一、多機連(lián)線機械手(shǒu)

分為(wéi)多機滑塊(kuài)同步模式及滑(huá)塊自由模式，一(yī)般适用于産量要求較(jiào)大(dà)且品類衆多(duō)的小型沖壓件(jiàn)。

二、多機(jī)連線機器人(rén)

一(yī)般适用(yòng)于(yú)外觀(guān)和成形性(xìng)要求較高(gāo)的大(dà)型沖(chòng)壓(yā)件(jiàn)（汽車(chē)零部(bù)件等）。

三、機器人(rén)沖壓自動(dòng)化生産線的一般構(gòu)成

典(diǎn)型的(de)機器(qì)人沖壓(yā)自動化(huà)生産線包(bāo)含(hán)以下部(bù)分：機器人(rén)、電控(kòng)系統、拆垛(duǒ)裝置(zhì)、過渡皮帶(dài)、闆料清洗機、闆(pǎn)料塗油(yóu)機、對中(zhōng)台、線尾(wěi)碼垛系(xì)統、安全防護系(xì)統及(jí)機器人端(duān)拾器(qì)。具體布置(zhì)方式可以根(gēn)據(jù)生産(chǎn)車間(jiān)的面(miàn)積進行調(diào)整，如(rú)拆垛(duǒ)車的開出方式既可(kě)以與沖壓線平行也(yě)可以與沖(chòng)壓線垂直。

1. 沖壓(yā)機器人

沖(chòng)壓生産用機器(qì)人除了(le)要求負載大、運行軌迹(jì)精确及性能穩(wěn)定可(kě)靠等搬運(yùn)機器(qì)人所(suǒ)共有(yǒu)的特(tè)性，還(hái)要滿(mǎn)足頻繁起(qǐ)/制動(dòng)、作業範圍(wéi)大、工(gōng)件尺(chǐ)寸及回轉(zhuǎn)面積大等(děng)特點。各個生産廠家(jiā)的沖壓機器人都(dōu)在(zài)普通搬運機器(qì)人的(de)基(jī)礎(chǔ)上加大了(le)電動(dòng)機功率及(jí)減速(sù)機規格，加(jiā)長了手(shǒu)臂，并廣(guǎng)泛采(cǎi)用棚架式(shì)安(ān)裝(zhuāng)結構。

2. 機器(qì)人(rén)沖(chòng)壓自(zì)動化(huà)線控制系統

機器人(rén)沖壓自動(dòng)化系統需要(yào)集(jí)成壓(yā)力機、機器(qì)人、拆(chāi)垛機、清洗機、塗(tú)油機、對中台、雙(shuāng)料檢測裝置、視(shì)覺識(shí)别系統、各(gè)種皮帶、同(tóng)步控制系統、安(ān)全防護系(xì)統(tǒng)及(jí)大屏(píng)幕顯示，并具有無縫集(jí)成(chéng)進工(gōng)廠mes系統(tǒng)的(de)能力。為了(le)把如此多的(de)智能控(kòng)制系(xì)統有效集(jí)成，一般采用以(yǐ)太網與工(gōng)業現場總線二級網(wǎng)絡系統，其中現(xiàn)場總線系(xì)統可(kě)能同時搭(dā)載安(ān)全總線(xiàn)。

3. 拆(chāi)垛系統

目(mù)前常(cháng)見(jiàn)的拆垛(duǒ)系統有三(sān)種，分(fèn)别是專用(yòng)拆垛機/機器人+拆垛小車/桁架式機械手(shǒu)+拆(chāi)垛小車。

（1）專用(yòng)拆(chāi)垛機

其(qí)結構(gòu)特點是垛料放(fàng)置在可移(yí)動液壓升(shēng)降台車上；垛料高度(dù)依靠與(yǔ)光電傳感器與液壓系統控(kòng)制，保(bǎo)持恒定；磁(cí)力(lì)分(fèn)張器(qì)依靠(kào)氣動(dòng)或電動驅動(dòng)自動貼近垛(duǒ)料；采用氣(qì)缸驅(qū)動、矩陣布(bù)置的真空吸(xī)盤組進(jìn)行拆垛，真空吸盤(pán)組(zǔ)垂直(zhí)運動；拆成單張的闆料采用磁(cí)性皮帶(dài)傳輸。

