沖壓是制造業中繁重且對操作人員健康影響較大的作業之一，也是工業機器人應用逐漸增多的行業。目前，歐美發達國家沖壓線的設計和制造已經形成標準化和系列化，而國內汽車廠家機器人沖壓線較少，多被國外系統集成商壟斷。

　　因此，國內汽車廠家花費在設計、制造方面的成本較大，同時還存在后期備件成本高、不能及時進行維護等不足。從提高自主集成應用技術水平的角度，產線的設計將會涉及整體運行、機器人、夾緊機構、控制單元等多方面。

　　Part．1 生產線案例介紹

　　此案例的機器人沖壓生產線用于沖壓汽車車橋零件，工件輸送采用機器人自動傳輸方式，其中人工將工件放置在拆跺臺上，拆跺臺靠磁力進行定位夾緊。

　　拆垛機器人抓取工件進行雙料檢測，隨后送至壓機內，中間4臺機器人進行不同工序的搬運沖壓，最后卸料工序由兩臺卸料機器人組成，針對雙工位沖壓進行快速卸料。

　　Part．2 產線主要結構分析

　　總體布局包括壓力機和沖壓自動化系統，其中沖壓自動化系統通常包含拆垛系統、自動傳輸系統和線尾出料系統。該系統將工人上料工位與端拾器更換分開布置，保證了系統操作的安全和簡便。

　　機器人

　　該生產線采用了7 套機器人，均采用了新型交流伺服電動機驅動系統，因此此類產線一般有結構緊湊、高輸出、響應快、高可靠性和維護保養方便等要求。機器人本體也需要更緊湊、更靈活，具有更大的運動空間和更好的穩定性。

　　工件抓取與檢測

　　該生產線采用兩套拆垛機，具備自動切換抓取工件的模式，主要由磁力裝置、調整裝置、檢測裝置、框架及滑行裝置組成。

　　工件在拆垛臺首先放料時粗定位，然后通過磁性分張器對垛料進行分張，降低拆垛時吸雙料的故障率。拆垛臺配置末料檢測裝置，檢測機器人拆垛完成時，機器人自動進入待料狀態，放完料之后，快速恢復生產。

　　端拾器放置滑臺裝置

　　該生產線的所有端拾器均采用自動切換方式，由手輪、滑軌、端拾器定位機構及滑臺定位裝置組成

　　端拾器

　　端拾器主要應用在現有鈑金件沖壓自動化生產過程中，為機器人對零件進行搬送的工裝。它安裝在壓機的上下料機器人上，通過軌跡示教 帶動端拾器按照預設軌跡完成對工件的拾取工作。

　　目前汽車沖壓線的生產過程中，采用鋁型材進行端拾器設計和制造，利用其輕量化、高強度和高剛性的特點，使機器人端拾器在搬送零件時減輕負載、減小晃動，提高在零件搬送過程中的穩定性。

　　Part．3 夾緊器與控制單元設計

　　壓力機滑塊增加自行走式夾緊器，一次性安裝，模具夾緊簡單、可靠。

　　夾緊器的結構

　　①壓力機上模采用自行走式夾緊器對上模或者上模墊板進行自動夾裝。

　　②自行走式夾緊器由氣缸和特殊的鏈條構成，可以使夾緊器在T 型槽內自由滑動行走，滿足不同尺寸的模具及墊板的需求。

　　③采用4 個夾緊器，每個夾緊器夾緊力為98．0kN，保證模具安全穩定地工作。

　　④獨立的控制單元，控制單元由泵與不漏閥的機能有機地結合形成的電氣控制（電磁閥操作）的油壓控制單元。小型不占空間的HCS 最適合用于小型、中型壓力機的模具夾緊器控制。HCS控制單元安裝在滑塊內部，節省空間，不影響維護。

　　⑤下模自動夾緊器。下模采用4個自動滑動式夾緊器進行夾持，自動滑動式在換模時，自動避讓下模換模墊板，保證自動換模。

　　控制單元的結構

　　下模采用VSB 電氣控制單元以及HUT氣壓驅動動力單元。HUT動力單元是使用了超小型、高性能的泵，根據氣壓活塞和油壓活塞的面積比把壓縮空氣的壓力轉換為高壓油壓，對油壓夾緊器最合適的油壓源。電氣控制單元采用特殊無漏密封機構，在斷 開驅動氣壓、泵停止的狀態下也能長時間保障夾緊器的油壓。夾緊回路和舉模回路的兩種油壓回路能構成具備基本功能的、安全的油壓回路。

　　該裝置具有較強的安全性。根據由夾緊回路與舉模回路組合而成的壓力開關的電信號，能構成一系列連鎖反應。舉模臂為下降狀態（舉模回路油壓在設定壓力以下），夾緊回路油壓在設定壓力以上時壓力機可以運轉。壓力機運轉中夾緊回路油壓下降，夾緊力降低時，壓力機會緊急停止。

　　該生產線具有形式多樣、結構合理的優勢，每個子系統又可細分為很多不同的類型。各項產線設計理念及機器人與夾緊機構的融合設計，大大提高了車身制造水平。