一(yī)、多機(jī)連線(xiàn)機械手(shǒu)

分(fèn)為多(duō)機滑(huá)塊(kuài)同步模式及(jí)滑塊自由(yóu)模式，一般适用(yòng)于産(chǎn)量要(yào)求較(jiào)大且品類衆多的小型沖壓件(jiàn)。

二、多機連(lián)線機(jī)器人(rén)

一般适用(yòng)于外觀(guān)和(hé)成形(xíng)性要(yào)求(qiú)較高的(de)大型沖壓件（汽(qì)車零部件等）。

三(sān)、機器人沖(chòng)壓自動化生産線的(de)一般(bān)構成

典型(xíng)的機(jī)器人沖壓(yā)自動化生(shēng)産線(xiàn)包含以下(xià)部分(fèn)：機器人(rén)、電(diàn)控系(xì)統、拆(chāi)垛裝置、過(guò)渡皮帶、闆料清洗機、闆料(liào)塗油(yóu)機、對中台、線尾碼垛系統(tǒng)、安全防護系統及機器人(rén)端拾器。具體布置(zhì)方式可(kě)以根據(jù)生産(chǎn)車(chē)間的面積(jī)進行(háng)調整，如(rú)拆垛車(chē)的開(kāi)出方式既可以與沖壓線(xiàn)平行也可以與(yǔ)沖壓線垂直。

1. 沖壓(yā)機器人

沖(chòng)壓生産(chǎn)用機(jī)器人除了(le)要求負載大、運行軌迹精确及(jí)性能穩(wěn)定(dìng)可靠等搬(bān)運機器人(rén)所共有的特性(xìng)，還要(yào)滿足(zú)頻(pín)繁起/制動、作(zuò)業範圍大、工件(jiàn)尺寸(cùn)及(jí)回(huí)轉面積大(dà)等特點。各(gè)個生(shēng)産(chǎn)廠家(jiā)的(de)沖壓機器人都(dōu)在普(pǔ)通搬運機(jī)器人(rén)的基礎上(shàng)加大(dà)了(le)電動機(jī)功率及減(jiǎn)速機規格，加長了手(shǒu)臂，并廣泛采用(yòng)棚架式安裝結構(gòu)。

2. 機(jī)器人(rén)沖壓自動化線(xiàn)控制(zhì)系(xì)統(tǒng)

機器(qì)人(rén)沖壓自(zì)動化(huà)系統(tǒng)需要集成壓力(lì)機、機(jī)器人、拆垛機、清洗機、塗油(yóu)機、對(duì)中台、雙料檢測裝置(zhì)、視覺識别(bié)系統、各(gè)種皮帶(dài)、同步控(kòng)制系統(tǒng)、安全防護(hù)系統(tǒng)及大屏幕顯示(shì)，并具(jù)有無(wú)縫集成進(jìn)工廠mes系統的能力(lì)。為了把如此(cǐ)多的(de)智能控制(zhì)系統有效集成，一般采用以(yǐ)太網與(yǔ)工業現場總線(xiàn)二級網絡系統(tǒng)，其中現場總線系統(tǒng)可能(néng)同時搭載安全總線(xiàn)。

3. 拆垛(duǒ)系統

目前常見(jiàn)的(de)拆(chāi)垛系統有(yǒu)三種(zhǒng)，分(fèn)别是專用拆垛機/機器人+拆(chāi)垛小(xiǎo)車/桁(héng)架式機(jī)械(xiè)手+拆垛(duǒ)小(xiǎo)車。

（1）專用拆(chāi)垛機

其結構特(tè)點是(shì)垛料(liào)放置(zhì)在可移動液壓(yā)升降(jiàng)台(tái)車上；垛料高度(dù)依靠與(yǔ)光電(diàn)傳感器與液壓系統控制(zhì)，保(bǎo)持(chí)恒(héng)定；磁力(lì)分張器依靠氣動或(huò)電動驅動(dòng)自動貼(tiē)近垛料；采用(yòng)氣缸驅動(dòng)、矩陣布置(zhì)的真(zhēn)空吸盤組進(jìn)行(háng)拆垛，真(zhēn)空(kōng)吸盤組垂(chuí)直運動；拆(chāi)成單(dān)張的(de)闆料(liào)采用(yòng)磁性(xìng)皮帶(dài)傳輸。

