在冲压的自动化生产中，机器人和机械手操作设备统称为自动化设备。在冲压生产线上投入使用的最早的自动设备是六轴机器人。随着各厂家对冲压生产线节奏要求的不断提高，操作速度较快的机械手逐渐出现，但机械手存在价格高、设备稳定性差等缺点，推动了七轴机器人的诞生。七轴机器人具有价格低廉、机械手速度快等优点。目前，广泛使用的机器人是六轴机器人，即机器人总共有六个可移动的旋转轴。为了提高机器人的操作速度，在第5轴和第6轴的关节上增加了一个附加的第七轴，这是一种专用于高速处理压力机之间零件的方法。七轴机器人可分为电气七轴和机械七轴.目前国内企业也广泛使用机械手，一共有四个旋转轴，在压力机之间来回摆动，用于零件的处理。

本文将就七轴机器人和机械手在性能参数、投资成本、安装方式、可靠性、柔性、可操作性和可维修性等几个主要方面进行描述和对比，希望能够帮助企业在以后建造出性价比更高的冲压生产线。下文所涉及的节拍均是净节拍和理论值，生产线为断续模式，机械手为单臂机械手，七轴机器人为电气七轴机器人。

性能参数

性能参数是各生产企业在项目前期需要着重考虑的一个参数，因为它直接影响到前期的投资和后期的产能，进而影响整个工厂的运营和管理。在自动化设备的性能参数里主要有设备所能达到的节拍、柔性、运动轨迹、对压力机的间距要求等，机械手与七轴机器人性能参数的对比如表1所示。

投资成本

依据笔者的工作经验，一条普通的国内压力机自动化生产线，一条机械手和一条七轴机器人生产线投资成本分别是2000万元和1500万元（该数据仅作为本文的参考对比，不作为实际项目投资的价格参考）。

安装方式

自动化结构确定下来后，接下来的事情就是现场安装了。七轴机器人和机械手的现场安装方式明显不同，具体的对比如表2所示。

从表2中可以看出，就对地面的要求而言，机械手的适应能力更强。且现在工厂的建设是为了方便设备的吊装和后期的维护，建造更多的钢板地面。然而，机器人在受压力机振动影响方面有着更大的优势。由于机械手钢梁与压力机柱的连接几乎是刚性的，中间虽设有缓冲装置，但缓冲效果有限，压力机的振动和前后晃动对机械手的影响非常严重。当振动较大时，肉眼可以清楚地看到机械手身体的晃动。

表1 机械手与七轴机器人性能参数对比

表2 机械手与七轴机器人的安装方式对比

设备的可靠性

可靠性应该说是设备最重要的参数之一。当设备可靠性无法保证时，投资成本、性能参数等都无足轻重了。

本公司的一个生产基地有两条六轴机器人自动化线和一条机械手生产线。机械手生产线于2012年投入生产，两条六轴机器人生产线分别于2006年和2009年投入生产。从使用情况来看，机器人设备的可靠性要远高于机械手。机械手设备的停线指标每个月都超出规定，其故障率是六轴机器人的5～10倍。

七轴机器人生产线在国内还不多，所以无法客观地对七轴机器人的可靠性做出确切评价。但可以肯定的是，六轴机器人是一个很成熟的产品，七轴是作为六轴的一个附加轴，如果有问题，最多也就是第七轴会有不稳定的表现。

设备柔性

该设备的灵活性是：自动化设备适应现场生产零件的变化、冲压设备安装尺寸公差、模具结构变化等。由于七轴机器人和机械手在安装方式、机械结构和工作方式上的局限性，机械手的柔性远低于七轴机器人。机械手只能在前后压力机之间进行直线运动，这就要求前、后压力机的定位和模具的定位都很高，前后压力机的中性点为2mm。如果压力机或模具的误差精度超过2mm，机械手将无法准确地获取材料或准确地放置材料。机器人不存在这样的问题，由于机器人前六轴的柔性，机器人的位置可以随意调整，无论压力机或模具的误差是2mm还是2cm，都可以通过调整机器人的位置进行调整。

可操作性和可维修性

设备安装后，将交付业主使用。接下来要面对的是设备的操作和维护。对于设备的运行，主要体现在新部件的调试和日常运行中。机器人和机械手的操作通过手持设备进行，设备的单轴或多轴联动操作以多种方式进行，使设备能够满足操作者的要求。就作者的经验而言，机器人的操纵性与机械手的可操作性是一样的。对于设备的维护，设备的维护主要是由于设备的简单维护和技术掌握。七轴机器人和机械手在维护方面各有优缺点，无法用统一的标准进行测量。

结束语

在中小型零件生产领域，多站压力机的存在可能使自动化设备失效。无论是七轴机器人，还是各种机械手或多站压力机，企业在项目设备选择的初期阶段，结合自身的零件特点、现场安装条件、投资成本等条件进行综合考虑，最好的自动化设备是最合适的设备。