一、多(duō)機連線機械手

分為(wéi)多機滑(huá)塊同步模式(shì)及滑塊自由模式，一般适用于産量要求較大且品類衆多的小型沖壓件。

二(èr)、多機連線機器人

一般适用于外觀和成形性要求較(jiào)高的大型沖(chòng)壓件（汽車零部件等(děng)）。

三、機器人沖(chòng)壓自動(dòng)化生(shēng)産線的一般(bān)構成

典型的(de)機(jī)器(qì)人沖壓自動化生産線(xiàn)包含以下部分：機器人、電控系統、拆垛裝置(zhì)、過渡皮帶、闆料清洗機、闆料塗(tú)油機、對中台、線尾碼垛系(xì)統、安全防護(hù)系統及(jí)機器(qì)人端拾器(qì)。具體布置(zhì)方式可以根據生産車間的面積進行調整，如拆垛車的開(kāi)出方式既可以與沖壓(yā)線平行也可以與(yǔ)沖壓線垂直。

1. 沖壓機器(qì)人

沖壓生産用機器(qì)人除了要求負載大、運行軌迹精确及(jí)性能穩定可(kě)靠等搬運機器人所共有的特性，還要滿足頻繁(fán)起/制動、作業範圍大、工件尺(chǐ)寸(cùn)及回轉(zhuǎn)面積大等特點。各個生産廠家(jiā)的沖壓(yā)機器人都在普通搬運機器人的基礎上加大(dà)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裝結構。

2. 機器(qì)人沖壓自動化(huà)線控制系統

機器人沖壓(yā)自動化系統需要集成壓力機(jī)、機器人、拆(chāi)垛機、清洗機(jī)、塗油機、對中台、雙料檢測裝置、視覺識别系統(tǒng)、各(gè)種皮帶、同步控制系統(tǒng)、安全防護系統及(jí)大(dà)屏幕顯示，并具有無縫集成進工廠MES系統(tǒng)的能力。為了把如此多的智能控制系統有效集成，一般采用以太網(wǎng)與工業現場總線二級網(wǎng)絡系統，其中(zhōng)現場總線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(xì)統有三種，分别是(shì)專用拆垛機/機器人+拆垛(duǒ)小車/桁架式機械手+拆垛小車。

（1）專用拆垛機

其結構(gòu)特點是垛料放置在可移動液壓升(shēng)降台車上(shàng)；垛料高度依靠與光電傳感器與液壓系統控制，保持恒定；磁(cí)力分張(zhāng)器依靠氣動或電(diàn)動(dòng)驅(qū)動自(zì)動貼近垛料(liào)；采(cǎi)用(yòng)氣缸驅動、矩陣布(bù)置的真空吸盤組(zǔ)進行拆垛，真空吸盤組垂直運動；拆成單張(zhāng)的闆料采用磁性皮(pí)帶傳輸(shū)。

（2）機器人(rén)+拆垛(duǒ)小車

其結構特點是垛料放置在可移動的(de)拆垛(duǒ)小車上；垛料高度不控制，拆垛時依靠計算的闆料厚度自動調整機(jī)器人吸料高度；磁力分張器支(zhī)架安裝在拆垛小車(chē)上，支架可(kě)平移并具有多個(gè)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拾器上；拆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(jià)式機械手+拆垛小車

其結構特(tè)點是垛料放置(zhì)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料厚度自動調整機械手(shǒu)吸料高度；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(de)調整關節，更換垛料時人工将磁力(lì)分張器靠在垛料周邊；拆垛用真空吸盤組(zǔ)及雙料檢測傳感器安裝在桁(héng)架式機械手端拾器上；拆成單張(zhāng)的闆料由機(jī)械手(shǒu)放置在可伸縮過渡皮帶上進(jìn)行傳輸。

（4）可伸縮皮帶機

可伸縮(suō)皮帶機用于拆垛完成後單張闆料的傳輸，它可以(yǐ)為闆料提(tí)供穿過清洗機所需的移動速度。皮帶機的速度一般為(wéi)變頻控制(zhì)，以保證與後續清洗機、塗油(yóu)機的同步。皮帶長度可調整(zhěng)，以填補不進行(háng)闆料清洗、清洗機離線時的空間(jiān)。

（5）闆(pǎn)料清(qīng)洗機

可伸縮皮(pí)帶(dài)機用于(yú)拆垛完成後單張闆料的傳輸，它可以(yǐ)為闆料(liào)提供穿過清洗(xǐ)機(jī)所需的(de)移動速度。皮帶機的(de)速度一般為(wéi)變頻控(kòng)制，以保證與後續清洗機、塗油機的同步(bù)。皮帶長度可調整，以填(tián)補不進行闆料清洗、清洗機離線時的空(kōng)間。

