多工位自动传递冲压夹具的选择
多工位自动传递冲压夹取方式的选择
多工位自动传递冲压是把多道工序的模具放置在一台压机上，在压机滑块的一次往复运动中，利用自动机械臂把工件按工位顺序顺次传递，完成落料，冲孔，弯曲，拉伸，切边，切断分离等全部工序。可以开卷后在模具内落料，也可落料好成垛板件缷垛后送入。压机一次冲程即可完成一件或多件成品。也可在工序中增加空工位来实现工件的X,Y,Z方向的旋转与移动补偿，在简化模具构造的同时，亦能完成复杂形状的零件。
目前欧美汽车钣金企业70%以上的零件采用此种方式，是目前汽车钣金件效能最高的生产方式。多工位传递冲压在欧美运用较早也比较成熟，主要要原因在于压机技术成熟，但随着国内汽车行业的快速发展，钣金零部件行业竞争日趋激烈的形势之下，越来越多的钣金冲压企业开始全自动化生产线的投资与改造。自动化生产线的核心是安全和高效，为了实现此目的，代替人工的工件夹持与传递成为生产线成败与否的关键部分。
自动夹持与传送即使用机械手来实现工件在相邻工位的传送，实现全自动化生产。目前国内汽车钣金冲压企业多使用人工来完成工件在工位间的传递，操作工人站在压机两侧，如果有4个工位，则总计需要5~6个操作工人。
从人工到自动化的改造是这类企业目前所面临的一大课题。
在自动化改造规划过程中，采用什么样的夹具或机械手来实现工件的传递无疑是规划初期的重中之重，它会影响到整个生产线改造的最终效果，是投资成败的关键因素之一。
多工位冲压自动传送系统分为2个部分，第一是双臂横杆伺服驱动系统，第二是夹持部分。本文主要说明夹持部分中夹取方式的选择，因为夹取方式影响到横杆伺服驱动系统的运行轨迹，影响到压机最大生产潜能的发挥，也更影响到模具的设计。
夹取方式主要有4大类：
（1） 一般夹具：采用简单的机械结构，或弹性机构，或电磁铁，或利用SMC气动或液压元件等实现夹指的动作等。此类夹具的特点是成本低，拆换调整不便，可靠性不高。（2） 铲具：此类夹具是上述夹具中铲状夹具的改进，配有光栅传感器感知工件是否移位或滑落，但是需要工件有棱角便于铲手的抬起。
（3） 吸盘：吸盘多用于汽车覆盖件，外观要求高的零件。多用于工业机器人端拾器。吸盘方式的生产节拍比多工位传送低，能耗比多工位高。
（4） 气动夹钳：运用气压和机械的结合来实现工件的夹紧与松开。
铲具吸盘夹钳
吸盘的运行轨迹：气动夹钳和铲手的运行轨迹：
吸盘有8个运行动作，夹钳有6个运行动作，因此夹钳的运行时间短。另外吸盘一般要伸入到模具中心部吸取工件，且在Z轴有上下运动，需要伸入模具内距离更长和更大的模具开模空间，因此运行时间比夹钳高。
以下是吸盘和夹钳的模具开模行程比较：
（1）Y向伸入距离比较
（2）Z向开合模行程比较：
吸盘与夹钳夹紧力的比较：
毋庸置疑，夹钳的夹紧是机械压力，而吸盘是摩擦力。在加速度高的情况下，夹钳更安全可靠。
以下是铲具，吸盘和气动夹钳优劣点的综合比较：
夹钳单边需要1组，吸盘单边需要1组，铲具单边需要2组。
几种夹取方式各有优劣，要依据具体的工件形状，月产量，模具更换频率，投资回收周期等生产条件来选择。
（1） 产品特征：夹钳方式可以旋转，可以X,Y,Z项补偿，是最为柔性的夹取方式。产品工位
多，形状复杂，采用夹钳方式较为合适。产品平整，工序简单，可以考虑使用铲具或吸
盘。夹钳夹指部可以使用特殊材质，如铝合金冲压件，在保证没有压痕的要求下，夹钳
及价值不可以使用聚氨酯树脂。避免因夹紧力而损伤产品表面。
（2） 月产量：月产量高，停机时间就必须少。更适合夹钳方式，夹钳夹取紧固可靠。最大程度保证生产过程的安全稳定。
（3） 模具更换频率：模具更换频率高应采用夹钳方式，夹钳方式是夹钳固定于铝型材上，更换时整体拆卸，避免再次调整夹具位置，缩短调整时间。如果更换频率低，三个月以上才更换一次，可以考虑使用简易夹具，调整时间对生产的影响非常小。
（4） 投资回收周期：如果重视投资回收周期，夹钳是较好的选择，夹钳夹紧力高，可以最大限度提高生产节拍，在一定时间内所生产的产品数量多，从而投资回收更快。另外，夹钳能耗较低维护少，进一步降低了生产成本。
综上所述，对于确定了采用多工位自动传送生产方式时，首先依据以上要素来综合选择夹取方式，从而来整体规划压机，双臂横杆伺服系统以及工位和模具设计。
实现安全高效低耗的气动夹钳，在欧洲随着压机和冲压技术已经实用和改进了30年。可靠性日臻成熟，在国内产业升级的背景之下，相信此成熟的夹具技术必定会助益与国内冲压企业进步与发展。
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