一、多機連線機械手

分為多(duō)機滑塊同步模式及滑塊自由(yóu)模式，一(yī)般适(shì)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(yòng)于外觀和成形性要求較高(gāo)的大型沖壓件（汽車零部件等）。

三、機器人沖壓自動化生産線的一般構(gòu)成

典型的機器人沖壓自動化生産線(xiàn)包含以下部分：機器人、電(diàn)控系統、拆垛裝置、過(guò)渡皮帶、闆料清洗機、闆料塗油(yóu)機、對中台、線尾(wěi)碼垛系統、安全防護系統及機器人(rén)端拾器。具體布置方(fāng)式可以根(gēn)據生産車間的面積進行調整，如拆(chāi)垛車的開出方式既可以與沖壓線(xiàn)平行(háng)也可以與沖壓線垂(chuí)直。

1. 沖壓機器人

沖壓生産用機器人除了(le)要求負載大、運行軌迹精确及(jí)性(xìng)能穩定可靠等(děng)搬運機器人所共(gòng)有的特性，還要滿足頻繁起/制動、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(de)沖壓(yā)機器人都在普通搬運機器(qì)人的基礎上加大了電動機功率及減速機規格，加長了(le)手臂(bì)，并廣泛采用棚架式安裝結(jié)構(gòu)。

2. 機器人沖壓自動化線控制系統

機器人沖壓自動化系統需要集成壓力機、機器人(rén)、拆垛機、清洗機、塗(tú)油機、對中台、雙料(liào)檢測裝置、視覺識别系統、各種皮帶(dài)、同步控制系統(tǒng)、安全防護系統及大屏幕顯示(shì)，并具有無縫集成進工廠MES系統的能力。為了把如此多的(de)智能控制系統有效集成，一般采用以太網與工業現場總線二級網(wǎng)絡(luò)系統，其中現場總線系統可能同時搭載安全總線。

3. 拆垛系統

目前常見的拆垛系統有三種，分别是專(zhuān)用拆垛機/機器(qì)人+拆垛小(xiǎo)車/桁架式機械手+拆垛小車。

（1）專用拆垛機

其結構特(tè)點是垛料放置(zhì)在可移動液壓升降台車上；垛料高度依靠與光電傳感(gǎn)器與液壓系統控(kòng)制，保持恒定；磁力(lì)分張器(qì)依靠氣動或(huò)電動驅動自動貼近垛料；采用氣缸驅動、矩陣布置的真空吸盤組進行(háng)拆垛，真空吸盤組垂直運動；拆成單張的闆料采用(yòng)磁性皮帶傳輸。

（2）機器人+拆垛小車

其結(jié)構特點是垛料放(fàng)置在可移動的拆垛小車上；垛料高度不控制，拆垛時依靠計算的闆(pǎn)料(liào)厚度自動(dòng)調整機器人吸料高度；磁(cí)力分張器支架安裝在拆垛小車上(shàng)，支架可平移并具(jù)有多個可自由旋(xuán)轉的(de)調整關節，更換垛料時人工将磁力分張器(qì)靠在垛料周邊；拆垛用真空(kōng)吸盤組及雙料檢測(cè)傳感器安裝在機器人端拾器上；拆成單張的闆料由機器人(rén)放置在可(kě)伸縮過渡皮帶上進行傳輸。

（3）桁(héng)架式機械手+拆垛小車

其結構特點是垛料放置在可移動的拆垛(duǒ)小車上；垛料高度不(bú)控制，拆垛時依靠計算的闆(pǎn)料厚度自動調整機械(xiè)手吸料高度；磁力分張器支架安裝在拆垛小車上，支架可平(píng)移并具有多個可自由旋轉(zhuǎn)的調整關節，更換垛料時人(rén)工将磁力分張器靠在垛料周邊；拆垛用真空吸盤組及(jí)雙料檢測(cè)傳感器安裝在桁(héng)架式機械手端拾(shí)器上；拆成單張的闆料由機械手放置在可伸(shēn)縮過渡皮(pí)帶(dài)上進行傳輸。