（2）機器(qì)人+拆(chāi)垛小車

其結構特點是(shì)垛料放(fàng)置在可移動的(de)拆垛小車上；垛(duǒ)料高度不(bú)控制，拆垛(duǒ)時依靠計(jì)算的(de)闆(pǎn)料厚度自動調整機器(qì)人吸料高度；磁(cí)力分張器(qì)支架安裝(zhuāng)在(zài)拆垛小車上，支(zhī)架(jià)可平(píng)移(yí)并具有多個(gè)可自由旋轉的(de)調整關(guān)節，更換垛料時人工将(jiāng)磁力分張(zhāng)器靠在垛料(liào)周邊；拆(chāi)垛用真空吸盤(pán)組及雙料(liào)檢測傳感器(qì)安(ān)裝在機器人端拾器(qì)上；拆成(chéng)單張的闆料由機(jī)器(qì)人(rén)放置在(zài)可(kě)伸縮(suō)過渡(dù)皮(pí)帶上進(jìn)行傳輸(shū)。

（3）桁架式機械(xiè)手+拆垛小(xiǎo)車

其(qí)結構(gòu)特點(diǎn)是垛料放置在(zài)可移動的拆垛(duǒ)小車(chē)上；垛(duǒ)料高(gāo)度不控制，拆垛(duǒ)時依(yī)靠計算的闆料厚度自動(dòng)調整機械手吸料高度；磁力分(fèn)張器支架安裝(zhuāng)在拆(chāi)垛(duǒ)小(xiǎo)車上(shàng)，支架(jià)可(kě)平移并具有(yǒu)多(duō)個(gè)可自(zì)由(yóu)旋轉的(de)調整(zhěng)關節，更換垛(duǒ)料(liào)時人工将(jiāng)磁力(lì)分張器靠在垛(duǒ)料周邊(biān)；拆(chāi)垛用(yòng)真空吸盤組及(jí)雙料(liào)檢測(cè)傳感器安裝(zhuāng)在(zài)桁架(jià)式機械手端拾器上；拆成單張(zhāng)的闆料(liào)由(yóu)機械(xiè)手放置在可(kě)伸縮過渡(dù)皮帶上(shàng)進行(háng)傳輸。

（4）可伸縮皮帶機

可(kě)伸縮皮(pí)帶機(jī)用于拆垛完成後單張闆(pǎn)料的傳(chuán)輸(shū)，它可(kě)以為闆料(liào)提供(gòng)穿(chuān)過(guò)清洗機所(suǒ)需的移動速(sù)度。皮帶機(jī)的(de)速度(dù)一般為變頻控(kòng)制，以(yǐ)保(bǎo)證與後(hòu)續清洗機、塗油(yóu)機的同(tóng)步(bù)。皮帶(dài)長度(dù)可調整，以(yǐ)填補不進(jìn)行闆(pǎn)料清洗、清洗機(jī)離線時(shí)的(de)空間(jiān)。

（5）闆料(liào)清洗機

可(kě)伸縮(suō)皮帶(dài)機用于拆(chāi)垛完(wán)成後單張闆料(liào)的傳輸，它(tā)可以為闆料提(tí)供穿過清(qīng)洗機(jī)所需的移動速(sù)度。皮帶機的速(sù)度一般為(wéi)變頻(pín)控制(zhì)，以保(bǎo)證與(yǔ)後續(xù)清(qīng)洗機、塗(tú)油機的同步。皮(pí)帶長(zhǎng)度可調整(zhěng)，以填(tián)補不進行(háng)闆料(liào)清洗、清洗機離(lí)線時的空間。