（2）機器人(rén)+拆垛小車(chē)

其結(jié)構(gòu)特點是(shì)垛料放置在可(kě)移動(dòng)的拆(chāi)垛小車上(shàng)；垛(duǒ)料(liào)高度(dù)不控制，拆垛時(shí)依靠計算的闆(pǎn)料厚度自動調(diào)整機器人吸(xī)料高度(dù)；磁力分張(zhāng)器支(zhī)架(jià)安裝在(zài)拆垛小車上，支架可平(píng)移并具(jù)有多(duō)個可自由旋轉(zhuǎn)的調(diào)整關節，更(gèng)換(huàn)垛料時(shí)人工将磁力分(fèn)張器(qì)靠在(zài)垛料(liào)周邊；拆(chāi)垛用(yòng)真(zhēn)空吸盤(pán)組及雙(shuāng)料檢測(cè)傳(chuán)感器(qì)安裝在機器人(rén)端(duān)拾器上；拆成(chéng)單張的闆料由(yóu)機器(qì)人放置在(zài)可伸縮過(guò)渡皮帶上(shàng)進行傳輸(shū)。

（3）桁架(jià)式機械(xiè)手+拆垛小車(chē)

其結構特點是垛料(liào)放置在(zài)可移動的拆垛小(xiǎo)車上(shàng)；垛料高度(dù)不控(kòng)制，拆垛時依靠(kào)計算(suàn)的(de)闆料厚(hòu)度自動調整機械手吸(xī)料高度；磁力(lì)分張(zhāng)器支(zhī)架安裝(zhuāng)在拆垛(duǒ)小車上(shàng)，支架可(kě)平移(yí)并具(jù)有多(duō)個可自(zì)由旋轉(zhuǎn)的調整關節，更(gèng)換垛料(liào)時人工将磁(cí)力分(fèn)張器(qì)靠在(zài)垛料(liào)周邊(biān)；拆垛用真空吸盤組及雙料(liào)檢(jiǎn)測傳感(gǎn)器安裝(zhuāng)在桁架式(shì)機械手端拾器上；拆成單張(zhāng)的(de)闆料(liào)由機械手放(fàng)置(zhì)在可(kě)伸縮(suō)過渡(dù)皮帶上進(jìn)行傳輸。

（4）可(kě)伸(shēn)縮皮帶機

可伸縮皮帶機(jī)用(yòng)于拆垛完成後(hòu)單張闆(pǎn)料的傳(chuán)輸，它(tā)可以為闆(pǎn)料(liào)提供穿(chuān)過清(qīng)洗機所需(xū)的移(yí)動速(sù)度(dù)。皮帶機(jī)的速(sù)度(dù)一般為(wéi)變頻控制，以保(bǎo)證(zhèng)與(yǔ)後續清洗(xǐ)機、塗(tú)油機的同(tóng)步。皮帶長度可(kě)調整(zhěng)，以填(tián)補不(bú)進行(háng)闆料(liào)清洗(xǐ)、清洗(xǐ)機離線時(shí)的空間。

（5）闆(pǎn)料(liào)清洗機(jī)

可伸縮皮帶機用于拆垛完成(chéng)後單張闆(pǎn)料的(de)傳輸，它可以為(wéi)闆料提供穿過清洗(xǐ)機所需的(de)移動速度(dù)。皮帶機的速度一般(bān)為變頻控(kòng)制，以(yǐ)保證與後續清(qīng)洗機、塗(tú)油機的(de)同步(bù)。皮帶(dài)長度(dù)可(kě)調整(zhěng)，以(yǐ)填補不進(jìn)行闆(pǎn)料(liào)清(qīng)洗、清洗機離線時的空間。