（4）可伸縮皮帶機

可伸縮皮(pí)帶機用于拆垛完(wán)成(chéng)後單(dān)張闆(pǎn)料的傳輸，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(de)速度(dù)一般為變頻控制，以保證與後續清洗機、塗油(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(jī)用于拆垛完成後(hòu)單張闆料的傳輸，它可以為闆(pǎn)料提供穿過清洗機所需的移動(dòng)速度。皮帶機的速度一般(bān)為變頻控制(zhì)，以保證與後續清洗(xǐ)機、塗油機的同步。皮(pí)帶長度可調整，以填補不進行(háng)闆料清洗、清洗機離線時的空間。

随着客戶對(duì)汽車表面質量的要求越(yuè)來越高，在沖壓(yā)成形前對覆蓋件闆料進行清洗已經成為汽車廠的标準工藝。根據産量大小，闆料清洗可以分為在(zài)線清洗(xǐ)和離線清洗兩種(zhǒng)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(yī)條闆料清洗線(xiàn)可以供應(yīng)2～3條沖壓線，離線清洗機的規格一般寬度為2m；在線清洗适用(yòng)于批量較大的企(qǐ)業，為适應轎車整體側圍的尺(chǐ)寸，在線清洗機的規格一(yī)般寬(kuān)度為4.2m。

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

引(yǐn)料輥、毛刷輥、擠幹(gàn)輥各自具有獨立的壓力調整與(yǔ)變頻驅動機構，通過精(jīng)确調整壓(yā)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(hǎo)的擠幹和張緊性能，并具有防擦傷和自愈功能。清洗油箱具有加熱系(xì)統，可以使清洗介質(zhì)在不(bú)同環境溫度下使用并達到zui佳塗油(yóu)效果。電氣系統采用具有現場總線通信功能的PLC控制，通(tōng)過觸摸屏(píng)人機界面(miàn)可以進行參數(shù)設定、故障(zhàng)診斷。

（6）闆(pǎn)料塗油機

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

塗(tú)油機主要用于闆材拉延前的塗油工序(xù)，由噴槍單元、供油及(jí)油液(yè)保溫單元、噴射供(gòng)氣單元、闆料輸送單元、油霧收集單元、電氣控制單元及機身等組成。塗油機(jī)具有(yǒu)行走機構，在不需(xū)要塗油時可以移動離線。噴嘴采用數字化控制，保證闆料上(shàng)油膜位置的準确和油膜厚度(dù)的均勻。不管環境溫度(dù)如何變(biàn)化，供油及(jí)油液保溫單元均處于等待噴射狀(zhuàng)态，油液溫度恒(héng)定，保(bǎo)證噴射效果。

（7）闆料對中台

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

1）重(zhòng)力對中台

闆料在裝滿滾珠的斜面上依靠重力自由(yóu)滑向一角進行定(dìng)位，台(tái)上具有闆料到位檢測及雙料(liào)檢測。重力對中(zhōng)台适用于(yú)機器(qì)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

闆料依靠磁性皮袋移動(dòng)至擋塊，再(zài)由另外三(sān)側的氣缸驅動打料器向(xiàng)中心(xīn)推，從而實現精确定位。所有打(dǎ)料器的(de)位置可示教編程，對中台具有闆料到位檢測及雙料檢測。機械(xiè)對中台能夠滿足各種異性料的高速對中。另外，可采用雙中心設計，以(yǐ)滿(mǎn)足同時(shí)處理一模兩件或雙模雙件的要求。台上(shàng)具有闆料(liào)到位檢測及(jí)雙料檢測。

3）光學對中台

這是近幾年發展的技術，其原理是利用拍照獲得的闆料位置圖像經視頻(pín)處理軟(ruǎn)件後自(zì)動(dòng)調整機器人的軌(guǐ)迹，從而既(jì)滿足zui終将闆料精确置入模具(jù)内(nèi)的要求，又(yòu)避免了(le)機械對中台的複雜機構。光學對中台本(běn)質上是一個具有闆(pǎn)料(liào)到位檢測及雙料(liào)檢測的磁性皮(pí)帶機，相比機械對中台，光學對中台能夠顯著降低成本。

（8）機器人七軸與端拾器

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

（9）線尾碼垛系統

自(zì)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(de)負荷就超過勞動極限，為了适(shì)應這種高節奏的産出，需要先(xiān)對沖壓件成品進行分流，然後(hòu)由人工或機器人将其碼入料架，zui後由鏟車将(jiāng)料架運走。

自動化沖壓生産線