冲压是制造业中繁重且对操作人员健康影响较大的作业之一，也是工业机器人应用逐渐增多的行业。目前，欧美发达国家冲压线的设计和制造已经形成标准化和系列化，而国内汽车厂家机器人冲压线较少，多被国外系统集成商垄断。

因此，国内汽车厂家花费在设计、制造方面的成本较大，同时还存在后期备件成本高、不能及时进行维护等不足。从提高自主集成应用技术水平的角度，产线的设计将会涉及整体运行、机器人、夹紧机构、控制单元等多方面。

Part．1 生产线案例介绍

此案例的机器人冲压生产线用于冲压汽车车桥零件，工件输送采用机器人自动传输方式，其中人工将工件放置在拆跺台上，拆跺台靠磁力进行定位夹紧。

拆垛机器人抓取工件进行双料检测，随后送至压机内，中间4台机器人进行不同工序的搬运冲压，最后卸料工序由两台卸料机器人组成，针对双工位冲压进行快速卸料。

Part．2 产线主要结构分析

总体布局包括压力机和冲压自动化系统，其中冲压自动化系统通常包含拆垛系统、自动传输系统和线尾出料系统。该系统将工人上料工位与端拾器更换分开布置，保证了系统操作的安全和简便。

机器人

该生产线采用了7 套机器人，均采用了新型交流伺服电动机驱动系统，因此此类产线一般有结构紧凑、高输出、响应快、高可靠性和维护保养方便等要求。机器人本体也需要更紧凑、更灵活，具有更大的运动空间和更好的稳定性。

工件抓取与检测

该生产线采用两套拆垛机，具备自动切换抓取工件的模式，主要由磁力装置、调整装置、检测装置、框架及滑行装置组成。

工件在拆垛台首先放料时粗定位，然后通过磁性分张器对垛料进行分张，降低拆垛时吸双料的故障率。拆垛台配置末料检测装置，检测机器人拆垛完成时，机器人自动进入待料状态，放完料之后，快速恢复生产。

端拾器放置滑台装置

该生产线的所有端拾器均采用自动切换方式，由手轮、滑轨、端拾器定位机构及滑台定位装置组成，如图。

端拾器

端拾器主要应用在现有钣金件冲压自动化生产过程中，为机器人对零件进行搬送的工装。它安装在压机的上下料机器人上，通过轨迹示教 带动端拾器按照预设轨迹完成对工件的拾取工作。

目前汽车冲压线的生产过程中，采用铝型材进行端拾器设计和制造，利用其轻量化、高强度和高刚性的特点，使机器人端拾器在搬送零件时减轻负载、减小晃动，提高在零件搬送过程中的稳定性。

Part．3 夹紧器与控制单元设计

压力机滑块增加自行走式夹紧器，一次性安装，模具夹紧简单、可靠。

夹紧器的结构

①压力机上模采用自行走式夹紧器对上模或者上模垫板进行自动夹装。

②自行走式夹紧器由气缸和特殊的链条构成，可以使夹紧器在T 型槽内自由滑动行走，满足不同尺寸的模具及垫板的需求。

③采用4 个夹紧器，每个夹紧器夹紧力为98．0kN，保证模具安全稳定地工作。

④独立的控制单元，控制单元由泵与不漏阀的机能有机地结合形成的电气控制（电磁阀操作）的油压控制单元。小型不占空间的HCS 最适合用于小型、中型压力机的模具夹紧器控制。HCS控制单元安装在滑块内部，节省空间，不影响维护。

⑤下模自动夹紧器。下模采用4个自动滑动式夹紧器进行夹持，自动滑动式在换模时，自动避让下模换模垫板，保证自动换模。

控制单元的结构

下模采用VSB 电气控制单元以及HUT气压驱动动力单元。HUT动力单元是使用了超小型、高性能的泵，根据气压活塞和油压活塞的面积比把压缩空气的压力转换为高压油压，对油压夹紧器最合适的油压源。电气控制单元采用特殊无漏密封机构，在断 开驱动气压、泵停止的状态下也能长时间保障夹紧器的油压。夹紧回路和举模回路的两种油压回路能构成具备基本功能的、安全的油压回路。

该装置具有较强的安全性。根据由夹紧回路与举模回路组合而成的压力开关的电信号，能构成一系列连锁反应。举模臂为下降状态（举模回路油压在设定压力以下），夹紧回路油压在设定压力以上时压力机可以运转。压力机运转中夹紧回路油压下降，夹紧力降低时，压力机会紧急停止。

该生产线具有形式多样、结构合理的优势，每个子系统又可细分为很多不同的类型。各项产线设计理念及机器人与夹紧机构的融合设计，大大提高了车身制造水平。