一、多(duō)機(jī)連線機械(xiè)手(shǒu)

分(fèn)為多機滑(huá)塊同步模(mó)式及(jí)滑塊自由(yóu)模式，一般适(shì)用(yòng)于産(chǎn)量(liàng)要(yào)求較(jiào)大且品類衆多的小型沖壓件(jiàn)。

二(èr)、多機(jī)連(lián)線機(jī)器人(rén)

一般(bān)适用(yòng)于外(wài)觀(guān)和(hé)成形(xíng)性要(yào)求較高的(de)大型(xíng)沖(chòng)壓(yā)件（汽(qì)車零部件等）。

三(sān)、機器人沖壓(yā)自(zì)動化生(shēng)産線的(de)一般構成

典型(xíng)的機(jī)器人沖壓(yā)自動化生産線(xiàn)包含以下部分(fèn)：機器(qì)人(rén)、電控系(xì)統、拆垛裝置、過(guò)渡皮帶(dài)、闆料清洗機、闆(pǎn)料(liào)塗油(yóu)機、對中台(tái)、線尾碼垛系統(tǒng)、安全(quán)防護系統及機器人(rén)端(duān)拾器。具(jù)體布置方(fāng)式可(kě)以根據(jù)生(shēng)産車(chē)間的面(miàn)積進行(háng)調整(zhěng)，如(rú)拆垛車(chē)的開(kāi)出方式既(jì)可以(yǐ)與沖壓線(xiàn)平行也可以與(yǔ)沖壓(yā)線垂直。

1. 沖壓(yā)機(jī)器人

沖壓(yā)生産(chǎn)用機(jī)器人除了要求負載大、運行軌迹精(jīng)确及(jí)性能穩定可靠(kào)等搬(bān)運(yùn)機器人所(suǒ)共有的特性(xìng)，還要滿足頻繁(fán)起/制(zhì)動、作業範圍(wéi)大(dà)、工件尺寸及(jí)回轉面(miàn)積大等(děng)特(tè)點。各(gè)個生産廠家(jiā)的(de)沖壓機器人都在普通搬(bān)運機(jī)器人的(de)基(jī)礎上(shàng)加大了電動機(jī)功率及減(jiǎn)速機規格，加長了手(shǒu)臂，并廣(guǎng)泛采用棚架(jià)式安裝結(jié)構。

2. 機(jī)器人(rén)沖壓(yā)自動化線(xiàn)控制系(xì)統

機器人沖壓自(zì)動化系(xì)統(tǒng)需要(yào)集成壓力機、機(jī)器人、拆垛機、清洗機(jī)、塗(tú)油機、對(duì)中台(tái)、雙(shuāng)料檢測(cè)裝置(zhì)、視(shì)覺(jiào)識别(bié)系統、各種皮帶(dài)、同步控(kòng)制系(xì)統(tǒng)、安全防護(hù)系統及大屏(píng)幕(mù)顯示，并具有(yǒu)無縫集(jí)成進(jìn)工(gōng)廠mes系統的(de)能力(lì)。為(wéi)了把如此(cǐ)多的(de)智能控制系統有效(xiào)集成，一般采用以太網與(yǔ)工業現場(chǎng)總(zǒng)線(xiàn)二級網絡系統(tǒng)，其中現場總線系統(tǒng)可(kě)能同時搭載(zǎi)安全總線(xiàn)。

3. 拆垛(duǒ)系統

目前常見的拆垛(duǒ)系統有(yǒu)三種，分别是(shì)專(zhuān)用拆垛機(jī)/機器(qì)人+拆(chāi)垛小(xiǎo)車/桁架式(shì)機械手+拆垛小車。

（1）專用拆(chāi)垛機

其(qí)結(jié)構特點是(shì)垛料放置(zhì)在(zài)可移動液壓(yā)升降台(tái)車(chē)上(shàng)；垛(duǒ)料高(gāo)度依(yī)靠與(yǔ)光電(diàn)傳(chuán)感器與(yǔ)液壓(yā)系統(tǒng)控制(zhì)，保(bǎo)持(chí)恒定(dìng)；磁力(lì)分張器依(yī)靠氣動或(huò)電動(dòng)驅動(dòng)自動貼近垛料；采用氣缸(gāng)驅動(dòng)、矩陣(zhèn)布置的真空吸盤(pán)組(zǔ)進(jìn)行(háng)拆垛，真空(kōng)吸盤(pán)組垂直(zhí)運動；拆成單張的(de)闆料(liào)采用磁(cí)性(xìng)皮帶(dài)傳輸。

