一(yī)、多機(jī)連線機(jī)械手

分(fèn)為多機(jī)滑塊同(tóng)步模式(shì)及滑塊(kuài)自由(yóu)模式，一般(bān)适用(yòng)于産量要求較(jiào)大(dà)且(qiě)品類(lèi)衆多的小型沖(chòng)壓件。

二(èr)、多機連(lián)線機(jī)器人

一般(bān)适用于外觀和(hé)成形性(xìng)要求較(jiào)高的(de)大(dà)型沖壓件（汽車零部件(jiàn)等）。

三、機器人沖(chòng)壓自動化(huà)生産(chǎn)線的一般(bān)構成(chéng)

典型的機器人沖壓自(zì)動(dòng)化生産線(xiàn)包(bāo)含以下(xià)部分(fèn)：機器人、電(diàn)控系統、拆垛裝(zhuāng)置、過(guò)渡皮帶、闆(pǎn)料清洗機、闆料(liào)塗油(yóu)機、對中台(tái)、線尾碼(mǎ)垛系統(tǒng)、安全防護系統(tǒng)及機器人端拾(shí)器。具體布置方(fāng)式可以根(gēn)據生産車(chē)間的面積(jī)進行調整(zhěng)，如拆垛車(chē)的開出方式既可以與沖壓線平行也可(kě)以與沖壓(yā)線(xiàn)垂直。

1. 沖(chòng)壓機(jī)器人

沖壓(yā)生産(chǎn)用機器人(rén)除(chú)了要(yào)求(qiú)負載(zǎi)大、運行(háng)軌迹精(jīng)确及性能穩定(dìng)可靠等搬(bān)運機(jī)器人所共(gòng)有的(de)特性(xìng)，還要滿足(zú)頻繁(fán)起/制(zhì)動、作業範圍大(dà)、工件尺(chǐ)寸及回(huí)轉面(miàn)積大等特(tè)點。各個(gè)生産廠家的沖壓機器(qì)人都在普(pǔ)通搬(bān)運機器人的基礎上(shàng)加大了電(diàn)動機功率及減(jiǎn)速機規(guī)格，加(jiā)長了手臂，并(bìng)廣泛(fàn)采用棚架式安裝結(jié)構(gòu)。

2. 機(jī)器(qì)人沖(chòng)壓(yā)自動(dòng)化線控制(zhì)系統(tǒng)

機器(qì)人沖(chòng)壓自(zì)動化系統(tǒng)需要集成壓力(lì)機、機(jī)器人、拆垛(duǒ)機、清洗機(jī)、塗油機、對(duì)中台(tái)、雙料檢測裝置(zhì)、視覺(jiào)識别系統、各種皮帶、同(tóng)步控制(zhì)系統、安全防護(hù)系統及大(dà)屏幕(mù)顯示，并具有無縫集成進工廠(chǎng)mes系統的能(néng)力。為了把如此(cǐ)多的(de)智(zhì)能(néng)控制(zhì)系統有效(xiào)集成(chéng)，一般(bān)采用以太(tài)網與工業(yè)現場(chǎng)總線(xiàn)二級網絡系統，其中現場總線(xiàn)系(xì)統可能(néng)同時搭載安全總(zǒng)線(xiàn)。

3. 拆垛(duǒ)系統

目前常見(jiàn)的拆垛系(xì)統(tǒng)有三(sān)種(zhǒng)，分别(bié)是專用拆垛機(jī)/機(jī)器(qì)人+拆(chāi)垛小車/桁(héng)架(jià)式機械(xiè)手(shǒu)+拆(chāi)垛小(xiǎo)車。

（1）專(zhuān)用拆垛(duǒ)機

其結(jié)構特點是(shì)垛料(liào)放置在可移動(dòng)液壓升降(jiàng)台車上；垛(duǒ)料高度依(yī)靠與(yǔ)光電(diàn)傳感(gǎn)器與液(yè)壓(yā)系統(tǒng)控制(zhì)，保持(chí)恒定(dìng)；磁力(lì)分張器依(yī)靠氣動或電動(dòng)驅動(dòng)自動貼近(jìn)垛料；采用氣缸(gāng)驅動(dòng)、矩陣布置(zhì)的(de)真(zhēn)空吸盤組(zǔ)進行拆垛(duǒ)，真(zhēn)空吸盤(pán)組(zǔ)垂直運動；拆成單張的(de)闆料采(cǎi)用(yòng)磁性(xìng)皮帶傳輸。

