一、多機連線機械手

分為多機滑塊(kuài)同(tóng)步模式及滑塊自由模式，一般适用于産量要求較(jiào)大(dà)且品類衆多的小(xiǎo)型沖壓件。

二、多(duō)機連線機(jī)器人

一(yī)般适用(yòng)于外觀和成形性要(yào)求較高的大型沖壓件（汽車零部件等）。

三、機器人沖壓自動化生産線的一般構成

典型的機器人沖壓自動化生産線包含(hán)以下部分：機器人、電(diàn)控系統、拆垛裝置、過渡皮(pí)帶、闆料(liào)清洗機、闆料塗油機、對中台、線尾碼垛系統、安(ān)全防護系統及機(jī)器人端拾器。具體布(bù)置方式可(kě)以根據生産車(chē)間的面積進行調整，如拆(chāi)垛車的(de)開出方式既可以與沖壓線平行(háng)也可以與沖壓線垂直。

1. 沖壓機器人(rén)

沖(chòng)壓生産(chǎn)用機器人除了要求負載大、運(yùn)行軌迹精(jīng)确及性能穩定可靠等搬(bān)運機器人(rén)所共(gòng)有的特性，還要滿足頻繁起/制動、作業範圍大、工件尺寸及回轉面(miàn)積大等特點。各個生産廠家的沖壓機(jī)器人都在普通搬運機(jī)器人的基礎上加大了電動機(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(zì)動(dòng)化線控制系統

機器人沖壓自動化系統需要集(jí)成壓力機、機(jī)器人、拆垛機、清洗機、塗油機、對(duì)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(wú)縫集成進(jìn)工廠MES系統的能力。為了把如此多的智能控制(zhì)系統有效集成，一般采用以太網與(yǔ)工業現(xiàn)場總(zǒng)線二級網絡(luò)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(qián)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(jī)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(jiàng)台車上；垛(duǒ)料高度(dù)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)自動(dòng)貼近垛料；采用氣缸驅動(dòng)、矩陣布置(zhì)的真空吸盤組進(jìn)行拆垛，真空吸盤組垂直運動；拆成單張的闆料采用磁性皮帶(dài)傳輸。

（2）機器(qì)人+拆(chāi)垛小車

其結構特點是垛料放置在可移動的拆垛小車上；垛料高度不控制，拆垛時(shí)依靠計算的闆(pǎn)料厚度自動調整機器人吸料高度；磁力分張器支架安裝在拆垛小車上(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(shí)人工将磁力分張器靠在垛料周邊；拆垛用真空吸盤組及雙(shuāng)料檢測傳感器安裝在機器(qì)人端拾器上；拆(chāi)成單張的(de)闆料由機器人放(fàng)置在可伸縮過渡皮帶上進(jìn)行傳輸(shū)。

（3）桁架式機械(xiè)手+拆垛小車

其結構特點是垛料放置在可移動的拆垛小車上；垛料高度不控制，拆垛時依靠計算的闆(pǎn)料厚度自(zì)動調整機械手吸料高度(dù)；磁力分(fèn)張器支架安裝在拆垛小車上，支架可平(píng)移并具有多個可自(zì)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(liào)周(zhōu)邊；拆垛用真空吸盤組及雙料檢(jiǎn)測(cè)傳感器安裝在桁架式機械手端拾器上；拆成單張的闆料由(yóu)機械手放(fàng)置在可伸縮過渡皮帶上進行傳輸。

（4）可伸縮皮帶機

可伸縮皮帶機用于拆垛完成後單張闆料的傳輸，它可以為(wéi)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，以保證與後續清(qīng)洗機、塗油機的同步。皮帶長度可調整，以(yǐ)填補不進行闆料清洗、清洗機離線時的(de)空間。

（5）闆料清洗機

可(kě)伸縮皮帶機(jī)用于拆垛完成後單張(zhāng)闆料的傳輸(shū)，它(tā)可以為闆料提供穿過清洗機所需的移動速(sù)度。皮帶機的速度一般為變頻(pín)控制，以保(bǎo)證與後續清洗機、塗油機的同步。皮(pí)帶長度可調整，以填補不進行闆料(liào)清洗、清洗機離線(xiàn)時的空間。

随着客戶對(duì)汽車表面(miàn)質量的要求越來越高，在沖壓成形前對覆蓋件闆料進行清洗已經成為汽車廠的标準工(gōng)藝。根據産量大小，闆料清洗可(kě)以分為在線清洗和離線清洗兩種工(gōng)藝：離線清洗适用于投産初期，單(dān)車型産量較低的企業，一條闆(pǎn)料清洗線可以供應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(tǐ)側圍的(de)尺寸，在線清洗機的規格一般寬度為4.2m。