（2）機器人+拆(chāi)垛小車

其(qí)結構(gòu)特點是(shì)垛料放置(zhì)在可(kě)移(yí)動的(de)拆垛小車上(shàng)；垛(duǒ)料高度不控制，拆垛(duǒ)時(shí)依靠計算的(de)闆料(liào)厚度自動(dòng)調整機器(qì)人吸料高度；磁(cí)力分(fèn)張器支架(jià)安裝(zhuāng)在(zài)拆垛小車上(shàng)，支架(jià)可平(píng)移并(bìng)具有(yǒu)多個(gè)可自(zì)由旋(xuán)轉(zhuǎn)的(de)調整關節(jiē)，更換(huàn)垛料(liào)時(shí)人(rén)工将磁力分(fèn)張(zhāng)器靠在垛(duǒ)料周(zhōu)邊；拆(chāi)垛用真空(kōng)吸盤組及雙(shuāng)料(liào)檢測傳感器安(ān)裝在機器(qì)人端(duān)拾器上(shàng)；拆成單(dān)張的(de)闆料由機器人(rén)放置在可伸縮(suō)過渡皮帶上進(jìn)行傳輸。

（3）桁(héng)架式(shì)機械(xiè)手+拆(chāi)垛小車

其結構(gòu)特點(diǎn)是垛料(liào)放(fàng)置在(zài)可移(yí)動的(de)拆垛(duǒ)小車上；垛料高(gāo)度不控制，拆垛時依靠計(jì)算的闆料厚度自動(dòng)調整(zhěng)機械手吸(xī)料高(gāo)度；磁力分(fèn)張器支架(jià)安裝在拆垛小(xiǎo)車上(shàng)，支架可(kě)平移并(bìng)具有(yǒu)多個可自由旋轉(zhuǎn)的調整(zhěng)關節，更換垛料(liào)時人工(gōng)将(jiāng)磁力分張(zhāng)器靠在垛料周(zhōu)邊；拆(chāi)垛用(yòng)真空(kōng)吸盤組及(jí)雙料檢測(cè)傳感器安裝在(zài)桁架(jià)式機械(xiè)手(shǒu)端拾(shí)器上；拆成單張(zhāng)的闆料由機械(xiè)手放置在(zài)可伸縮過渡皮帶上(shàng)進行(háng)傳(chuán)輸。

（4）可(kě)伸(shēn)縮皮帶機

可伸縮皮(pí)帶機用于(yú)拆(chāi)垛(duǒ)完成(chéng)後單張闆(pǎn)料的傳輸，它可(kě)以為(wéi)闆料提供(gòng)穿過(guò)清(qīng)洗(xǐ)機所(suǒ)需的移動速(sù)度(dù)。皮帶機的速度(dù)一般(bān)為變(biàn)頻控(kòng)制，以(yǐ)保證(zhèng)與後(hòu)續清洗機、塗油(yóu)機的同步(bù)。皮帶(dài)長度可調(diào)整，以(yǐ)填補不(bú)進行闆(pǎn)料清洗、清洗機離線(xiàn)時的空間(jiān)。

（5）闆(pǎn)料(liào)清洗機

可伸縮(suō)皮帶機(jī)用于拆(chāi)垛完成(chéng)後單張(zhāng)闆料的傳輸，它(tā)可以為闆(pǎn)料提(tí)供穿過清洗機(jī)所需的移(yí)動速(sù)度。皮(pí)帶機(jī)的速(sù)度一般為(wéi)變頻(pín)控制，以保(bǎo)證與後續清洗(xǐ)機、塗(tú)油機(jī)的同步。皮(pí)帶長(zhǎng)度可(kě)調整(zhěng)，以填(tián)補不進行(háng)闆料清洗、清(qīng)洗(xǐ)機離線時的空間。

