一、多機(jī)連線(xiàn)機械手(shǒu)

分為多(duō)機滑塊(kuài)同(tóng)步模(mó)式及(jí)滑塊自由(yóu)模式，一(yī)般适(shì)用(yòng)于産量要(yào)求較(jiào)大且品(pǐn)類衆多(duō)的小(xiǎo)型沖壓件(jiàn)。

二(èr)、多機連線機(jī)器人

一般适(shì)用(yòng)于外觀(guān)和(hé)成形(xíng)性要(yào)求(qiú)較高的(de)大型(xíng)沖壓(yā)件（汽(qì)車零(líng)部件等）。

三(sān)、機器人(rén)沖壓自(zì)動化(huà)生産(chǎn)線的(de)一般構成(chéng)

典型(xíng)的機(jī)器(qì)人沖壓自動化生産線(xiàn)包含(hán)以(yǐ)下部分(fèn)：機器人(rén)、電(diàn)控系(xì)統、拆垛(duǒ)裝(zhuāng)置、過(guò)渡皮(pí)帶、闆(pǎn)料清(qīng)洗機(jī)、闆料(liào)塗油(yóu)機、對(duì)中(zhōng)台(tái)、線(xiàn)尾(wěi)碼垛(duǒ)系統(tǒng)、安全(quán)防護(hù)系(xì)統(tǒng)及機器人(rén)端拾(shí)器。具(jù)體布置方式可(kě)以根(gēn)據生(shēng)産車(chē)間的面積進行調整，如(rú)拆垛車(chē)的開出方式既可以(yǐ)與沖壓線(xiàn)平行(háng)也可(kě)以與(yǔ)沖壓線(xiàn)垂直。

1. 沖壓機器人

沖壓生産(chǎn)用機(jī)器人除了(le)要求負載大(dà)、運(yùn)行軌迹精(jīng)确及(jí)性能穩(wěn)定(dìng)可靠(kào)等搬(bān)運(yùn)機器人(rén)所(suǒ)共有(yǒu)的特性(xìng)，還要滿(mǎn)足(zú)頻繁(fán)起/制動、作業範圍大(dà)、工件(jiàn)尺寸及(jí)回轉面積大等特點。各(gè)個生産(chǎn)廠家(jiā)的沖壓機器(qì)人都(dōu)在普通搬運機(jī)器人(rén)的基礎上加大了電動機(jī)功率及(jí)減速機(jī)規格，加長了手(shǒu)臂，并廣(guǎng)泛(fàn)采用(yòng)棚架式(shì)安裝結(jié)構。

2. 機器人(rén)沖壓自動化(huà)線(xiàn)控制系統(tǒng)

機器(qì)人沖壓自(zì)動化(huà)系統需要(yào)集成壓力(lì)機、機(jī)器人(rén)、拆(chāi)垛機、清(qīng)洗機、塗(tú)油機、對(duì)中台、雙料檢測(cè)裝置(zhì)、視(shì)覺識别(bié)系統、各種(zhǒng)皮帶(dài)、同步控制(zhì)系統(tǒng)、安全防(fáng)護系統及大屏(píng)幕顯示(shì)，并具有無縫集(jí)成(chéng)進工(gōng)廠mes系統的(de)能力(lì)。為(wéi)了把如此(cǐ)多的(de)智能控制系統(tǒng)有效(xiào)集成，一般(bān)采用以太(tài)網與(yǔ)工業現場總線(xiàn)二級網絡系統(tǒng)，其中現(xiàn)場總線(xiàn)系統(tǒng)可能(néng)同時(shí)搭(dā)載(zǎi)安(ān)全總線(xiàn)。

3. 拆(chāi)垛系統(tǒng)

目前常見(jiàn)的(de)拆垛系統有三種，分别是專(zhuān)用拆垛機/機器人(rén)+拆(chāi)垛小(xiǎo)車/桁架式(shì)機械手+拆垛小(xiǎo)車。

（1）專(zhuān)用拆垛機

其結(jié)構特(tè)點是(shì)垛(duǒ)料放置在可移動(dòng)液壓(yā)升降(jiàng)台車(chē)上；垛(duǒ)料高度依靠與光電(diàn)傳感器與(yǔ)液壓系統控制，保(bǎo)持恒定；磁力(lì)分張器依(yī)靠氣(qì)動或(huò)電(diàn)動(dòng)驅動自動貼(tiē)近垛料(liào)；采用氣(qì)缸驅動(dòng)、矩陣布置的真(zhēn)空吸盤組進行(háng)拆垛，真空吸盤組垂(chuí)直運動；拆(chāi)成單(dān)張(zhāng)的闆料采用(yòng)磁性皮帶(dài)傳輸。