清洗機由引(yǐn)料輥、毛刷輥及擠幹輥(gǔn)組合的輥系，動力及傳動系統、液壓調(diào)整機構，清(qīng)洗過濾(lǜ)系統，集束噴管組件，油霧收集器，潤滑系統，行走機(jī)構，以及(jí)電氣控制系統等組成。主要(yào)用于标準闆材、未塗層、鍍鋅闆以及鋁闆等闆料、卷料的(de)清洗。清洗機具有自行(háng)走機構(gòu)，在不(bú)需要清洗工(gōng)序時，整機可沿地面(miàn)軌道開出。

引(yǐn)料輥、毛刷輥、擠幹(gàn)輥各自具有獨立的壓力調整與(yǔ)變頻驅動機構，通過精确調整壓力與速度(dù)，可(kě)以保證磨損、維修後的輥系(xì)與(yǔ)生産線保(bǎo)持同步。擠幹輥采用無紡布層壓布輥，以(yǐ)提供良好的擠幹和張緊性能，并(bìng)具有防(fáng)擦傷和自愈功能。清洗油箱具(jù)有加熱(rè)系統，可以使清洗介質(zhì)在不(bú)同環境溫度下(xià)使用并達到zui佳塗油(yóu)效果。電氣系統(tǒng)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(gāo)速度下拉延成(chéng)形時的質量，在沖壓成形前對(duì)闆(pǎn)料進行局部塗抹拉延油是汽車廠常用的工藝手段，适用(yòng)于自動(dòng)化沖壓線的塗油(yóu)機。

塗(tú)油機主要用(yòng)于闆材拉延(yán)前的(de)塗油工序，由噴槍單元、供油及油液(yè)保溫單元、噴射供氣單元(yuán)、闆料輸送單元、油霧收集單(dān)元、電氣控制單元(yuán)及機(jī)身等組成(chéng)。塗油機具有行走機(jī)構，在不需要塗油時可以移動離線。噴嘴采用數字化控制，保證闆料上(shàng)油膜位置的準确和油膜厚度的(de)均勻。不管環境溫(wēn)度如何變化，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）闆料對中(zhōng)台(tái)

為了保證闆料(liào)被準确地放置在模具内(nèi)，在機器人拾取闆料前需要(yào)對闆料進行對中。常用的對中台(tái)有重力對中台(tái)、機械對中台及光學對中(zhōng)台三種。

1）重力對(duì)中台(tái)

闆料在裝滿滾珠的斜面上依靠重(zhòng)力自由(yóu)滑向一角進行定位，台上具有闆(pǎn)料(liào)到位檢測及雙料(liào)檢測。重力對中台适用于機器人直接放置闆料，不适用(yòng)于具有清洗機、塗油機的自動線。

2）機械(xiè)對中台(tái)

闆料依靠磁性皮袋移動至擋塊，再由另外三(sān)側的氣(qì)缸驅動打料器向中心推，從而實(shí)現精(jīng)确定位。所有打料器的位置可示(shì)教(jiāo)編程，對中台具有闆料到(dào)位檢測及雙料檢測。機械(xiè)對中台能夠滿足各(gè)種異性料的高(gāo)速對中。另外，可采用雙中心設計，以(yǐ)滿足同時處理一模兩件或雙(shuāng)模(mó)雙件的要求。台上具有闆料到位檢測(cè)及(jí)雙料檢測。

3）光學對中台

這是(shì)近幾年發展的技術，其原理是利(lì)用拍(pāi)照獲得的闆料位(wèi)置圖像經視頻處理軟件後自(zì)動調整機器人(rén)的軌(guǐ)迹，從而既滿足zui終将闆料精确置入模具内的要求，又避免(miǎn)了機械對中台的複雜機構(gòu)。光學對中台本(běn)質上(shàng)是一個具有闆(pǎn)料到位檢測及雙料檢測的磁性皮(pí)帶機(jī)，相比機械(xiè)對中台，光學對中(zhōng)台能夠顯著降低成(chéng)本。

（8）機器人七軸與端拾器(qì)

标(biāo)準六軸機器人用于沖壓生産能夠達到8件/min的生産節拍，為了進一步提高生産率(lǜ)，近年(nián)來機器人制造廠家與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産節拍可以進一步提高到12件/min，使得(dé)機器人自動化沖壓(yā)線的生産率能(néng)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

自動化沖壓線的生産(chǎn)節拍能夠超過10件/min，這時線尾碼垛工位的負荷就超過勞動極限，為了适應這種高節奏的産(chǎn)出，需要先(xiān)對沖壓件成品進行分流，然後由人工或機器人将其碼入料架，zui後由鏟車将(jiāng)料架運走。

自動化沖壓生産線