工业机器人通过安装不同的末端执行器可以实现对圆盘类、长轴类、不规则形状、金属板类等工件的自动上料/下料、工件翻转、工件转序等工作，且机器人运行不依靠机床的控制器进行控制，机械手采用独立的控制模块，不影响机床运行和整体加工节拍。

1.1  可达性

机床上下料机器人一般需要在多工序间实现机床的流转，所以在设计末端执行器（抓手）时，需要充分考虑可达性，可使用仿真软件提前进行可达性的验证，避免到现场再发现问题；其次在设计抓手等末端执行器时需要充分考虑工件的材质等，避免对加工好的表面产生破坏。

1.2  节拍

方案规划时需要动作时序图，充分考虑各个工序的时间，机器人的搬运动作尽量不影响机床加工，避免出现长时间的等待造成节拍浪费；

另随着现在产线柔性化要求越来越高，在规划时需要提前考虑。

冲压生产用机器人除了要求负载大、运行轨迹**及性能稳定可靠等搬运机器人所共有的特性，还要满足频繁起/制动、作业范围大、工件尺寸及回转面积大等特点。各个厂家的冲压机器人都在普通搬运机器人的基础上加大了电动机功率及减速机规格，加长了手臂，并广泛采用棚架式安装结构。

2.2  机器人冲压自动化线控制系统

机器人冲压自动化系统需要集成压力机、机器人、拆垛机、清洗机、涂油机、对中台、双料检测装置、视觉识别系统、各种皮带、同步控制系统、安全防护系统及大屏幕显示，并具有无缝集成进工厂MES系统的能力。为了把如此多的智能控制系统有效集成，一般采用以太网与工业现场总线二级网络系统，其中现场总线系统可能同时搭载安全总线。

2.3  拆垛系统

目前常见的拆垛系统有三种，分别是专用拆垛机/机器人+拆垛小车/桁架式机械手+拆垛小车。

（1）专用拆垛机　其结构特点是垛料放置在可移动液压升降台车上；垛料高度依靠与光电传感器与液压系统控制，保持恒定；磁力分张器依靠气动或电动驱动自动贴近垛料；采用气缸驱动、矩阵布置的真空吸盘组进行拆垛，真空吸盘组垂直运动；拆成单张的板料采用磁性皮带传输。

（2）机器人+拆垛小车　其结构特点是垛料放置在可移动的拆垛小车上；垛料高度不控制，拆垛时依靠计算的板料厚度自动调整机器人吸料高度；磁力分张器支架安装在拆垛小车上，支架可平移并具有多个可自由旋转的调整关节，更换垛料时人工将磁力分张器靠在垛料周边；拆垛用真空吸盘组及双料检测传感器安装在机器人端拾器上；拆成单张的板料由机器人放置在可伸缩过渡皮带上进行传输。

（3）桁架式机械手+拆垛小车　其结构特点是垛料放置在可移动的拆垛小车上；垛料高度不控制，拆垛时依靠计算的板料厚度自动调整机械手吸料高度；磁力分张器支架安装在拆垛小车上，支架可平移并具有多个可自由旋转的调整关节，更换垛料时人工将磁力分张器靠在垛料周边；拆垛用真空吸盘组及双料检测传感器安装在桁架式机械手端拾器上；拆成单张的板料由机械手放置在可伸缩过渡皮带上进行传输。

2.4  可伸缩皮带机　

可伸缩皮带机用于拆垛完成后单张板料的传输，它可以为板料提供穿过清洗机所需的移动速度。皮带机的速度一般为变频控制，以保证与后续清洗机、涂油机的同步。皮带长度可调整，以填补不进行板料清洗、清洗机离线时的空间。

2.5  板料清洗机　

可伸缩皮带机用于拆垛完成后单张板料的传输，它可以为板料提供穿过清洗机所需的移动速度。皮带机的速度一般为变频控制，以保证与后续清洗机、涂油机的同步。皮带长度可调整，以填补不进行板料清洗、清洗机离线时的空间。

2.6  板料涂油机　

为了保证板料在较高速度下拉延成形时的质量，在冲压成形前对板料进行局部涂抹拉延油是汽车厂常用的工艺手段，适用于自动化冲压线的涂油机。

2.7  对中机构 

为了保证板料被准确地放置在模具内，在机器人拾取板料前需要对板料进行对中。常用的对中台有重力对中台、机械对中台及光学对中台三种。

2.8  机器人七轴与端拾器

标准六轴机器人用于冲压生产能够达到8件/min的生产节拍，为了进一步提高生产率，近年来机器人制造厂家与系统集成商纷纷研发附加七轴。采用七轴后，机器人冲压自动化生产线的生产节拍可以进一步提高到12件/min，使得机器人自动化冲压线的生产率能够与昂贵的专用机械手高速线一较高下。

2.10  安全控制系统

安全防护系统采用围栏和光栅配合，对于高速、高危险的区域一律要安装安全围栏；而低速运行的区域如板料小车退出的非工作区域需安装安全光栅，若光栅被遮挡则安全系统中会有报警提示。

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