（2）機器(qì)人(rén)+拆(chāi)垛小車

其(qí)結構特點(diǎn)是垛料放(fàng)置在(zài)可移動的(de)拆垛小車(chē)上(shàng)；垛(duǒ)料高度不控制(zhì)，拆垛時依靠計(jì)算的(de)闆料厚度(dù)自動調整(zhěng)機器(qì)人吸料高(gāo)度；磁(cí)力分張器(qì)支架(jià)安裝在(zài)拆(chāi)垛小(xiǎo)車上(shàng)，支架可平(píng)移并具有多個(gè)可自由旋轉的(de)調整關節(jiē)，更換垛料時(shí)人工将(jiāng)磁力分張(zhāng)器靠(kào)在垛料周邊；拆(chāi)垛用真空吸(xī)盤組及(jí)雙料(liào)檢測(cè)傳感器(qì)安(ān)裝在機器人端拾器(qì)上；拆成單(dān)張的闆料(liào)由(yóu)機(jī)器人(rén)放置(zhì)在可(kě)伸縮過渡(dù)皮帶(dài)上進(jìn)行傳(chuán)輸(shū)。

（3）桁架(jià)式機械(xiè)手+拆(chāi)垛小(xiǎo)車

其結(jié)構特點(diǎn)是垛料放置在可移(yí)動的(de)拆垛(duǒ)小(xiǎo)車上；垛(duǒ)料高度不控制，拆垛(duǒ)時依(yī)靠計(jì)算的(de)闆料厚度自動調整(zhěng)機械(xiè)手吸(xī)料高(gāo)度；磁(cí)力分(fèn)張器支(zhī)架安裝(zhuāng)在拆垛小車上(shàng)，支架可平移并具有多(duō)個可自(zì)由(yóu)旋轉(zhuǎn)的調整(zhěng)關節，更換垛(duǒ)料時人工(gōng)将磁力分張(zhāng)器靠在垛(duǒ)料周邊(biān)；拆垛用(yòng)真(zhēn)空(kōng)吸盤(pán)組及(jí)雙料檢測(cè)傳感(gǎn)器安(ān)裝在桁架(jià)式機械(xiè)手端拾(shí)器上(shàng)；拆(chāi)成(chéng)單張(zhāng)的闆料由機械手放(fàng)置在(zài)可伸(shēn)縮過(guò)渡皮(pí)帶上(shàng)進行(háng)傳輸。

（4）可伸縮皮(pí)帶機

可伸縮皮(pí)帶機用于拆(chāi)垛完成後單張闆(pǎn)料的傳輸，它可(kě)以為(wéi)闆料提供穿過清洗機所(suǒ)需的移動速度(dù)。皮帶機(jī)的速度(dù)一般(bān)為(wéi)變頻控(kòng)制，以(yǐ)保(bǎo)證與後(hòu)續清(qīng)洗機、塗油(yóu)機的(de)同步。皮帶長度可調整，以填補(bǔ)不進行闆(pǎn)料清(qīng)洗、清洗機離線時的空間(jiān)。

（5）闆料清洗機

可(kě)伸縮皮帶機(jī)用于拆(chāi)垛完(wán)成後(hòu)單張(zhāng)闆料的傳輸，它(tā)可以為闆料提(tí)供穿過清洗機(jī)所需(xū)的移(yí)動速(sù)度。皮帶機的速(sù)度一般為變頻(pín)控制(zhì)，以保證與(yǔ)後續清洗(xǐ)機、塗(tú)油機的同步。皮帶長度可(kě)調整(zhěng)，以填補不進行(háng)闆料清洗(xǐ)、清(qīng)洗機離線時(shí)的空(kōng)間。

