一、多機連線機械手

分為多機滑(huá)塊同步模式及滑塊自由模式，一(yī)般适用于産量(liàng)要求較(jiào)大且品類衆多的小型沖壓件。

二、多機連線機(jī)器人

一般适用于外觀(guān)和成形性要求較高的大型沖壓(yā)件（汽(qì)車零部件等）。

三(sān)、機器人沖壓自動化生産線的(de)一般構成

典型的機器人沖壓自動化生産線包含以下部分：機器人、電(diàn)控系(xì)統(tǒng)、拆垛裝置、過渡皮(pí)帶、闆料清洗機、闆料塗油機、對中台、線尾碼垛系統、安全(quán)防護系(xì)統及機器人端拾器。具體(tǐ)布置方(fāng)式可以根(gēn)據生産車(chē)間的面積進行調整，如拆垛車的開出方(fāng)式既可以與沖壓線(xiàn)平行也可以與沖壓線垂直。

1. 沖壓機器人

沖壓生産用機器人除了要求(qiú)負載大、運行軌迹精确及性能穩定可靠等(děng)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(gōng)件尺寸及回轉面積大等特點。各(gè)個生産廠家的沖壓機器人都在普通搬運機器人(rén)的基(jī)礎上加大了電動機功率及減速機規格(gé)，加長了手臂，并廣泛采用棚架式安裝結構(gòu)。

2. 機器人沖壓自動化線控制系統

機器人沖壓自(zì)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、雙料檢測裝置、視覺識别系統、各種(zhǒng)皮帶(dài)、同步控制系統、安全防護系統及大屏幕顯示，并具有無縫集成進工廠(chǎng)MES系統的能力。為了把(bǎ)如(rú)此多的智能控制系統有效集成，一般采用以太網與工業現場總(zǒng)線(xiàn)二級網絡系統，其中現場總線(xiàn)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/機器人+拆垛小車/桁架式機械手+拆垛小(xiǎo)車。

（1）專用拆(chāi)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；垛料高度依靠與光電傳感器與液壓系統控制，保持恒定；磁力分張器依靠氣動或電動驅(qū)動自動(dòng)貼近垛料；采用(yòng)氣(qì)缸驅動、矩陣布置(zhì)的真空吸盤組進行拆垛，真空吸盤組垂(chuí)直運動；拆(chāi)成單張的(de)闆料采用磁(cí)性皮帶傳輸。

（2）機器人+拆垛小車

其結構特點(diǎn)是垛料放置在可移動的拆垛小車上；垛料高度不(bú)控制，拆垛時(shí)依靠計算的闆料厚度自動(dòng)調整機器(qì)人吸料高度；磁力分張(zhāng)器支架安裝在拆垛小車上，支架可平移并具(jù)有(yǒu)多個可自由旋(xuán)轉的(de)調整關節(jiē)，更換垛料時(shí)人工(gōng)将磁力(lì)分張器靠在(zài)垛料周邊；拆(chāi)垛用真空吸盤組及(jí)雙料檢測(cè)傳感器安(ān)裝在機器人端拾器上；拆成單張的(de)闆料由機器人放置在(zài)可伸縮過渡皮帶上進行傳輸(shū)。

（3）桁架式(shì)機械(xiè)手+拆垛(duǒ)小車

其結構(gòu)特點(diǎn)是垛料放置在可移動的拆垛(duǒ)小車(chē)上；垛料高度不控(kòng)制，拆垛時依靠計算的闆料厚度自動調整(zhěng)機械手吸(xī)料高度；磁力分張器支架安裝在拆垛小車上，支架可平移并具有多個可(kě)自由旋轉的調整關節，更換垛料(liào)時人工将磁力分(fèn)張器靠在垛料周邊；拆垛用真空(kōng)吸盤組及雙料檢測傳感器安裝在(zài)桁架式機械手端拾器上；拆成單張的闆料由機械(xiè)手放置(zhì)在可伸(shēn)縮過渡皮(pí)帶上進行(háng)傳輸(shū)。

（4）可伸縮皮帶機

可(kě)伸縮皮帶機用于拆垛完成後單(dān)張闆料的傳輸，它可以為(wéi)闆料提供(gòng)穿過清洗機所需的移(yí)動速度。皮帶機的速度一般為變頻控制，以(yǐ)保證與後續清洗機、塗油機的同步。皮帶長度可調(diào)整，以(yǐ)填補不進行闆(pǎn)料清(qīng)洗、清洗機離線時的空間。

（5）闆料清洗機

可伸縮皮帶機用于拆(chāi)垛完成後單張闆料的傳輸，它可以為闆料提供穿(chuān)過清洗機所需的移動速度。皮(pí)帶機的速(sù)度一般為變頻(pín)控制，以保(bǎo)證與後續清洗(xǐ)機、塗油機的同步。皮(pí)帶長度可調整，以填(tián)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(de)标準工(gōng)藝。根據産量(liàng)大小，闆料清洗可以分為在線清洗和離線清洗(xǐ)兩種工藝：離線清洗适用于投(tóu)産初期，單(dān)車型産量較低的企業，一條闆料清(qīng)洗線(xiàn)可以供應2～3條沖壓線，離線清洗機的規格一般寬度為2m；在線清洗适用于批量較大的企業，為适應轎車整體側圍的尺寸，在線清洗機的規格(gé)一(yī)般寬(kuān)度為4.2m。

