一、多(duō)機連線(xiàn)機(jī)械手(shǒu)

分為多機(jī)滑塊(kuài)同(tóng)步(bù)模式及滑(huá)塊自由模式(shì)，一(yī)般适用(yòng)于(yú)産量(liàng)要求較大且品(pǐn)類衆多的(de)小型(xíng)沖壓件。

二、多機(jī)連線(xiàn)機(jī)器人

一(yī)般适用(yòng)于外觀(guān)和成形(xíng)性要求(qiú)較高的大型沖(chòng)壓件（汽車(chē)零部(bù)件等）。

三(sān)、機(jī)器(qì)人(rén)沖壓自動化生産線(xiàn)的(de)一(yī)般構(gòu)成

典(diǎn)型(xíng)的(de)機器(qì)人沖壓自動化(huà)生産(chǎn)線包含以下部分：機器人(rén)、電控系統、拆垛(duǒ)裝置(zhì)、過渡皮帶(dài)、闆(pǎn)料(liào)清洗機、闆(pǎn)料塗油機(jī)、對(duì)中(zhōng)台、線(xiàn)尾碼垛系(xì)統、安全(quán)防護系(xì)統及(jí)機器人端(duān)拾器。具體布置(zhì)方式可(kě)以根據(jù)生産(chǎn)車間的面(miàn)積進行調(diào)整，如(rú)拆垛(duǒ)車的開出方式(shì)既可(kě)以與(yǔ)沖壓(yā)線(xiàn)平行也可以(yǐ)與沖壓線(xiàn)垂直。

1. 沖壓機器人

沖(chòng)壓生(shēng)産(chǎn)用機器(qì)人除了要(yào)求負(fù)載大、運行軌迹(jì)精确及(jí)性(xìng)能穩(wěn)定可(kě)靠等(děng)搬運(yùn)機器(qì)人所(suǒ)共有(yǒu)的特(tè)性，還(hái)要滿(mǎn)足頻(pín)繁起/制動、作業範圍(wéi)大、工(gōng)件尺(chǐ)寸及回(huí)轉(zhuǎn)面積大等(děng)特點。各個生(shēng)産(chǎn)廠家的沖壓機(jī)器人都(dōu)在普通(tōng)搬運(yùn)機(jī)器人的(de)基礎上加(jiā)大了(le)電動機功率及(jí)減速機規格，加長了手(shǒu)臂，并廣泛采(cǎi)用棚(péng)架式(shì)安(ān)裝結構。

2. 機器人(rén)沖壓自(zì)動化線控制系(xì)統

機(jī)器人沖壓自(zì)動化系統(tǒng)需要集(jí)成壓(yā)力機、機器人、拆(chāi)垛機、清洗(xǐ)機、塗(tú)油機(jī)、對中台、雙(shuāng)料檢(jiǎn)測裝(zhuāng)置、視(shì)覺(jiào)識别系(xì)統、各(gè)種皮帶、同步控(kòng)制系(xì)統、安全防(fáng)護系統及大屏幕顯(xiǎn)示，并具有(yǒu)無縫集成(chéng)進工(gōng)廠mes系統的能力。為(wéi)了把如此多的智(zhì)能控(kòng)制系統有(yǒu)效集成(chéng)，一般采用以(yǐ)太網(wǎng)與工業現(xiàn)場總線二(èr)級網(wǎng)絡系統，其(qí)中現場總(zǒng)線系統可(kě)能同(tóng)時搭載安(ān)全總線(xiàn)。

3. 拆垛系統

目前常(cháng)見的拆垛(duǒ)系統有三種，分别是專用拆垛(duǒ)機/機器人+拆垛(duǒ)小車(chē)/桁架式機(jī)械手+拆(chāi)垛(duǒ)小車。

（1）專用拆(chāi)垛機

其(qí)結構特(tè)點是垛(duǒ)料(liào)放(fàng)置在(zài)可移(yí)動液(yè)壓升降台車上；垛料高度(dù)依靠與(yǔ)光電傳(chuán)感器(qì)與(yǔ)液壓系統(tǒng)控(kòng)制，保(bǎo)持恒(héng)定；磁(cí)力(lì)分張器依靠氣動或電(diàn)動驅動(dòng)自動貼(tiē)近垛料；采用氣缸驅動、矩陣布(bù)置的真空吸盤(pán)組進(jìn)行拆垛，真(zhēn)空吸盤組垂直運動；拆成(chéng)單張(zhāng)的闆(pǎn)料(liào)采用磁(cí)性皮帶(dài)傳(chuán)輸。