随着客(kè)戶對(duì)汽(qì)車(chē)表面(miàn)質量的要求越(yuè)來越高，在沖(chòng)壓(yā)成形前(qián)對覆蓋件闆(pǎn)料進行清(qīng)洗已經成(chéng)為汽車廠(chǎng)的标(biāo)準工(gōng)藝。根據(jù)産量大(dà)小，闆料清洗可(kě)以分為(wéi)在線清(qīng)洗和(hé)離線(xiàn)清洗(xǐ)兩(liǎng)種工藝(yì)：離線(xiàn)清洗适用于(yú)投(tóu)産初期，單(dān)車型産量較(jiào)低的企(qǐ)業，一條闆(pǎn)料清(qīng)洗線(xiàn)可以(yǐ)供應(yīng)2～3條沖(chòng)壓線，離線清洗(xǐ)機的(de)規(guī)格一般(bān)寬度(dù)為2m；在(zài)線(xiàn)清(qīng)洗适用于(yú)批量較大的企(qǐ)業，為(wéi)适(shì)應(yīng)轎車整體(tǐ)側圍(wéi)的尺(chǐ)寸，在線清洗機的規格一(yī)般寬(kuān)度為4.2m。

清洗(xǐ)機由引料(liào)輥、毛(máo)刷輥及擠幹輥組合(hé)的輥系，動(dòng)力及傳動系統、液壓調(diào)整機構(gòu)，清洗過濾(lǜ)系統，集束(shù)噴管組件(jiàn)，油霧(wù)收集器，潤(rùn)滑系(xì)統，行走機(jī)構，以及電(diàn)氣控(kòng)制系統等組成(chéng)。主要用于标準闆材、未塗層、鍍(dù)鋅闆(pǎn)以及鋁闆等闆料、卷(juàn)料的(de)清洗(xǐ)。清洗(xǐ)機具有自(zì)行走(zǒu)機構(gòu)，在不需(xū)要清洗(xǐ)工序時，整機可(kě)沿地面軌(guǐ)道開(kāi)出。

引料輥(gǔn)、毛刷輥、擠(jǐ)幹輥(gǔn)各自(zì)具(jù)有獨立的壓力調(diào)整與變頻驅動(dòng)機構(gòu)，通過精确(què)調整(zhěng)壓力與(yǔ)速度，可(kě)以保(bǎo)證磨(mó)損、維修後的輥系與(yǔ)生産線保持(chí)同(tóng)步。擠幹輥采用(yòng)無紡布層(céng)壓布輥，以提供良好(hǎo)的(de)擠幹和張緊(jǐn)性能(néng)，并具有防擦傷和自(zì)愈功(gōng)能。清(qīng)洗(xǐ)油箱具(jù)有加熱系統，可(kě)以使清洗介質(zhì)在不同環境溫度下使用并達(dá)到zui佳塗(tú)油(yóu)效果(guǒ)。電氣(qì)系統采用具(jù)有(yǒu)現場總線(xiàn)通信功能(néng)的plc控制，通過觸摸屏(píng)人(rén)機(jī)界面(miàn)可以(yǐ)進行(háng)參數設定(dìng)、故障診斷(duàn)。

（6）闆料(liào)塗油機

為了保(bǎo)證闆料在較高(gāo)速度下拉延成形時(shí)的(de)質(zhì)量，在(zài)沖壓成(chéng)形前對(duì)闆料(liào)進行(háng)局部(bù)塗抹(mò)拉延油是(shì)汽車廠常用的(de)工藝(yì)手(shǒu)段，适用于自動化沖壓線的塗油(yóu)機。

塗(tú)油機主要用于(yú)闆材拉延前(qián)的(de)塗油工序(xù)，由噴槍單(dān)元、供油及(jí)油液(yè)保(bǎo)溫(wēn)單元、噴射(shè)供氣單元(yuán)、闆料輸送(sòng)單元、油霧收集單元(yuán)、電氣(qì)控制單元(yuán)及機(jī)身等組成(chéng)。塗油機(jī)具(jù)有行(háng)走機(jī)構，在(zài)不(bú)需(xū)要塗油時(shí)可以(yǐ)移動離(lí)線。噴嘴(zuǐ)采用(yòng)數字化控(kòng)制，保證闆料上(shàng)油膜位置(zhì)的(de)準(zhǔn)确和(hé)油膜(mó)厚度(dù)的均勻(yún)。不(bú)管環(huán)境溫(wēn)度(dù)如何變(biàn)化，供油(yóu)及油液保溫單(dān)元均處(chù)于等(děng)待噴(pēn)射狀态，油(yóu)液溫度恒(héng)定，保(bǎo)證噴射效(xiào)果(guǒ)。

