紛紛研發附加七軸。采用七軸後，機器人(rén)沖(chòng)壓自(zì)動化生産線的生産節拍可以進一步提高到12件(jiàn)/min，使得(dé)機器人自(zì)動化沖壓線的生産率能夠與昂貴的專用機械手高速線一(yī)較高下。

（9）線(xiàn)尾碼垛系統

自(zì)動化沖壓線的生産節拍能夠超過10件/min，這時線尾碼垛工(gōng)位的負荷就超(chāo)過勞動極限，為了适(shì)應這種高節奏(zòu)的産出，需要先對沖壓件(jiàn)成品進行分流，然後(hòu)由人工或(huò)機器人将(jiāng)其碼入(rù)料(liào)架，zui後由鏟(chǎn)車将(jiāng)料架運(yùn)走。

自動化沖壓生産線