一、多機連線機械手

分為多機滑塊同步(bù)模式及滑塊自由模式，一般适用于(yú)産量要求較大且(qiě)品類衆多的小型(xíng)沖壓件。

二、多機(jī)連線機器人

一般适用于外觀和成形性要求較高的大型沖壓(yā)件（汽車零部件等）。

三、機器人沖壓(yā)自動化生産線(xiàn)的一般構成

典型的機(jī)器人沖壓自動化生産線包含(hán)以下部分：機器(qì)人、電控(kòng)系統、拆垛(duǒ)裝置、過渡皮帶、闆料清洗機、闆料塗(tú)油機、對中台、線尾(wěi)碼垛系統、安全防護系統及機器人端拾器。具體布置方式可以根據生(shēng)産車間的面積進(jìn)行調整，如拆垛車的開出方式既可以與沖壓線平行(háng)也可以與沖壓線(xiàn)垂直(zhí)。

1. 沖壓機器人

沖壓生(shēng)産用機器人除(chú)了要求負載(zǎi)大、運行軌迹精确及性能穩定可靠等搬運機器人所共有的特性，還要滿足頻繁起/制動、作業範圍大、工件尺(chǐ)寸及回轉面積大(dà)等特點。各個生産廠家的沖壓機器人都在普通搬運機器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(ān)裝結構。

2. 機器人沖壓自動化(huà)線(xiàn)控制系統

機器人沖壓自動化(huà)系統需要集成壓力機、機器人、拆垛機、清洗機(jī)、塗油機、對中台(tái)、雙料檢測裝置(zhì)、視覺(jiào)識别系統、各種皮帶(dài)、同步(bù)控制系統、安全(quán)防(fáng)護系統及大屏幕(mù)顯(xiǎn)示，并具有無縫集成進工廠MES系統的能力。為了把如此多的智能(néng)控制系統有效集成，一般采用以太(tài)網與工業現場總線二(èr)級(jí)網絡系統，其中現場總線系統(tǒng)可能同時搭載安全(quán)總線。

3. 拆垛系(xì)統

目前(qián)常見的拆垛系統有三種，分别是專用拆(chāi)垛機/機器人+拆垛小(xiǎo)車/桁架式機械手+拆垛小車。

（1）專用拆垛機

其結構特點是垛料放置在可移動液壓升降台車上；垛料高(gāo)度依靠與光電傳感器與(yǔ)液壓系統控制，保持恒定；磁力(lì)分張器依靠氣動或電動驅動(dòng)自(zì)動(dòng)貼近垛料；采用氣缸驅動、矩陣布置的真空吸盤組進行拆垛，真空吸盤組垂直運動；拆成單張的闆料(liào)采用磁性皮帶傳輸。

（2）機器(qì)人+拆(chāi)垛小車

其結構特點是垛料放置在(zài)可(kě)移動的拆垛小車上(shàng)；垛料高度不控制，拆垛時依靠(kào)計算的(de)闆料(liào)厚度自動調整機器人吸料高度；磁力分張器支(zhī)架(jià)安裝在(zài)拆垛小車上(shàng)，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)工将磁力分張器靠在垛料周邊；拆垛用真空吸盤組及雙料檢測傳感器安裝在機器人端(duān)拾器上；拆(chāi)成單張的闆料由機器人放置在可伸縮過渡皮帶上進行傳輸。

（3）桁架式(shì)機械手+拆垛小車

其結構特點(diǎn)是垛(duǒ)料放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(de)闆料(liào)厚度自動調整(zhěng)機械手吸料高度；磁力(lì)分張器(qì)支架安裝在(zài)拆垛小車上，支架可平移并具有多個可自由(yóu)旋轉的調整關節，更換垛料時人(rén)工将磁力分張器靠在(zài)垛料周邊(biān)；拆垛用真空(kōng)吸盤組及雙料(liào)檢測傳感(gǎn)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在可伸縮過渡皮帶上(shàng)進行傳輸。

（4）可伸縮皮帶機

可伸縮皮帶機(jī)用于拆垛完成後單張闆料的(de)傳輸，它可以為闆料(liào)提供穿過(guò)清洗機所(suǒ)需的(de)移動速度。皮帶機的速度一般(bān)為變頻控制，以(yǐ)保證與後續清洗機、塗油機的同步。皮帶長度可調整(zhěng)，以填補不進行闆料清洗、清洗機離線(xiàn)時的空間。

（5）闆料清洗機

可伸縮皮帶機用于拆垛完成後單張闆料的傳輸，它可以為闆料提(tí)供穿過清洗機(jī)所需的移動速度。皮帶機的速度一般為變頻控制，以保證與後續清洗機、塗油機的同步。皮帶長(zhǎng)度可調整，以填補不進行闆料清洗、清洗機離線時的(de)空(kōng)間。