（7）闆(pǎn)料對(duì)中(zhōng)台

為了保證闆料被準(zhǔn)确地放(fàng)置在模具内(nèi)，在機器人拾取闆料前需(xū)要對(duì)闆料進行(háng)對中(zhōng)。常用(yòng)的對(duì)中台(tái)有重力對(duì)中台、機械(xiè)對中(zhōng)台及(jí)光學對中(zhōng)台三種(zhǒng)。

1）重力對中台(tái)

闆料(liào)在裝滿滾珠的斜面(miàn)上(shàng)依靠重(zhòng)力自由滑(huá)向一角進行定位(wèi)，台上具有闆(pǎn)料到位檢測(cè)及雙料(liào)檢測(cè)。重力(lì)對中台(tái)适用于機器(qì)人直接放置闆料，不(bú)适(shì)用于具(jù)有清洗機(jī)、塗油(yóu)機的自動線。

2）機械(xiè)對中台(tái)

闆料依靠磁性(xìng)皮袋移動(dòng)至擋塊，再由另外三側的(de)氣缸驅動(dòng)打料(liào)器(qì)向中心(xīn)推，從而實現精(jīng)确定位。所有打(dǎ)料器(qì)的位置可(kě)示教(jiāo)編(biān)程，對中(zhōng)台(tái)具有闆料到(dào)位檢(jiǎn)測及雙料(liào)檢測。機械(xiè)對中(zhōng)台能夠滿足各(gè)種異(yì)性料的高(gāo)速對中。另外，可(kě)采用雙中(zhōng)心(xīn)設(shè)計，以(yǐ)滿足(zú)同時(shí)處理一(yī)模兩件或雙(shuāng)模(mó)雙件的要(yào)求(qiú)。台上(shàng)具有(yǒu)闆料到位檢測及雙料檢(jiǎn)測。

3）光(guāng)學(xué)對中台(tái)

這是(shì)近幾(jǐ)年發(fā)展的技術，其原(yuán)理是利用拍照(zhào)獲得的闆(pǎn)料位置圖像經(jīng)視頻(pín)處理(lǐ)軟件(jiàn)後自動調整機(jī)器人(rén)的軌迹，從(cóng)而(ér)既(jì)滿足zui終(zhōng)将闆料(liào)精确置入模具(jù)内的(de)要求，又避免了機械對中(zhōng)台的複雜(zá)機構。光學對中台本(běn)質上是一個具有闆(pǎn)料到位檢測(cè)及雙(shuāng)料檢測(cè)的磁性皮帶機，相比機械(xiè)對中台，光(guāng)學(xué)對中台能夠(gòu)顯著降低成(chéng)本。

（8）機器人七軸與端拾(shí)器

标(biāo)準六(liù)軸(zhóu)機器人(rén)用于(yú)沖壓生産(chǎn)能夠達到8件/min的生産(chǎn)節拍，為了進一步提高(gāo)生産率(lǜ)，近年來機(jī)器人(rén)制造廠家與系(xì)統集(jí)成商(shāng)紛紛(fēn)研發(fā)附加七軸(zhóu)。采用(yòng)七軸後，機器人(rén)沖壓自動(dòng)化(huà)生産線(xiàn)的生(shēng)産節拍可以進(jìn)一步提高(gāo)到12件/min，使得(dé)機器(qì)人自動化(huà)沖壓(yā)線的生産(chǎn)率能夠與昂貴的專用機(jī)械手(shǒu)高速線(xiàn)一(yī)較高(gāo)下。

（9）線(xiàn)尾碼垛系(xì)統

自(zì)動(dòng)化沖壓線的生産節拍(pāi)能夠超(chāo)過10件/min，這(zhè)時線(xiàn)尾碼(mǎ)垛工位的(de)負荷就超(chāo)過(guò)勞動極限，為了适(shì)應這種(zhǒng)高節奏的産(chǎn)出，需要先對沖(chòng)壓件(jiàn)成品(pǐn)進行(háng)分流，然(rán)後(hòu)由人工或機器人将(jiāng)其碼入料(liào)架，zui後(hòu)由鏟(chǎn)車将(jiāng)料架(jià)運(yùn)走。

自動化沖壓生(shēng)産線(xiàn)