沖壓生產線不但有很高的運動速度，還要求有很高的板材運送定位精度。用于沖壓生產線上自動化上下料真空吸盤式機械手按照板材的規格，準確地將板材輸送到位。

在汽車鈑金件的生產過程中，對沖壓技術和沖壓模具提出了一系列的要求。在高速沖壓機床和多功能沖壓模具中，僅僅是“高速”和“多功能”還不能滿足生產的要求，只有實現連續地向沖壓機床和沖壓模具輸送板材，并且沖壓后的鈑金工件能在極短的時間內從沖壓模具中取出并輸送到下一個沖壓工位時，才能保證實現理論計算的經濟效益。正確的沖壓工藝應該是：對整個鈑金件的沖壓工藝過程進行仔細的分析與研究，保證從板材上料時開始到鈑金件完成加工的整個過程，有著預想的z*短生產節拍。

從原則上講，沖壓機床的工作節拍決定了沖壓生產線的生產節拍。沖壓生產線的上下料機構和工件傳送機構的工作時間，應與沖壓機床的沖壓時間相吻合。為了盡可能的減少或者消除沖壓機床和模具的輔助時間，板材的上下料裝置和工件的運送機構必須能盡快地完陳個上下料和工件輸送任務，以減少沖壓生產線的停機時間。

板材的準確定位

在鈑金件的沖壓生產加工中，需要注意的一個重要問題是沖壓生產過程的可靠性。可靠性一方面指的是無故障的板材上下料，另一方面指的是工藝技術的可行性。要做到這些必須考慮到整個沖壓生產線中所有設備部件和生產部件的性能。由于沖壓機和模具通常不會成為問題的焦點，因此動態的、可靠的零部件定位就具有非常重要的意義了（圖1）。

圖1 在將板材送入沖壓模具的運動中,除了很高的加速度以外還要求有很高的板材運送定位精度。

Lāpple集團公司的子公司Heibronner公司，多年來一直是汽車工業的合作伙伴，是沖壓技術、模具技術和金屬成形加工技術的專家。在Lāpple集團中，有175臺沖壓生產設備，其中75%的是公司自己研制生產的。通過這些自主研發的沖壓生產設備，可以按照用戶提出的特定生產要求進行沖壓試驗，完成用戶要求的鈑金件的試制。這種沖壓試驗也適用于模具和鈑金件的傳送裝置，因為對于許多生產汽車零部件的用戶來講，鈑金件的質量要求是非常高的。其他的要求還包括小批量生產時具有極高的靈活性。對于需要經常更換產品的沖壓生產線，不僅僅要經常更換沖壓模具、更換沖壓生產線的NC數控程序，機器人和鈑金件傳送機構的機械手也需要經常更換或者重新配置。

由于沖壓設備的產品換型往往需要占用較長的停機時間，因此Lāpple公司采用的是徹底更換機器人的整個機械手，從而可以更換的是使沖壓生產線完成產品換型。Lāpple公司所使用的機器人為六坐標機器人，配備了真空吸盤機械手。這些機械手也是按照用戶的要求按照工建要求專門設計的。機械手是由J.Schmalz 公司生產的。

專門配置機械手

機械手由輕結構鋼管構件、真空吸盤、真空器、電磁控制閥、真空開關等零部件組成。由于嚴格按照工件和用戶的要求設計機械手，所以在設計時采用了標準化的機械人連接接口，而且機械手的專用真空吸盤可以適合各種不同工件。企業在實踐中積累了豐富的機械手設計經驗，所設計的機械手完全的能與板材吻合，并能毫無問題的與機器人連接，具有很高的剛性和板材輸送精度。由于機械手的手臂采用的是鋼管結構件，因此運動控制離合器、連接件和橫拉桿等部件的重量都減輕了不少，這也進一步地提高了機械手的運動性能，堅守了板材工件運送加速和減速運動過程中的彈性抖動。

在Heibronner市生產廠的5號沖壓生產線中，采用的是3班工作制，每周工作7天。沖壓生產線中輸送板材的機器人配備的就是真空機械手，并且可以按照z*大8m/s的速度運動。為了對機械手的運動過程和動態性能進行優化，在機器人的外部，對機械手的運動時間控制程序進行了編制，優化，z*后才將z*終優化好的程序傳送到沖壓生產線中的各個機器人的控制系統中。

自動化的沖壓設備、自動化的模具更換、自動化的機械手更換和自動化的控制程序交換系統，允許沖壓生產線能夠進行自動化的更換沖壓產品，即自動化的完成沖壓設備的調整，從而比其他沖壓生產線有著更短的產品換型輔助時間。沖壓生產線可以每天進行兩次設備調整，沖壓兩種不同的鈑金件。機器人可以在機械手庫中自動取出產品換型所需的機械手（圖2）。機器人的可更換真空吸盤式機械手提高了沖壓生產線工作的可靠性，并且進一步保證了機械手可由數量少，工作可靠的標準零部件制成，例如使用了Ejector真空組件，由5個Schmalz公司生產的集成式SMP Mega 泵組成的真空吸盤組件（圖3），在該組件中還集成了電磁控制閥和數字真空開關。

視板材運送情況，機械手可以配備專用的真空吸嘴。例如Schmalz公司的SAF型（盤式吸嘴）、SAB型（波管式吸嘴）、SAOB型（橢圓型波管吸嘴）、SAOF型（橢圓型盤式吸嘴）和SAOG型（鐘型吸嘴，橡膠材料為HS45）真空吸盤（圖4）。這樣一來，一組真空吸盤可以由不同種類的吸嘴組成，使整個真空機械手有著很好的橫向力承受能力。吸嘴有著不同的吸取性能，在吸取有油的板材時有著很好的自我防護性能。

圖3 系列的模塊式集成吸嘴直接安裝在機器人中

圖4 沖壓生產線中運送轎車側板箱的機器人，它所使用的吸嘴是橢圓型的波管式吸嘴，可以與被沖壓板材的表面形狀很好的匹配

圖5  沖壓板材運送中使用的內部帶有彈簧桿的盤式機械手和具有重復工件檢驗功能的真空吸盤式機械手

集成式的吸嘴

采用Schmalz集成式吸嘴后，真空機械手吸取板材時間明顯縮短，板材運送過程更可靠。這種模塊式的機械手制造工藝的優點是，可以使用不同的真空吸嘴或者真空吸嘴或者真空吸盤。這種真空吸盤式的機械手可以保證安全可靠的板材定位。機械手采用的節能型壓縮機可以節省壓縮空氣的消耗量，從而節省生產費用。

z*后要說的是，在板材沖壓生產線的第一個沖壓工位上所使用的Schmalz真空機械手，使一套由5個SMP集成式吸嘴，SAF盤式吸嘴，FSTI彈簧桿和真空吸盤構成的，它可以檢查板材是否重疊，并將重疊板材分開（圖5）。所有的吸嘴都安裝在彈簧桿上，從而可以有效地補償平衡板材的變形。即使在板材沒有水平放置的情況下，也可以保證真空吸盤可靠的吸取工件 。

這種板材上料裝置和萬能型真空吸盤式機械手適用于各種不同板材上料。由不同種類的吸嘴組成的機械手保證了可以按照板材的大小和形狀準確的輸送到位。