（2）機器人(rén)+拆(chāi)垛(duǒ)小車

其結構特點是垛(duǒ)料放(fàng)置在(zài)可移動的拆垛(duǒ)小車(chē)上；垛(duǒ)料高(gāo)度不(bú)控制(zhì)，拆垛(duǒ)時依靠計算(suàn)的闆料(liào)厚度自動調整(zhěng)機器人吸料高(gāo)度；磁力分(fèn)張器(qì)支架安裝在拆(chāi)垛小車(chē)上，支架(jià)可平移并具有(yǒu)多個可(kě)自(zì)由旋轉的調整關節(jiē)，更換垛料(liào)時人(rén)工将磁(cí)力分張(zhāng)器靠在垛(duǒ)料周邊；拆(chāi)垛用真空(kōng)吸盤組及雙料(liào)檢測傳感(gǎn)器安(ān)裝在機器(qì)人端拾器(qì)上(shàng)；拆(chāi)成單(dān)張(zhāng)的闆料由機(jī)器人放置在(zài)可(kě)伸縮過(guò)渡皮帶(dài)上進(jìn)行(háng)傳輸。

（3）桁(héng)架式機械手+拆(chāi)垛小(xiǎo)車

其結構特點(diǎn)是垛料放(fàng)置在可移(yí)動的拆垛(duǒ)小車(chē)上；垛(duǒ)料(liào)高度(dù)不控制(zhì)，拆垛時依(yī)靠計算的闆料(liào)厚度自動調(diào)整機械手吸(xī)料高度；磁(cí)力分張器支架(jià)安裝在拆垛小車上(shàng)，支架可平移并具有多個可自(zì)由旋轉的調(diào)整關節，更換垛料(liào)時人工将(jiāng)磁力分(fèn)張器靠在垛(duǒ)料周(zhōu)邊；拆(chāi)垛用真空吸盤(pán)組及(jí)雙料檢測(cè)傳感器(qì)安(ān)裝在(zài)桁架(jià)式機(jī)械手端拾器(qì)上；拆成單張(zhāng)的闆料由機械手放置在(zài)可伸縮過渡皮(pí)帶上(shàng)進行傳輸。

（4）可伸(shēn)縮皮帶機

可伸縮皮帶機(jī)用于(yú)拆垛完(wán)成後單張闆料的傳輸(shū)，它可以為(wéi)闆料(liào)提供穿過清洗機所(suǒ)需的移動速度(dù)。皮帶機的(de)速度(dù)一(yī)般為變(biàn)頻控制，以保證(zhèng)與後續清洗機(jī)、塗油機的(de)同步(bù)。皮帶(dài)長度可(kě)調(diào)整，以填補(bǔ)不進(jìn)行闆料清洗、清(qīng)洗機(jī)離線時的(de)空間(jiān)。

（5）闆料清洗機(jī)

可(kě)伸縮皮帶(dài)機用于拆垛完成後(hòu)單張(zhāng)闆料(liào)的傳(chuán)輸，它可(kě)以為闆(pǎn)料提供穿(chuān)過清(qīng)洗機所需的移(yí)動速度(dù)。皮帶機的速度一般為(wéi)變頻控制，以保(bǎo)證與(yǔ)後續清洗(xǐ)機、塗油機(jī)的同步。皮帶長度可(kě)調整，以(yǐ)填(tián)補不(bú)進行(háng)闆料(liào)清洗(xǐ)、清洗機離(lí)線時的空間。