（2）機(jī)器人+拆垛小車(chē)

其結構(gòu)特點是(shì)垛料放置在可(kě)移動(dòng)的拆(chāi)垛小(xiǎo)車上；垛料(liào)高度不控制，拆(chāi)垛時(shí)依靠(kào)計算的闆料厚度自(zì)動調(diào)整機器人吸料(liào)高度；磁力分張(zhāng)器支架安裝在(zài)拆垛(duǒ)小車上，支架可平(píng)移并具(jù)有多(duō)個可自由旋轉(zhuǎn)的調(diào)整關(guān)節，更換垛料時(shí)人工(gōng)将磁力分(fèn)張器靠(kào)在(zài)垛料(liào)周邊(biān)；拆垛用(yòng)真(zhēn)空吸盤組(zǔ)及雙(shuāng)料檢(jiǎn)測傳(chuán)感器安裝在(zài)機(jī)器人(rén)端拾器上；拆成(chéng)單張(zhāng)的闆(pǎn)料由(yóu)機器人放(fàng)置在(zài)可伸縮過渡皮(pí)帶上(shàng)進(jìn)行傳輸(shū)。

（3）桁架(jià)式機械手+拆垛小(xiǎo)車

其結(jié)構特點(diǎn)是垛料放置(zhì)在(zài)可移動的拆垛小車上(shàng)；垛料高(gāo)度(dù)不控制，拆垛時(shí)依靠計算的闆(pǎn)料厚(hòu)度自(zì)動調(diào)整機(jī)械(xiè)手吸料高度(dù)；磁力(lì)分張器支(zhī)架安裝在拆垛小車上，支架可(kě)平移并具(jù)有多(duō)個(gè)可自由旋轉(zhuǎn)的調(diào)整關(guān)節(jiē)，更(gèng)換垛料時人工(gōng)将磁力(lì)分張器靠在(zài)垛料周邊；拆垛用真空吸(xī)盤組及雙料檢(jiǎn)測傳感器(qì)安裝在桁架(jià)式機械(xiè)手端拾器上；拆(chāi)成單(dān)張的闆料(liào)由機械手放置在可伸(shēn)縮過渡(dù)皮帶上進行傳(chuán)輸。

（4）可伸縮皮帶(dài)機

可伸縮(suō)皮(pí)帶(dài)機用(yòng)于拆垛(duǒ)完成後(hòu)單張(zhāng)闆料的傳(chuán)輸，它(tā)可(kě)以(yǐ)為闆(pǎn)料提(tí)供穿過清(qīng)洗機(jī)所需(xū)的移(yí)動速度。皮帶機(jī)的速度一般為(wéi)變頻控(kòng)制，以保(bǎo)證與後續清洗機、塗油機的同(tóng)步。皮帶長(zhǎng)度可調整，以(yǐ)填補不(bú)進行闆料(liào)清洗(xǐ)、清洗機離(lí)線時(shí)的空間。

（5）闆料(liào)清(qīng)洗機

可伸(shēn)縮皮(pí)帶機用于(yú)拆垛(duǒ)完成(chéng)後單張闆料的(de)傳輸(shū)，它可(kě)以為(wéi)闆料提供(gòng)穿過(guò)清洗機所需的(de)移動速(sù)度。皮帶(dài)機的速度一般(bān)為變頻控制，以(yǐ)保證與後(hòu)續清洗機(jī)、塗(tú)油(yóu)機的(de)同步。皮帶長度(dù)可調(diào)整，以填補(bǔ)不進(jìn)行闆料清(qīng)洗、清洗機(jī)離線(xiàn)時的(de)空間(jiān)。