随(suí)着客(kè)戶對汽車表面(miàn)質(zhì)量的要求越來越高，在沖壓(yā)成形前(qián)對覆蓋(gài)件闆料(liào)進行清洗已經成為汽車廠的标準工(gōng)藝。根據産量大(dà)小，闆料清(qīng)洗可(kě)以分為在線清(qīng)洗和離線清洗兩種(zhǒng)工藝：離線(xiàn)清洗适用于投(tóu)産初期(qī)，單(dān)車型産量較(jiào)低的企業，一(yī)條闆(pǎn)料清(qīng)洗線可以供應(yīng)2～3條沖壓線(xiàn)，離線清洗(xǐ)機的規格(gé)一般(bān)寬度(dù)為2m；在(zài)線清洗适(shì)用于(yú)批量較大的企(qǐ)業，為适應轎車(chē)整體(tǐ)側圍的尺(chǐ)寸，在線清洗機的規(guī)格(gé)一般寬(kuān)度為(wéi)4.2m。

清(qīng)洗(xǐ)機由(yóu)引(yǐn)料輥、毛(máo)刷輥(gǔn)及擠幹輥(gǔn)組合(hé)的(de)輥系，動(dòng)力及傳動(dòng)系統(tǒng)、液壓調整機(jī)構，清洗(xǐ)過濾(lǜ)系統(tǒng)，集束噴管(guǎn)組件(jiàn)，油霧收集器，潤滑系統，行走機(jī)構，以(yǐ)及電氣(qì)控制系(xì)統等(děng)組成(chéng)。主要用(yòng)于(yú)标準闆材(cái)、未塗層、鍍(dù)鋅闆(pǎn)以及鋁闆(pǎn)等闆(pǎn)料(liào)、卷料的(de)清洗(xǐ)。清洗(xǐ)機具(jù)有自行(háng)走(zǒu)機構，在不(bú)需(xū)要清洗(xǐ)工序(xù)時(shí)，整機可(kě)沿地(dì)面軌道開(kāi)出。

引料輥(gǔn)、毛刷(shuā)輥(gǔn)、擠幹輥各自具有(yǒu)獨立的壓力(lì)調(diào)整與(yǔ)變頻(pín)驅動機構，通過(guò)精(jīng)确(què)調整(zhěng)壓力與(yǔ)速度，可(kě)以保證(zhèng)磨損、維修後的輥系與(yǔ)生産線保(bǎo)持(chí)同(tóng)步。擠幹輥(gǔn)采用(yòng)無紡布層壓布(bù)輥，以提供良好(hǎo)的(de)擠幹和張緊(jǐn)性能，并具有(yǒu)防(fáng)擦傷和(hé)自(zì)愈功能。清洗(xǐ)油箱具(jù)有加熱系統，可以使清洗(xǐ)介質(zhì)在不同(tóng)環(huán)境(jìng)溫(wēn)度下使用并達(dá)到zui佳(jiā)塗油(yóu)效果(guǒ)。電氣(qì)系統采用(yòng)具有現場(chǎng)總線通信(xìn)功能的plc控(kòng)制(zhì)，通過觸(chù)摸屏人(rén)機界面(miàn)可以(yǐ)進(jìn)行參數(shù)設定(dìng)、故障診斷(duàn)。

（6）闆料塗油(yóu)機

為了保(bǎo)證(zhèng)闆料在(zài)較高速度下拉延成(chéng)形時的質量，在(zài)沖壓成(chéng)形(xíng)前對(duì)闆料進行局部塗抹拉(lā)延油是(shì)汽車廠常用的(de)工藝(yì)手段，适用(yòng)于自(zì)動(dòng)化(huà)沖壓(yā)線的(de)塗油機。

塗(tú)油機主要用于闆材(cái)拉延前的塗油(yóu)工序(xù)，由噴(pēn)槍單(dān)元、供油及(jí)油液保溫單元(yuán)、噴射供氣單元(yuán)、闆料輸送單元(yuán)、油霧收集(jí)單元(yuán)、電氣(qì)控制單元(yuán)及機(jī)身等(děng)組成(chéng)。塗油機具有行(háng)走機(jī)構(gòu)，在不需(xū)要塗油時(shí)可以(yǐ)移動離(lí)線。噴嘴(zuǐ)采用數字化控制，保證闆(pǎn)料上(shàng)油膜位置(zhì)的準(zhǔn)确和(hé)油膜厚度(dù)的均勻。不(bú)管環境溫(wēn)度如何變(biàn)化，供油及(jí)油液(yè)保溫(wēn)單元(yuán)均(jun1)處(chù)于等(děng)待噴(pēn)射狀(zhuàng)态，油液(yè)溫度恒定，保(bǎo)證(zhèng)噴射效果。