随着客(kè)戶對(duì)汽車(chē)表面質量的要(yào)求越(yuè)來越高，在沖壓(yā)成形(xíng)前(qián)對(duì)覆蓋(gài)件闆(pǎn)料進行清(qīng)洗已經成(chéng)為汽(qì)車(chē)廠的(de)标準工(gōng)藝。根據(jù)産量大小，闆料清(qīng)洗可以分為(wéi)在線清洗和(hé)離線清洗(xǐ)兩種工藝：離線(xiàn)清洗(xǐ)适用于投(tóu)産初期，單(dān)車型(xíng)産量(liàng)較低的企(qǐ)業，一條闆料清(qīng)洗(xǐ)線可(kě)以供應(yīng)2～3條沖(chòng)壓線，離(lí)線清洗機的規(guī)格(gé)一般(bān)寬度為2m；在(zài)線清洗适用于(yú)批量較大(dà)的企(qǐ)業，為适(shì)應(yīng)轎車整體(tǐ)側圍的尺(chǐ)寸，在線清洗機(jī)的規(guī)格一般寬(kuān)度為4.2m。

清洗(xǐ)機由引料(liào)輥、毛(máo)刷輥及(jí)擠(jǐ)幹輥組合的輥系，動(dòng)力(lì)及傳動系統(tǒng)、液壓(yā)調整機構(gòu)，清洗(xǐ)過濾系統，集束噴管組件(jiàn)，油霧(wù)收集(jí)器，潤(rùn)滑系統，行(háng)走機(jī)構，以及(jí)電氣(qì)控(kòng)制系統(tǒng)等(děng)組成(chéng)。主要用于标準闆材、未塗層、鍍(dù)鋅(xīn)闆以及鋁闆(pǎn)等闆(pǎn)料、卷料的清洗。清洗機具(jù)有自行走機構(gòu)，在不(bú)需要(yào)清洗(xǐ)工序(xù)時(shí)，整機可(kě)沿地面軌(guǐ)道(dào)開(kāi)出。

引(yǐn)料輥(gǔn)、毛刷輥、擠(jǐ)幹輥(gǔn)各自(zì)具有獨立(lì)的壓(yā)力(lì)調(diào)整與(yǔ)變頻(pín)驅動機構(gòu)，通過精(jīng)确(què)調整(zhěng)壓力(lì)與(yǔ)速度，可(kě)以保(bǎo)證(zhèng)磨(mó)損、維(wéi)修(xiū)後(hòu)的輥(gǔn)系與(yǔ)生産線保持同步。擠幹輥(gǔn)采用(yòng)無紡布層壓布輥，以(yǐ)提(tí)供良好(hǎo)的(de)擠(jǐ)幹和張緊性能，并具(jù)有防(fáng)擦傷和自愈功能。清洗油(yóu)箱具(jù)有加熱系統，可以(yǐ)使清洗介質(zhì)在不同環境溫(wēn)度下(xià)使用并達(dá)到zui佳(jiā)塗(tú)油效果(guǒ)。電氣(qì)系統(tǒng)采用具(jù)有現場(chǎng)總線(xiàn)通信(xìn)功能的(de)plc控制，通(tōng)過觸(chù)摸屏人(rén)機界面(miàn)可以(yǐ)進(jìn)行(háng)參數設定(dìng)、故障診斷(duàn)。

（6）闆料(liào)塗油機

為了保(bǎo)證(zhèng)闆料在較高(gāo)速度下拉延成形時(shí)的質量，在(zài)沖壓成形(xíng)前對(duì)闆料進行(háng)局部(bù)塗抹拉延油是(shì)汽車廠常(cháng)用(yòng)的(de)工藝手段，适用(yòng)于自動化(huà)沖壓線的塗油(yóu)機。

塗(tú)油機主要用于(yú)闆材拉延前的(de)塗油工序(xù)，由噴(pēn)槍單(dān)元、供(gòng)油及(jí)油液保溫單元、噴射(shè)供(gòng)氣單元(yuán)、闆料輸(shū)送(sòng)單元、油霧(wù)收集(jí)單元(yuán)、電氣(qì)控(kòng)制(zhì)單元(yuán)及機(jī)身等組成(chéng)。塗(tú)油機具有行(háng)走機構(gòu)，在不需(xū)要塗油時(shí)可以移動(dòng)離線。噴嘴(zuǐ)采用數(shù)字化控(kòng)制，保證闆料上(shàng)油膜位(wèi)置的準确和油膜(mó)厚度(dù)的均勻。不管環(huán)境溫度如何變(biàn)化，供油及油液(yè)保溫單(dān)元(yuán)均處于等待(dài)噴射狀(zhuàng)态，油液溫度恒(héng)定，保證(zhèng)噴射效果(guǒ)。