随着(zhe)客戶對汽車表面質量的(de)要求越來(lái)越高，在沖(chòng)壓成(chéng)形前(qián)對覆(fù)蓋件(jiàn)闆料(liào)進行(háng)清洗已經成為汽車(chē)廠的标準工藝。根據(jù)産量大小(xiǎo)，闆料(liào)清洗可(kě)以分為(wéi)在線(xiàn)清洗和離線(xiàn)清洗兩種工(gōng)藝：離(lí)線清(qīng)洗适(shì)用于投産(chǎn)初期，單車型産量較低的企(qǐ)業，一條(tiáo)闆料清洗線可以供(gòng)應2～3條沖(chòng)壓(yā)線，離(lí)線清洗機的規格一(yī)般寬(kuān)度為(wéi)2m；在線清洗(xǐ)适用(yòng)于批量較(jiào)大的企業(yè)，為适應轎車整(zhěng)體側(cè)圍的尺寸，在線(xiàn)清洗(xǐ)機(jī)的規格(gé)一般(bān)寬度(dù)為4.2m。

清洗機由引(yǐn)料輥、毛刷輥及(jí)擠幹輥(gǔn)組合的輥系，動力(lì)及傳(chuán)動系統、液壓調(diào)整機(jī)構，清洗過濾系統，集束噴管組(zǔ)件，油霧收(shōu)集(jí)器，潤滑系統(tǒng)，行走機構，以及電氣(qì)控制系統等組成。主要用(yòng)于标(biāo)準闆(pǎn)材、未(wèi)塗層(céng)、鍍鋅(xīn)闆以(yǐ)及鋁闆等(děng)闆料(liào)、卷料的清洗。清(qīng)洗機具有(yǒu)自行(háng)走機(jī)構，在不需(xū)要清(qīng)洗工序時(shí)，整機可(kě)沿地(dì)面(miàn)軌道開出。

引料輥(gǔn)、毛刷輥(gǔn)、擠幹(gàn)輥各自具有獨立的壓力(lì)調整與(yǔ)變頻(pín)驅(qū)動機構，通過精(jīng)确調整(zhěng)壓(yā)力與(yǔ)速度(dù)，可以保證(zhèng)磨損(sǔn)、維修(xiū)後的輥系與生産線保持同步。擠幹(gàn)輥采用(yòng)無(wú)紡布層壓(yā)布輥(gǔn)，以提(tí)供良(liáng)好的擠幹(gàn)和張緊性能(néng)，并(bìng)具有(yǒu)防擦(cā)傷和(hé)自愈功(gōng)能(néng)。清洗油箱(xiāng)具(jù)有(yǒu)加熱(rè)系統，可以使清洗介質在不同(tóng)環境溫度(dù)下使(shǐ)用并達到zui佳塗油效果(guǒ)。電氣系統采用具有現(xiàn)場總(zǒng)線通(tōng)信(xìn)功(gōng)能的plc控制(zhì)，通過觸(chù)摸屏人機界(jiè)面可(kě)以進(jìn)行(háng)參(cān)數(shù)設定、故(gù)障診斷。

（6）闆料塗油機

為了保證闆料(liào)在較高速度下拉延成形(xíng)時的質量，在沖壓成形前(qián)對(duì)闆料進(jìn)行局部塗(tú)抹拉延油(yóu)是(shì)汽車(chē)廠(chǎng)常用的工(gōng)藝手(shǒu)段，适用于自動(dòng)化沖(chòng)壓線的塗(tú)油機。

塗油機主(zhǔ)要用(yòng)于闆材拉(lā)延前(qián)的(de)塗(tú)油工(gōng)序，由(yóu)噴槍單元(yuán)、供油(yóu)及油液保(bǎo)溫單元、噴(pēn)射供氣單(dān)元、闆料輸送單元、油霧收(shōu)集單元、電(diàn)氣控(kòng)制單(dān)元及機身等(děng)組成(chéng)。塗油機(jī)具有(yǒu)行走(zǒu)機構(gòu)，在不(bú)需要(yào)塗油(yóu)時可(kě)以(yǐ)移(yí)動離線。噴嘴采用數(shù)字化控制，保證(zhèng)闆料上油膜(mó)位(wèi)置的準(zhǔn)确和油(yóu)膜厚(hòu)度的(de)均勻。不管(guǎn)環境溫度(dù)如何變化，供油(yóu)及油液保溫(wēn)單元均處于等待(dài)噴射狀态(tài)，油液溫度恒(héng)定(dìng)，保證(zhèng)噴射效果。