随(suí)着客戶(hù)對(duì)汽車(chē)表面(miàn)質量的要(yào)求越來越(yuè)高，在(zài)沖壓成形前對覆蓋件闆料進行清洗已經成(chéng)為汽(qì)車廠(chǎng)的标(biāo)準工(gōng)藝。根據産(chǎn)量大小，闆料清(qīng)洗可(kě)以分為在(zài)線清(qīng)洗(xǐ)和(hé)離線(xiàn)清洗兩種工藝(yì)：離線清洗(xǐ)适用(yòng)于投(tóu)産(chǎn)初期(qī)，單(dān)車型産量(liàng)較低(dī)的企業(yè)，一(yī)條闆(pǎn)料清洗線(xiàn)可以(yǐ)供應(yīng)2～3條沖壓線(xiàn)，離線清洗(xǐ)機(jī)的規格(gé)一般寬(kuān)度(dù)為2m；在(zài)線清(qīng)洗适(shì)用于批量較大(dà)的企業，為适應(yīng)轎車(chē)整(zhěng)體側圍的尺寸，在(zài)線清(qīng)洗機的規格一般寬(kuān)度為4.2m。

清洗機由(yóu)引料(liào)輥、毛刷輥(gǔn)及擠(jǐ)幹輥(gǔn)組合的輥(gǔn)系，動(dòng)力及傳動(dòng)系統、液壓(yā)調整(zhěng)機構，清洗過濾(lǜ)系統，集束(shù)噴管組件，油霧(wù)收集(jí)器，潤滑系(xì)統，行(háng)走(zǒu)機構，以及電(diàn)氣控(kòng)制系統等(děng)組成。主要(yào)用于(yú)标準闆(pǎn)材、未塗(tú)層、鍍(dù)鋅闆以及鋁闆等(děng)闆(pǎn)料、卷料的清洗。清洗機具有自行走(zǒu)機構，在不(bú)需要(yào)清洗(xǐ)工序(xù)時，整機可(kě)沿地面軌(guǐ)道開出。

引料輥、毛刷輥、擠(jǐ)幹輥各自具有獨立(lì)的(de)壓力調(diào)整與變頻(pín)驅動機構(gòu)，通過精确(què)調整壓力(lì)與速(sù)度，可以保證磨(mó)損、維(wéi)修(xiū)後的輥系與(yǔ)生産線保(bǎo)持同步。擠(jǐ)幹輥(gǔn)采用(yòng)無紡布層(céng)壓布輥，以提供(gòng)良好(hǎo)的擠幹和(hé)張緊性能(néng)，并具(jù)有防擦傷和自(zì)愈功能。清洗油(yóu)箱具有加熱系(xì)統，可(kě)以使清洗介質在不同環(huán)境溫(wēn)度下(xià)使用(yòng)并達到zui佳塗油效果。電氣(qì)系統(tǒng)采用具有現場(chǎng)總線通(tōng)信(xìn)功能的plc控制，通(tōng)過觸摸(mō)屏人機(jī)界面可以進行(háng)參數設定(dìng)、故障診(zhěn)斷(duàn)。

（6）闆料塗(tú)油機

為(wéi)了保證闆料在(zài)較高(gāo)速度下拉(lā)延成(chéng)形(xíng)時的(de)質量，在沖壓(yā)成形(xíng)前對闆(pǎn)料進行(háng)局部塗抹拉延(yán)油是(shì)汽車(chē)廠常(cháng)用的工藝手段(duàn)，适用于自(zì)動化(huà)沖壓(yā)線(xiàn)的塗油機。

塗(tú)油機主要(yào)用于闆材(cái)拉延(yán)前的塗(tú)油(yóu)工序，由噴槍單(dān)元、供(gòng)油及油(yóu)液保溫單元(yuán)、噴射供氣(qì)單元、闆(pǎn)料輸送(sòng)單元(yuán)、油(yóu)霧收集單元、電氣(qì)控制單元及(jí)機(jī)身等(děng)組成。塗油機具(jù)有行走(zǒu)機構，在(zài)不需(xū)要塗油時(shí)可以移動(dòng)離線。噴嘴(zuǐ)采用數字化控制，保證闆料(liào)上油(yóu)膜(mó)位置(zhì)的準确和油膜(mó)厚度(dù)的均(jun1)勻。不(bú)管環境溫(wēn)度如(rú)何變(biàn)化，供油及(jí)油液(yè)保溫(wēn)單元(yuán)均處(chù)于等待噴(pēn)射狀(zhuàng)态，油液溫度恒定，保證噴(pēn)射效果。

（7）闆料對中台(tái)

