国内多工位冲压生产线的主要形式

江苏扬力集团有限公司项目科科长 詹俊勇

多工位冲压生产线是压力机、多工位模具、快速换模系统、上料系统、送料系统、电气控制及网络控制系统的集成，其相对于单机生产或者多机连线生产的最大特点就是：压力机在完成一次冲压后，不需要停在上死点等待送料机械手进行工位间移送，而是压力机连续工作，同时送料机械手进行工位间移送，即以连续冲程工作，取代单机单次工作方式，提高了生产效率，降低了设备的故障率，减少了操作人员及工作场地的使用。

目前国内多工位冲压生产线主要有两种形式，分别是单机多工程冲压生产线（见图1）与二（三）次元冲压生产线（见图2）。

单机多工程冲压生产线

单机多工程冲压生产线由自动化生产线主要由开式双点压力机、上料系统（卷料机或片料机）、单机多工程式机械手、多工位模具等组成。

此生产线中压力机为开式双点压力机，滑块与工作台板一般需要经过定制加长，以便放下多工位模具。单机多工程机械手有伺服驱动机与中间站两个机构，分别固定到地面，两个机构之间装有一根横杆，横杆上装有与多工位模具数量相对应的手臂，手臂末端装有真空吸盘或电磁吸盘。

工作时在压力机连续冲压的空行程中，通过压力机编码器检测曲轴旋转角度并给机械手信号，机械手手臂下降规定行程把料片吸住→上升→x方向移送到模具处，下降→放料→上升→x反方向返回原点，重复以上动作，使得生产线连续生产。

由于开式双点压力机抗偏载能力有限，所以制件尺寸与各工位成形力较小，压力机公称力在5MN以内，制件重量一般不超过3kg，整线生产效率在25～35次/min。此种生产线主机造价低，所配机械手结构轻巧，具有夹料杆截面积小、伺服马达功率小、适用于小型产品多工位冲压生产。

图1 单机多工程冲压生产线示意

图2 二（三）次元冲压生产线示意

二（三）次元冲压生产线

二（三）次元冲压生产线主要由闭式双点压力机、上料机、机械手、多工位模具等组成。

此自动化生产线中压力机为闭式双点压力机，具有成形能力范围大、抗偏载能力强等特点，压力机公称力一般在6.3～20MN。机械手采用龙门式机构，机床左右两侧分别装有两个伺服驱动机，两个驱动机装有两根相对于模具前后方向对称的横杆，横杆上装有与多工位模具数量相对应的手臂，手臂末端装有真空吸盘或电磁吸盘，其中三次元机械手比二次元机械手多两套伺服电机驱动，可以实现横杆上下运动。

此种生产线送料主要结构采用闭式双点压力机+二（三）次元机械手，面对目标制件重量在5～20kg，制件整体尺寸较大，一般有较大拉深或折弯，整线生产效率一般在18～25次/min。此种生产线主机造价高，所配机械手具有结构刚度好，夹料杆截面积大、伺服马达功率大等特点，适用于中大型产品的多工位冲压生产。