（7）闆(pǎn)料對中台(tái)

為了(le)保證闆料(liào)被準(zhǔn)确地放置在模具内(nèi)，在機器人(rén)拾取闆(pǎn)料前需(xū)要對闆料進行(háng)對中。常用的對中台有重力對(duì)中台、機(jī)械對中台及光(guāng)學對中(zhōng)台三種(zhǒng)。

1）重(zhòng)力對中台

闆料(liào)在裝滿(mǎn)滾(gǔn)珠的(de)斜面上依靠重(zhòng)力自由滑向一(yī)角進(jìn)行定位，台(tái)上具有闆(pǎn)料到位檢測(cè)及雙料(liào)檢測(cè)。重力對中(zhōng)台适用于(yú)機器(qì)人直接放(fàng)置闆(pǎn)料，不(bú)适用于具(jù)有清洗機、塗油(yóu)機的(de)自動(dòng)線。

2）機械(xiè)對中台(tái)

闆料依靠磁性(xìng)皮袋移動至擋塊，再由另外三(sān)側的氣缸驅動(dòng)打料(liào)器向中心(xīn)推，從而實(shí)現精确定位(wèi)。所(suǒ)有打料器(qì)的位(wèi)置可示教(jiāo)編程，對中台具有闆料到(dào)位檢測及雙(shuāng)料(liào)檢測。機械(xiè)對中台能夠(gòu)滿(mǎn)足各(gè)種異性料的高(gāo)速對中。另外，可(kě)采用雙中心設計，以(yǐ)滿足同時(shí)處理一(yī)模(mó)兩件(jiàn)或雙模雙件的(de)要求。台上具有(yǒu)闆料(liào)到位檢測及雙(shuāng)料檢(jiǎn)測。

3）光(guāng)學對中台(tái)

這是近幾年發(fā)展的技術，其原(yuán)理是利(lì)用拍(pāi)照(zhào)獲得(dé)的(de)闆(pǎn)料位(wèi)置圖像(xiàng)經視頻(pín)處理(lǐ)軟件後自(zì)動調整機器人(rén)的軌迹(jì)，從而既(jì)滿足(zú)zui終将(jiāng)闆料精确置入(rù)模具(jù)内的(de)要求，又避(bì)免了機械對中(zhōng)台的複雜機構(gòu)。光學對中台本(běn)質上是一個具有闆(pǎn)料到位檢(jiǎn)測及雙料檢測(cè)的磁(cí)性(xìng)皮帶機(jī)，相比機(jī)械(xiè)對中(zhōng)台，光(guāng)學(xué)對中台(tái)能夠顯著(zhe)降低成本(běn)。

（8）機器人七(qī)軸與(yǔ)端拾器(qì)

标(biāo)準六軸機器人(rén)用于(yú)沖(chòng)壓生産(chǎn)能(néng)夠達到8件/min的生(shēng)産(chǎn)節拍(pāi)，為(wéi)了進一(yī)步提高生産率(lǜ)，近年來機器人(rén)制造廠家(jiā)與系(xì)統集成商紛紛(fēn)研發(fā)附加(jiā)七軸(zhóu)。采用七軸(zhóu)後，機(jī)器人(rén)沖壓自動化生産線(xiàn)的生(shēng)産節拍可(kě)以進一步提高(gāo)到12件(jiàn)/min，使得(dé)機器人自(zì)動化沖壓線的生産(chǎn)率能夠與(yǔ)昂貴的專(zhuān)用機械手高速線(xiàn)一(yī)較高(gāo)下。

（9）線(xiàn)尾碼垛(duǒ)系統

自(zì)動化沖(chòng)壓(yā)線的生産節拍能夠超過10件/min，這時線尾(wěi)碼垛工位的(de)負荷就超過勞(láo)動極限，為了适(shì)應這種高節奏(zòu)的産(chǎn)出，需要先(xiān)對(duì)沖壓(yā)件成品(pǐn)進行(háng)分流，然(rán)後由人工或(huò)機器(qì)人将其碼入料(liào)架，zui後由鏟車将(jiāng)料(liào)架運走(zǒu)。

自動化沖壓生(shēng)産線(xiàn)