為了保(bǎo)證(zhèng)闆(pǎn)料(liào)被準(zhǔn)确地放置(zhì)在模具(jù)内，在機器人(rén)拾取闆料(liào)前需要對(duì)闆料進行(háng)對中。常用(yòng)的對(duì)中台(tái)有重(zhòng)力對(duì)中台、機械(xiè)對中(zhōng)台及光學對中(zhōng)台三(sān)種。

1）重力對(duì)中台

闆料(liào)在裝(zhuāng)滿滾(gǔn)珠的斜面(miàn)上依(yī)靠重(zhòng)力自由滑(huá)向一角進(jìn)行定(dìng)位，台上具(jù)有闆(pǎn)料到位(wèi)檢(jiǎn)測及(jí)雙料檢(jiǎn)測(cè)。重力對中台适用于(yú)機器(qì)人直接放(fàng)置闆料，不(bú)适用(yòng)于具有清(qīng)洗機(jī)、塗油機的自動線。

2）機械對(duì)中(zhōng)台

闆料依靠(kào)磁性(xìng)皮袋移動(dòng)至擋塊，再(zài)由另外三(sān)側(cè)的(de)氣缸(gāng)驅動(dòng)打料(liào)器向(xiàng)中心(xīn)推，從(cóng)而實(shí)現精确定(dìng)位。所(suǒ)有打(dǎ)料器的位(wèi)置可示教(jiāo)編程(chéng)，對中台具有闆(pǎn)料到位(wèi)檢測及(jí)雙料檢測。機械(xiè)對中台能(néng)夠滿(mǎn)足各種異(yì)性料(liào)的高(gāo)速對中。另(lìng)外，可采(cǎi)用雙中(zhōng)心設計，以滿足(zú)同時處理(lǐ)一模兩件或(huò)雙(shuāng)模雙(shuāng)件的(de)要求。台上(shàng)具有闆(pǎn)料(liào)到位(wèi)檢測及雙(shuāng)料檢(jiǎn)測。

3）光(guāng)學對(duì)中台

這(zhè)是近幾(jǐ)年發(fā)展的技術，其原(yuán)理是(shì)利用(yòng)拍照獲得的闆料位置圖像經(jīng)視頻處(chù)理(lǐ)軟件後自(zì)動(dòng)調整機(jī)器人的(de)軌(guǐ)迹，從(cóng)而既滿足zui終将闆料精确(què)置入(rù)模具内(nèi)的要求(qiú)，又避免了(le)機械對中(zhōng)台的複雜(zá)機構。光學對中(zhōng)台本(běn)質上是一個具有(yǒu)闆(pǎn)料到位檢測(cè)及(jí)雙料(liào)檢(jiǎn)測的(de)磁性皮帶機，相(xiàng)比機械(xiè)對中台(tái)，光(guāng)學對中台能夠顯著降低(dī)成本。

（8）機(jī)器人七(qī)軸與(yǔ)端拾器

标準六軸機器人用于沖壓生産(chǎn)能夠達到8件/min的(de)生産節拍，為了進一步提高生産率，近年(nián)來機(jī)器人(rén)制造(zào)廠家(jiā)與系統集成商(shāng)紛紛研發(fā)附(fù)加(jiā)七軸(zhóu)。采用(yòng)七軸後，機器人沖壓(yā)自動(dòng)化生産線(xiàn)的生産節拍可(kě)以進(jìn)一(yī)步提(tí)高(gāo)到12件(jiàn)/min，使得機(jī)器人自(zì)動化沖壓(yā)線的生産率能(néng)夠與(yǔ)昂貴的專用(yòng)機械手高速線一(yī)較高下。

（9）線(xiàn)尾碼垛系(xì)統

自(zì)動化(huà)沖壓線的(de)生産(chǎn)節拍能夠(gòu)超過10件/min，這時線(xiàn)尾碼垛工(gōng)位的負荷就超(chāo)過勞(láo)動極限，為(wéi)了适(shì)應這種高(gāo)節奏(zòu)的(de)産出，需要先對沖(chòng)壓件(jiàn)成品進行(háng)分流(liú)，然後(hòu)由人工(gōng)或(huò)機器人将其碼(mǎ)入料架，zui後由鏟(chǎn)車将料架運走(zǒu)。

自動(dòng)化沖壓生産(chǎn)線(xiàn)