清洗(xǐ)機由引料(liào)輥、毛(máo)刷輥及擠幹輥(gǔn)組合的輥系，動(dòng)力(lì)及傳動系統、液壓調整機構，清洗過(guò)濾系統，集束噴管組件(jiàn)，油霧收集器(qì)，潤滑系統，行走機構，以及電氣控制系統等組成。主要用于标準闆材、未塗層、鍍鋅闆以及(jí)鋁(lǚ)闆(pǎn)等闆料、卷料的(de)清洗。清洗機具有自行走機構，在不需要清洗工序(xù)時，整機(jī)可(kě)沿地面軌道開出。

引(yǐn)料輥、毛刷輥、擠幹輥各自(zì)具有獨立的壓力調整與變頻驅動機構(gòu)，通過精(jīng)确調整壓力與速度，可以保證磨(mó)損、維修後的輥系與生産線保持同(tóng)步。擠幹輥(gǔn)采用無紡布層(céng)壓布輥，以(yǐ)提供良好的擠幹和張緊性能，并具有防擦傷和自愈功能。清洗油箱具(jù)有(yǒu)加熱系統，可以(yǐ)使清洗介質(zhì)在不同環境溫度下使用并達到zui佳塗油效果。電氣系統采用具有現場總線(xiàn)通信功能的PLC控制，通過觸摸屏人機界面可以進行參數設定(dìng)、故(gù)障診斷(duàn)。

（6）闆料塗油(yóu)機

為了保證闆料在(zài)較高速度下(xià)拉延成(chéng)形時的(de)質量，在沖壓成形前對闆料進行(háng)局部塗抹拉延油是(shì)汽車廠常用的(de)工藝手段，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(yán)前的塗油工序(xù)，由噴槍單元、供油及油液保溫單元、噴射(shè)供氣單元(yuán)、闆料輸送(sòng)單元、油霧收集單元、電氣控制單元(yuán)及機(jī)身等組成(chéng)。塗(tú)油機具有行走機構，在不需要塗油時可以移動離線。噴嘴采用數(shù)字化控制，保證闆料上(shàng)油膜位置的準确和油膜厚度的均勻。不管環境溫(wēn)度如何變化(huà)，供油及油液(yè)保溫單元均處于等待噴射狀态，油液溫度恒(héng)定，保(bǎo)證噴射效果。

（7）闆料對中(zhōng)台

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

1）重力對中(zhōng)台

闆料在(zài)裝滿滾珠的斜面(miàn)上依靠重力自由滑向一角進(jìn)行定(dìng)位，台(tái)上具有闆料到位檢測及雙料(liào)檢測。重力對中台适用于(yú)機器(qì)人直接放置闆料，不适用于具(jù)有清洗機、塗油機的自動線。

2）機械對中台

闆料依靠磁性皮袋移動至擋(dǎng)塊，再由另外三側的氣缸(gāng)驅動打料器向中心推，從而實(shí)現(xiàn)精确定(dìng)位。所有打(dǎ)料器的(de)位置可示教編程，對中台具(jù)有闆料到位檢測及雙料檢測。機械(xiè)對中(zhōng)台能夠滿足(zú)各種異性(xìng)料的高速對中。另外，可采用雙中心設計，以滿足同時處理一模兩件或雙模雙(shuāng)件的要求。台上具有闆料到位檢測(cè)及雙料檢測。

3）光(guāng)學對中台

這是近幾年發展的技術，其原理是利用拍照獲得(dé)的闆料位置圖像經視頻處理軟件後自(zì)動調整機器(qì)人的軌(guǐ)迹，從而既滿足zui終(zhōng)将闆料(liào)精确置入模具内的要求，又避免了機械對中(zhōng)台的複雜機構。光學對中台本(běn)質上是一個具有闆料(liào)到位檢測及雙料(liào)檢測的磁性皮(pí)帶(dài)機(jī)，相比機械(xiè)對中台，光學對中台能夠顯著降低成(chéng)本。

（8）機器人七軸與端拾器

标準六軸機器人用于沖壓生産(chǎn)能夠(gòu)達到8件/min的生産節拍，為(wéi)了進一步提高生産率(lǜ)，近年(nián)來機(jī)器人制造廠家與(yǔ)系統集成商(shāng)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産節拍可以進一步提高到12件(jiàn)/min，使得機器人自動化沖壓線的生産率能夠與昂貴的專用機械手高速線(xiàn)一較高下。

（9）線尾碼垛系統

自動化沖壓(yā)線的生産節拍能夠超過10件(jiàn)/min，這時線尾碼垛工(gōng)位的(de)負荷就超過勞動極限，為了适應(yīng)這種高節奏的産出，需要先對沖壓(yā)件成品(pǐn)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(yùn)走。

自動化沖壓生産線