随着客戶(hù)對汽車(chē)表(biǎo)面質量的(de)要求越來越高(gāo)，在沖(chòng)壓成形前(qián)對覆蓋(gài)件闆料(liào)進行清(qīng)洗已經(jīng)成為汽車(chē)廠的(de)标準工藝。根(gēn)據(jù)産量大小(xiǎo)，闆料(liào)清洗可以分為(wéi)在線(xiàn)清洗(xǐ)和離線清(qīng)洗兩種工(gōng)藝：離線清洗适用于(yú)投産初期(qī)，單車(chē)型産(chǎn)量較(jiào)低的(de)企業，一條(tiáo)闆料清洗線可以供應2～3條沖壓(yā)線，離(lí)線清洗機的規格一般(bān)寬度為2m；在線(xiàn)清洗(xǐ)适用于批量較(jiào)大的企業(yè)，為适應轎車(chē)整(zhěng)體側圍的尺寸(cùn)，在線(xiàn)清洗機的規格(gé)一般(bān)寬度為(wéi)4.2m。

清洗機(jī)由引料輥、毛刷輥及(jí)擠幹(gàn)輥組合的輥(gǔn)系，動力及傳(chuán)動系統、液壓調(diào)整機(jī)構，清洗過濾系統，集束噴管組(zǔ)件(jiàn)，油霧收(shōu)集器(qì)，潤滑系統(tǒng)，行走機構，以及電氣控(kòng)制(zhì)系統等組(zǔ)成(chéng)。主(zhǔ)要用于标準闆材、未(wèi)塗層、鍍鋅闆以(yǐ)及鋁(lǚ)闆等闆(pǎn)料(liào)、卷料的清洗。清洗機具(jù)有自行(háng)走機(jī)構，在不需(xū)要清洗工序時(shí)，整機(jī)可沿地面(miàn)軌道開出。

引料輥(gǔn)、毛刷輥(gǔn)、擠幹(gàn)輥各(gè)自具有獨立的壓力(lì)調整與變頻驅(qū)動機(jī)構，通(tōng)過精确調整壓(yā)力與(yǔ)速度(dù)，可以保證(zhèng)磨損、維修(xiū)後的輥系與(yǔ)生(shēng)産線保持同步(bù)。擠幹(gàn)輥采用無紡布(bù)層壓(yā)布輥(gǔn)，以提(tí)供良好的擠幹(gàn)和張緊性(xìng)能，并具有防(fáng)擦傷和自愈功能。清洗油箱具有加熱(rè)系統，可以使清(qīng)洗介(jiè)質(zhì)在(zài)不同(tóng)環境溫度(dù)下使用并(bìng)達到zui佳塗油效果。電氣系(xì)統采(cǎi)用具(jù)有現(xiàn)場總(zǒng)線通信功能的plc控制(zhì)，通過觸(chù)摸屏人(rén)機界(jiè)面可以進(jìn)行(háng)參數設(shè)定、故(gù)障診(zhěn)斷。

（6）闆(pǎn)料(liào)塗油機(jī)

為了保證闆料(liào)在較(jiào)高速度下(xià)拉延(yán)成形(xíng)時的(de)質量(liàng)，在沖(chòng)壓成(chéng)形前對(duì)闆料進(jìn)行(háng)局部塗抹拉(lā)延油(yóu)是汽車廠(chǎng)常用(yòng)的(de)工(gōng)藝手(shǒu)段，适(shì)用于自動(dòng)化沖(chòng)壓線的塗(tú)油機。

塗油機主(zhǔ)要用(yòng)于(yú)闆材(cái)拉(lā)延前的塗油工(gōng)序，由噴(pēn)槍單元(yuán)、供油(yóu)及油(yóu)液保溫單元、噴射供(gòng)氣單(dān)元、闆料輸(shū)送單(dān)元、油(yóu)霧收(shōu)集單(dān)元、電氣控制單(dān)元及(jí)機身(shēn)等組(zǔ)成。塗(tú)油機(jī)具有行走機(jī)構(gòu)，在不需(xū)要塗油(yóu)時可以(yǐ)移動離(lí)線。噴(pēn)嘴采用數(shù)字化控制，保證(zhèng)闆料(liào)上油(yóu)膜位(wèi)置的準确(què)和油(yóu)膜厚度(dù)的均勻(yún)。不管環境溫度(dù)如何變化，供油(yóu)及油(yóu)液保溫單元均(jun1)處(chù)于(yú)等待(dài)噴射狀态，油液溫度(dù)恒定，保證噴射效(xiào)果。

