一、多機連線機械手

分為(wéi)多(duō)機滑塊同步模式及滑塊自由(yóu)模式，一般适用于産量要求較大且(qiě)品類衆多的小型沖壓件。

二、多機連線機器人

一(yī)般适用(yòng)于外觀和成形性要求(qiú)較高的大型(xíng)沖壓(yā)件（汽車零部件等）。

三、機(jī)器人沖壓自動化(huà)生(shēng)産線的一般構成

典型的機器人(rén)沖壓自動化生産線包含(hán)以下部分(fèn)：機器人(rén)、電控系統(tǒng)、拆垛裝置、過渡皮(pí)帶、闆料清洗機(jī)、闆料塗油機、對中台(tái)、線尾碼垛系統、安(ān)全防護系統及機器人端拾器。具體布置方式可以根據(jù)生産車間的面積進行調整，如拆(chāi)垛車(chē)的開出(chū)方式既可以與沖壓線平行也可以與沖壓線垂(chuí)直。

1. 沖壓(yā)機器人

沖壓生産用機器人(rén)除了(le)要求負載大、運行軌迹精确及(jí)性能穩定可靠(kào)等搬運機器人(rén)所共(gòng)有的特性，還要滿(mǎn)足頻(pín)繁起/制動、作業範圍大(dà)、工件尺寸及(jí)回轉面(miàn)積大等特點。各個生産廠家的(de)沖壓機器人都在普通(tōng)搬運機器人的基(jī)礎上加大了電動機(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構。

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(jí)成(chéng)壓力機、機器人、拆垛機、清洗機、塗油機、對中台、雙料檢測(cè)裝置(zhì)、視覺識别(bié)系統、各種皮帶(dài)、同步控制系統、安全防護系統及大(dà)屏幕顯示(shì)，并具(jù)有無縫集成進工廠MES系統的能力。為了把如此多的智能控制系統有效集成，一(yī)般采用以太網與工業(yè)現場總線二級網絡系統，其中現場總線系統可能同時(shí)搭載安全總線(xiàn)。

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(jī)/機(jī)器(qì)人+拆垛小(xiǎo)車(chē)/桁架式機(jī)械手+拆(chāi)垛小(xiǎo)車。

（1）專(zhuān)用拆垛機

其結構特(tè)點是垛料放置(zhì)在可移動液壓升降(jiàng)台車上；垛(duǒ)料高度(dù)依靠與光電傳感器與液壓系統控(kòng)制(zhì)，保持恒定；磁力分張器依靠氣動或電動驅動(dòng)自動(dòng)貼近垛料；采用(yòng)氣缸驅動(dòng)、矩陣布置(zhì)的真(zhēn)空吸盤組進行(háng)拆垛，真空(kōng)吸盤組垂直運動；拆成單張的闆料采用磁性皮帶(dài)傳輸。

（2）機器人+拆垛小(xiǎo)車(chē)

其結構特點(diǎn)是垛料放(fàng)置在可移動的拆垛小車上；垛料高度不控制(zhì)，拆垛時依靠計(jì)算的闆料厚度自動調整機器(qì)人吸料高度；磁力分張器支架安裝在拆垛小(xiǎo)車上(shàng)，支(zhī)架可平移并具有多個可自由旋轉的調整關節，更換垛料時人工将(jiāng)磁力分張器(qì)靠在垛料周邊；拆垛用真空吸盤組及雙料檢測(cè)傳感器安裝在機器人端拾器上；拆(chāi)成單張的闆料由機器人放置在可伸縮過渡(dù)皮帶上進(jìn)行傳輸。

（3）桁架式機(jī)械手+拆垛(duǒ)小車

其結構特點是垛料放置在可移動的拆垛小車(chē)上；垛料高度不控(kòng)制，拆垛(duǒ)時依靠計算的闆料(liào)厚度自動調整機械手吸料高度；磁力分張器支架安裝在拆(chāi)垛小車上，支架可平移并具有(yǒu)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料周(zhōu)邊；拆垛用真空吸(xī)盤組及(jí)雙料檢測(cè)傳感器安裝在(zài)桁架(jià)式機械手端拾器上(shàng)；拆成單張(zhāng)的闆料由(yóu)機械手放置在可伸(shēn)縮過渡皮(pí)帶上進行傳輸。

（4）可伸縮皮帶機

可伸縮皮(pí)帶機用于拆垛(duǒ)完(wán)成後單(dān)張闆料的(de)傳輸，它可以為闆料提供(gòng)穿過清洗(xǐ)機所需的移(yí)動速度。皮帶機的速度(dù)一般為變頻控制，以保證與後續清洗機、塗油(yóu)機的同步。皮帶長度可調整，以填補不進行闆料清洗、清洗機離線時的(de)空間。

（5）闆料(liào)清洗機

可(kě)伸縮皮帶機(jī)用于拆垛完成後(hòu)單張闆料的傳輸，它可以為闆料提供穿過清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(yǔ)後續清洗(xǐ)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。