随着客戶對汽車表(biǎo)面質量的要求越來越高，在沖壓成形前對覆蓋件(jiàn)闆料進行清洗已(yǐ)經成為汽車廠的标準工(gōng)藝。根據産量大小，闆料清洗可以分為在線清洗和離線清洗兩種工藝：離線清洗适用于投産初期，單車型産量較低的企業，一條闆料清洗線可以供應2～3條沖壓(yā)線，離線清(qīng)洗機的規格一般寬(kuān)度為2m；在線清洗适用于批量較大的企業，為适應轎車(chē)整體側圍的尺寸，在線清洗機的規格一般(bān)寬度為4.2m。

清洗機由引料輥、毛刷輥及擠幹輥組合的輥系，動力及傳動系統、液壓調整機構，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，以及電氣控制系統等組成。主要用于标準闆(pǎn)材、未塗層、鍍鋅闆以及(jí)鋁闆等闆料、卷(juàn)料(liào)的清洗。清洗機具有自行走機構，在(zài)不需(xū)要清洗(xǐ)工序時，整機可沿地(dì)面軌道開出。

引料輥、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，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(chí)同步。擠幹輥采用(yòng)無紡布(bù)層壓布輥(gǔn)，以提供良好的擠幹和張緊性能，并具有(yǒu)防擦傷和自愈(yù)功能。清洗油箱(xiāng)具有加熱(rè)系統，可以使清洗介質在(zài)不同環境溫度下使用(yòng)并達到zui佳塗油效果。電氣系統采用具有現場總線通信功能的(de)PLC控制(zhì)，通過觸摸(mō)屏人機界面可以進行參數設(shè)定、故障診斷。

（6）闆料塗油機

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

塗油機主要用于闆材拉延前的塗油工(gōng)序，由噴槍單元、供油及油液保溫單(dān)元、噴射供氣單(dān)元、闆料輸(shū)送單元(yuán)、油霧收集單元、電氣控制單(dān)元及(jí)機身等組成。塗油機具有行走機構，在不(bú)需要塗油時可以移動離線。噴嘴采用(yòng)數字化控制，保證闆料上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，供油及油液保溫單元(yuán)均處于等(děng)待噴射狀态，油液溫度(dù)恒定，保證噴射效果。

（7）闆料對中台

為了保證闆(pǎn)料被準确地放置(zhì)在模具内，在機器人拾取闆料前(qián)需要對闆料進行對中。常用的(de)對中台有重力對中台、機械對中台及光學對中台三種。

1）重力對中台

闆料在裝滿滾珠的斜(xié)面上依靠重力自由滑向一角進行定位(wèi)，台上具有闆(pǎn)料到位檢測及雙(shuāng)料檢測。重力對中台适用于機器人(rén)直接放置闆料，不(bú)适(shì)用于具有清洗(xǐ)機、塗油機(jī)的自動線。

2）機械對中(zhōng)台

闆料依靠磁(cí)性皮袋移動至擋塊(kuài)，再由另外三側的(de)氣缸(gāng)驅動打料器(qì)向中(zhōng)心推，從而實現精确定位。所有打料器的位置可(kě)示教編程，對(duì)中台具有闆料到位(wèi)檢測及雙料檢測。機械對(duì)中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，以滿足同時處理一模兩件或雙模雙件的要求。台上具(jù)有闆料到位檢測及雙料(liào)檢測。

3）光學對中台

這(zhè)是近幾年發展的技術，其(qí)原理是利(lì)用(yòng)拍照獲得的闆(pǎn)料位置圖像經視頻處理軟件後自動調整機器人的軌迹，從而既滿足zui終将闆料精确置入模(mó)具内的要求，又避免了機械對中台的複雜機構。光(guāng)學對中台本質上是一個具有闆料到位檢測及雙(shuāng)料檢測的磁性皮帶(dài)機，相比機械對中台，光學對中(zhōng)台能夠顯(xiǎn)著降低成本。

（8）機器(qì)人七軸與端拾器

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(tí)高生産率，近年來機器人制造廠家與系(xì)統集(jí)成商紛紛研發附加七軸。采用七軸後(hòu)，機器人沖壓自動化生産線的(de)生産節拍(pāi)可以進一步提高到12件(jiàn)/min，使得機器人自動化沖(chòng)壓線的生(shēng)産率能夠與昂貴(guì)的專用機械手高速線一較高下。

（9）線尾碼垛系統(tǒng)

自(zì)動化沖壓線的生産節拍能夠超過10件/min，這時線尾碼垛(duǒ)工位(wèi)的負荷就超過勞動極限，為了适(shì)應這種高節奏的産出，需要先對沖壓件成品進行分流(liú)，然後由人工或機器人将其碼入(rù)料架，zui後由鏟車(chē)将料架運走。

自動化沖壓生産線(xiàn)