（7）闆(pǎn)料(liào)對中(zhōng)台

為了保證闆(pǎn)料被準确(què)地放(fàng)置在(zài)模具(jù)内，在(zài)機器人拾(shí)取闆(pǎn)料前需要對闆(pǎn)料進(jìn)行對(duì)中。常(cháng)用的(de)對中台有(yǒu)重力對中台、機(jī)械對中(zhōng)台及光(guāng)學對(duì)中(zhōng)台(tái)三種(zhǒng)。

1）重力(lì)對中(zhōng)台

闆料在裝滿(mǎn)滾珠的(de)斜面上(shàng)依靠重(zhòng)力自由(yóu)滑向(xiàng)一角進行(háng)定位，台上具有(yǒu)闆料到(dào)位檢測(cè)及雙料檢測。重(zhòng)力對中台(tái)适用于機(jī)器人(rén)直接放置闆(pǎn)料(liào)，不适(shì)用于(yú)具(jù)有清洗(xǐ)機、塗油機的自(zì)動(dòng)線。

2）機械(xiè)對中(zhōng)台

闆料依(yī)靠磁性皮袋移(yí)動至擋塊(kuài)，再由另外三側的氣(qì)缸驅動打(dǎ)料器(qì)向中心推，從(cóng)而(ér)實現(xiàn)精确(què)定位。所有(yǒu)打(dǎ)料器的位置可示教編(biān)程，對中台具有(yǒu)闆料到位(wèi)檢(jiǎn)測及雙(shuāng)料檢(jiǎn)測。機械對中台(tái)能夠滿足(zú)各種(zhǒng)異性料的高速對中。另外(wài)，可(kě)采用雙(shuāng)中心設計(jì)，以滿足同(tóng)時處理一(yī)模兩件(jiàn)或(huò)雙模(mó)雙件的要求。台(tái)上具有闆料到(dào)位檢測及雙料(liào)檢測(cè)。

3）光學(xué)對中台

這(zhè)是近幾年發(fā)展的技(jì)術，其原理是利(lì)用拍照(zhào)獲(huò)得的闆料位置圖像經視頻處(chù)理軟件後自(zì)動調整(zhěng)機器人(rén)的(de)軌迹(jì)，從而(ér)既(jì)滿足zui終将闆料精(jīng)确置(zhì)入模具内的要(yào)求，又避免(miǎn)了機(jī)械對中台的(de)複(fú)雜機(jī)構。光(guāng)學對(duì)中台本(běn)質上是(shì)一個(gè)具有(yǒu)闆料(liào)到位檢測(cè)及雙(shuāng)料檢測(cè)的磁性(xìng)皮帶機，相比機(jī)械對(duì)中(zhōng)台，光學對中(zhōng)台能夠顯(xiǎn)著降低(dī)成本。

（8）機器人(rén)七軸與端(duān)拾器(qì)

标(biāo)準六軸(zhóu)機器(qì)人用于沖壓(yā)生(shēng)産(chǎn)能(néng)夠達(dá)到8件/min的生産節拍，為(wéi)了進一步提高(gāo)生産率，近年來(lái)機器人制造廠(chǎng)家與系統集成(chéng)商紛紛研發附(fù)加七軸。采用七(qī)軸後，機器人沖(chòng)壓(yā)自(zì)動化生産(chǎn)線的生産(chǎn)節拍(pāi)可以進一(yī)步提(tí)高到(dào)12件/min，使(shǐ)得機器人(rén)自動化沖(chòng)壓線(xiàn)的生(shēng)産率能夠(gòu)與昂貴的(de)專用(yòng)機械手(shǒu)高速線(xiàn)一較高(gāo)下。

（9）線尾碼垛(duǒ)系統

自動化沖(chòng)壓線的生産節拍能(néng)夠超(chāo)過10件(jiàn)/min，這(zhè)時線尾(wěi)碼垛(duǒ)工位(wèi)的負荷(hé)就超過(guò)勞動極限(xiàn)，為了适應這種(zhǒng)高節奏(zòu)的(de)産出(chū)，需要先對沖壓(yā)件成(chéng)品進(jìn)行(háng)分流，然(rán)後由人工或機器(qì)人将其碼入料架(jià)，zui後由(yóu)鏟車(chē)将(jiāng)料(liào)架運(yùn)走。

自動化(huà)沖壓生(shēng)産(chǎn)線