（7）闆(pǎn)料對中台

為了(le)保證(zhèng)闆料被準(zhǔn)确地放(fàng)置(zhì)在模(mó)具内(nèi)，在機器人(rén)拾取闆料前需(xū)要對闆(pǎn)料(liào)進行(háng)對中。常用的對(duì)中台(tái)有(yǒu)重力對(duì)中台(tái)、機械(xiè)對中台(tái)及(jí)光學對中(zhōng)台三種(zhǒng)。

1）重力對中(zhōng)台

闆料(liào)在裝(zhuāng)滿(mǎn)滾珠的(de)斜面(miàn)上依靠重(zhòng)力自由滑(huá)向一角進行定位，台(tái)上具(jù)有闆(pǎn)料到(dào)位檢測(cè)及雙料檢測(cè)。重(zhòng)力對中(zhōng)台(tái)适(shì)用(yòng)于機器(qì)人直(zhí)接(jiē)放(fàng)置(zhì)闆(pǎn)料，不(bú)适(shì)用于具(jù)有清洗機、塗油(yóu)機的(de)自動線。

2）機械對中台(tái)

闆料(liào)依(yī)靠磁性(xìng)皮袋(dài)移動至擋塊，再(zài)由(yóu)另(lìng)外三(sān)側的氣缸驅動打(dǎ)料(liào)器向中心(xīn)推，從而實現精(jīng)确定位(wèi)。所(suǒ)有打料器(qì)的(de)位(wèi)置可示教(jiāo)編程，對中(zhōng)台具有闆(pǎn)料到(dào)位檢(jiǎn)測及雙料(liào)檢測。機械對中(zhōng)台能夠滿足各(gè)種異性(xìng)料(liào)的高(gāo)速對(duì)中。另外，可(kě)采用(yòng)雙(shuāng)中心設計，以(yǐ)滿足(zú)同時(shí)處理(lǐ)一模兩件或雙(shuāng)模雙(shuāng)件的(de)要求。台(tái)上具有闆料到位檢(jiǎn)測及雙料檢(jiǎn)測。

3）光學對(duì)中台(tái)

這是近幾(jǐ)年發(fā)展的技術，其原(yuán)理是利(lì)用(yòng)拍(pāi)照(zhào)獲得的闆料位(wèi)置圖像經視頻(pín)處理(lǐ)軟件後自(zì)動調整機器人的軌迹(jì)，從而(ér)既(jì)滿足zui終将(jiāng)闆料(liào)精确置(zhì)入(rù)模具(jù)内的要求，又避免(miǎn)了(le)機械對中(zhōng)台的複(fú)雜機構(gòu)。光學對中台本(běn)質上是一個具(jù)有闆(pǎn)料到位檢(jiǎn)測及雙料檢測(cè)的磁性皮帶機，相比機械(xiè)對中(zhōng)台，光(guāng)學(xué)對中台(tái)能夠顯(xiǎn)著降低(dī)成本。

（8）機器人七軸(zhóu)與端拾器(qì)

标(biāo)準六軸(zhóu)機器人(rén)用于(yú)沖壓生産(chǎn)能(néng)夠達到8件/min的生(shēng)産節拍，為了進一步提高(gāo)生産率(lǜ)，近年(nián)來機器人制造廠家與系(xì)統集成商紛紛(fēn)研發附加七軸(zhóu)。采用七(qī)軸(zhóu)後，機(jī)器人(rén)沖壓自動(dòng)化生(shēng)産(chǎn)線的生産節拍可以進一步提高到12件/min，使得(dé)機器(qì)人自動化(huà)沖(chòng)壓(yā)線(xiàn)的(de)生産(chǎn)率能夠與(yǔ)昂貴(guì)的專(zhuān)用(yòng)機(jī)械手(shǒu)高速線(xiàn)一(yī)較高下。

（9）線(xiàn)尾碼垛系(xì)統

自動化沖(chòng)壓(yā)線的生産節拍能夠(gòu)超(chāo)過10件/min，這時線(xiàn)尾碼垛工位的(de)負荷(hé)就(jiù)超過(guò)勞(láo)動極限，為(wéi)了适應這種(zhǒng)高(gāo)節奏(zòu)的産(chǎn)出，需(xū)要先對沖壓件成品進行分流(liú)，然後(hòu)由人工或機器人将其碼入料(liào)架，zui後(hòu)由鏟車将(jiāng)料架運走。

自動化沖(chòng)壓生(shēng)産線