随着(zhe)客戶對汽車(chē)表面質量的要求越來越(yuè)高，在沖壓成(chéng)形(xíng)前對覆蓋件闆料進行清(qīng)洗已(yǐ)經成為(wéi)汽車廠的标準工藝。根(gēn)據産量大小，闆料清洗可以分為在線清洗和(hé)離線(xiàn)清洗兩種工藝：離線清洗适用于投産初期，單車型(xíng)産量較低的企業，一(yī)條闆料清洗線(xiàn)可以供應2～3條沖壓線，離線清洗機的(de)規格一般寬度為2m；在線清洗适用于批(pī)量較大的企業，為(wéi)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(wéi)4.2m。

清洗機由引料輥、毛(máo)刷輥及擠幹輥組合的輥系，動力及傳動系統、液壓調整(zhěng)機構，清洗過濾系統，集束噴管組件，油霧收集器，潤滑系統，行走機構，以及電氣控(kòng)制系統等組成。主要用于标準闆材、未塗層、鍍鋅闆以及(jí)鋁闆等闆料、卷料的清洗(xǐ)。清洗機具有自行走機構，在不(bú)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(dú)立的壓(yā)力調整與變頻驅動機構，通過精确調整壓力與速度，可以保證磨損、維修後的輥系與生産線保持同步。擠幹輥采用(yòng)無紡布層壓(yā)布輥，以提供良好的擠幹和(hé)張緊性能，并具有防擦傷和自愈功能(néng)。清洗油箱具有加(jiā)熱系統，可(kě)以使清洗介質在不(bú)同環境溫度下使用并達到(dào)zui佳(jiā)塗油效果。電氣(qì)系統(tǒng)采用(yòng)具有現場總線通信功能的PLC控(kòng)制，通過觸摸屏人機界面可以進行參數設定、故障診斷。

（6）闆料塗油機

為了保證闆料在(zài)較高速度下拉延成形時的質量，在沖壓成形前對闆料進(jìn)行局部塗抹拉延油是汽車廠常用的工藝手段，适用于自(zì)動化沖(chòng)壓線的塗油機。

塗(tú)油機主要用于闆材拉延前的塗油(yóu)工序，由噴槍(qiāng)單元、供油(yóu)及油液(yè)保溫單元、噴射(shè)供氣單元、闆料輸送單元、油霧收(shōu)集單(dān)元、電氣控制單元及機身等組成。塗油機具有行走機構，在不需要塗(tú)油時可(kě)以(yǐ)移動離線。噴嘴采用數字化控制，保(bǎo)證闆料上油膜位置(zhì)的(de)準确和油膜厚度的均勻。不管環境溫度如何(hé)變化，供(gòng)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(bǎo)證噴射效果。

（7）闆料對中台

為(wéi)了保證闆料被準(zhǔn)确地放置在模具内，在機器人拾取(qǔ)闆料前需要對闆料進(jìn)行對中。常用(yòng)的對中台有重力對中台、機械對中台及光學對中台三(sān)種。

1）重力對中台

闆(pǎn)料在裝滿滾珠的(de)斜面上依(yī)靠重力自由滑向一角進行定(dìng)位，台上具有闆料到位檢測及雙料檢測。重力對中台适(shì)用(yòng)于機器人直(zhí)接放置闆料，不适用于具(jù)有清(qīng)洗機、塗油(yóu)機的自動(dòng)線。

2）機械對中台

闆料(liào)依靠磁性皮袋移動至擋塊，再由另(lìng)外三側的(de)氣缸驅動打料器向中(zhōng)心推，從而實現精确定位。所有打料器的位置可示教編程，對中台具有闆料到位檢測及雙料檢測。機械對中(zhōng)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，以滿足同時(shí)處理(lǐ)一模兩件或雙模雙件的要求。台上具有闆料到位檢測及雙(shuāng)料檢測。

3）光學對中台

這是近幾(jǐ)年發展的技術，其原理是(shì)利用拍照(zhào)獲得的闆料位(wèi)置圖像經視頻處理軟件後自動調整機器(qì)人的軌迹，從(cóng)而既滿足zui終将闆料精确置入模具内的要求，又避免(miǎn)了機械對(duì)中台的(de)複雜機構。光學對中台本質上是一個具有闆料到位檢測及雙料檢測的磁性皮帶(dài)機，相比機械對中台，光學對中台能夠顯著降低成本。

（8）機器(qì)人七軸(zhóu)與端拾器

标準六軸機器人用于沖壓生産能夠(gòu)達到(dào)8件/min的生産節拍(pāi)，為了進一(yī)步提高生産(chǎn)率，近年(nián)來機(jī)器人(rén)制造廠家與系統集成商紛(fēn)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産節(jiē)拍可以進一步提高到12件/min，使得機器(qì)人自(zì)動化(huà)沖壓線的生産率能(néng)夠與昂貴的專用(yòng)機(jī)械手高速線一較(jiào)高下。

（9）線尾碼垛系統

自(zì)動化沖壓線的生産節拍能夠超過(guò)10件/min，這時線尾碼垛工位的(de)負荷就超過勞動極限，為了适應這種高節奏的産出，需(xū)要先對沖(chòng)壓件成品進行分流，然後由人(rén)工或機器人将其碼入料架，zui後由鏟車将料架運走。

自動化沖壓生産線