随着客戶對汽車表面(miàn)質量的要求越(yuè)來越高，在沖壓成(chéng)形前對覆蓋件闆(pǎn)料進(jìn)行清洗已經成為汽車廠的标準工藝。根據産量大小，闆(pǎn)料清洗可(kě)以分為在線清洗和離線清洗(xǐ)兩種工藝：離線清洗适(shì)用于投産初期，單(dān)車型産量較低的(de)企業，一條闆料(liào)清洗線(xiàn)可以供應(yīng)2～3條沖壓線，離線清洗(xǐ)機的規格一般寬(kuān)度為2m；在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(qīng)洗機的規格一般寬度為4.2m。

清洗(xǐ)機由(yóu)引料輥、毛刷輥及擠幹輥組合的輥系，動力及傳動系統、液壓(yā)調(diào)整機構，清洗過(guò)濾系統(tǒng)，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(zhǔn)闆材(cái)、未塗層、鍍鋅闆以(yǐ)及(jí)鋁闆等闆料、卷料的(de)清洗。清洗機具有自(zì)行走機構，在(zài)不需要清洗工序時，整機可沿地面軌道開出。

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(dòng)機構，通過精(jīng)确調整壓力與速度，可以保證磨(mó)損、維(wéi)修後的(de)輥系與生産線保(bǎo)持同(tóng)步。擠幹輥采用(yòng)無紡布層(céng)壓布輥，以(yǐ)提供良好(hǎo)的擠幹和張緊性能，并(bìng)具(jù)有防擦傷(shāng)和自愈功能。清洗油箱具有加熱系統，可以使清洗介質(zhì)在不同環境溫度下(xià)使用(yòng)并達到zui佳塗油效果(guǒ)。電氣系統采用具有現場總線通信功能的PLC控制，通過觸摸屏(píng)人機界面可以(yǐ)進行參數(shù)設定、故障診斷(duàn)。

（6）闆料塗油(yóu)機

為了保證闆料在(zài)較高速度下拉延成(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(qì)車廠常用的工藝手段(duàn)，适用于自動化沖壓線的塗油機。

塗油機主要用于闆材(cái)拉延前的塗油工序(xù)，由噴槍單元、供油及油液保溫單元(yuán)、噴射(shè)供(gòng)氣單元(yuán)、闆料輸送單元、油霧收集單元、電氣控制單元及機(jī)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(zì)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)如何變化，供油及(jí)油液(yè)保溫單元均(jun1)處于等待噴射狀态，油液溫度恒定，保證噴射效果。

（7）闆(pǎn)料對中台

為了保證闆料(liào)被準确地放置在模具(jù)内，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、機械對中台及(jí)光學對中台三種。

1）重力對(duì)中台

闆料在(zài)裝(zhuāng)滿滾(gǔn)珠的斜面上依靠重力自由滑向一角進行定位，台(tái)上具有闆料到位檢測及雙料檢測。重力對中台适用于機器人直(zhí)接放置闆料，不适用于具有清洗機、塗油機的(de)自動線。

2）機械對中台

闆料依靠磁性(xìng)皮(pí)袋移動至擋(dǎng)塊，再由另外三側的(de)氣缸驅動打料器向中心(xīn)推，從而實(shí)現精确定位。所有打料器的(de)位置可示教編程，對中(zhōng)台具(jù)有闆料到位檢測及雙料檢測。機械對中台能夠滿足各(gè)種異性料的高(gāo)速對中。另外，可采用雙中(zhōng)心設計，以滿足同時處理一模兩件或雙模雙件的要求。台(tái)上具有闆料到位檢測(cè)及雙料檢測。

3）光學對中台

這是(shì)近幾年發展的技術，其原(yuán)理是利用拍照獲得的闆料位(wèi)置圖像經視頻處理軟件後自動調整機器人的軌(guǐ)迹，從而既滿足zui終将闆料精确置入(rù)模具内的要求，又避免了(le)機械對中(zhōng)台的複雜機構。光(guāng)學對中台本(běn)質上(shàng)是一個具有闆料(liào)到位檢測及雙料檢測的磁性皮帶機，相比機械對中台，光(guāng)學對中台能夠顯著(zhe)降低成本。

（8）機器人七軸與端拾器(qì)

标準六軸機器(qì)人用于沖壓生産能夠達到8件/min的生産(chǎn)節拍，為了進一步提高(gāo)生産率，近年(nián)來機(jī)器人制造(zào)廠家與(yǔ)系統集成商紛紛研發附加七軸。采用七軸後，機器人沖壓自動化生産線的生(shēng)産節拍可以進(jìn)一步提高到12件/min，使得機器(qì)人自動化沖壓線的生産率能夠與昂貴的專用(yòng)機械手高速線一(yī)較高下。

（9）線(xiàn)尾碼垛系統(tǒng)

自動化沖壓線的生産節拍能夠超過10件(jiàn)/min，這時線尾碼(mǎ)垛工位的(de)負荷(hé)就超過勞動極限，為(wéi)了适(shì)應這種高節奏的産(chǎn)出，需要先對沖壓件成品(pǐn)進行分流，然後由人工或機器人将其(qí)碼入料架，zui後(hòu)由鏟車将(jiāng)料架運走。

自動化沖壓生産線