（7）闆料對中(zhōng)台

為了保(bǎo)證闆(pǎn)料被準(zhǔn)确地放(fàng)置在模具(jù)内，在機器人拾取闆(pǎn)料前需要對闆(pǎn)料進(jìn)行對中。常(cháng)用的對中台有(yǒu)重力(lì)對中台、機(jī)械對中台(tái)及光學對中(zhōng)台(tái)三種。

1）重力(lì)對中台

闆料在裝滿(mǎn)滾珠的斜(xié)面上(shàng)依靠重力自由(yóu)滑向(xiàng)一角(jiǎo)進行定位(wèi)，台上(shàng)具有闆料到位檢測(cè)及雙(shuāng)料檢測。重(zhòng)力對中台适用(yòng)于機(jī)器人直接(jiē)放置闆料，不适(shì)用于具有(yǒu)清洗(xǐ)機、塗(tú)油(yóu)機(jī)的自(zì)動線(xiàn)。

2）機械(xiè)對中台

闆(pǎn)料(liào)依(yī)靠磁(cí)性皮袋移(yí)動至擋塊(kuài)，再由(yóu)另外三側的氣(qì)缸(gāng)驅動打料器(qì)向中心推，從而(ér)實現精确(què)定位。所有(yǒu)打料(liào)器的(de)位置可示教編(biān)程，對(duì)中台(tái)具有(yǒu)闆料到位檢測及雙料檢測。機(jī)械對中(zhōng)台(tái)能夠(gòu)滿足(zú)各種異性(xìng)料(liào)的高速(sù)對中(zhōng)。另外，可采用雙(shuāng)中心設(shè)計(jì)，以滿足同時處理一(yī)模兩件或雙模(mó)雙(shuāng)件的要求。台(tái)上具有闆(pǎn)料到位檢測及雙料(liào)檢測。

3）光學(xué)對中(zhōng)台

這是近(jìn)幾年(nián)發展的技(jì)術，其原理是(shì)利(lì)用拍照獲(huò)得的闆料位(wèi)置(zhì)圖像(xiàng)經視(shì)頻處(chù)理軟件後自動調整(zhěng)機器人的(de)軌迹，從而既滿(mǎn)足zui終(zhōng)将闆料精确置(zhì)入模(mó)具内的要求，又避免了機(jī)械對(duì)中(zhōng)台的複(fú)雜機構。光(guāng)學對(duì)中台本(běn)質上是(shì)一個具有(yǒu)闆料(liào)到位(wèi)檢(jiǎn)測及雙(shuāng)料檢測的(de)磁性(xìng)皮帶(dài)機，相(xiàng)比機(jī)械對中台(tái)，光學對中(zhōng)台能(néng)夠顯(xiǎn)著降低成本。

（8）機器人(rén)七軸與端拾器

标準六軸(zhóu)機器人(rén)用(yòng)于沖(chòng)壓生産能夠達(dá)到8件(jiàn)/min的生(shēng)産節拍，為了進一步(bù)提高(gāo)生産(chǎn)率，近年來(lái)機器人(rén)制造廠(chǎng)家與系統集成(chéng)商紛紛研發附(fù)加七軸。采(cǎi)用七軸後(hòu)，機器人沖壓自動化生産(chǎn)線的生産(chǎn)節拍(pāi)可以進一步提(tí)高到12件/min，使(shǐ)得(dé)機器人自(zì)動(dòng)化沖壓線(xiàn)的生産率能夠(gòu)與昂貴的(de)專用機械手(shǒu)高速線一較(jiào)高下。

（9）線尾碼垛(duǒ)系統

自動(dòng)化沖(chòng)壓線(xiàn)的生(shēng)産節(jiē)拍能夠超(chāo)過10件/min，這時線尾碼垛(duǒ)工位的負荷就(jiù)超過勞(láo)動(dòng)極限，為了适(shì)應這種(zhǒng)高節(jiē)奏(zòu)的(de)産出，需要先(xiān)對沖壓(yā)件成品進(jìn)行(háng)分(fèn)流，然後由人工(gōng)或機(jī)器(qì)人将其碼入(rù)料架，zui後由鏟車将(jiāng)料架運(yùn)走。

自動化沖壓生産(chǎn)線