三次元机械手在单压机多工位冲压线里是核心搬运设备。选型的时候，有五个参数最关键：负载、行程、速度、精度、安装方式。咱们一个一个说。

负载能力。负载能力是机械手能抓取的最大重量。选型的时候不能只看工件的静态重量，还要考虑动态惯性力。机械手在高速横移、升降和启停的时候，工件和夹钳会产生惯性力，这个力会叠加在静态重量上。如果机械手的额定负载刚好等于工件加夹钳的重量，高速运行的时候惯性力一叠加，机械手就过载了。稳妥的做法是留出30%到50%的余量。比如工件加夹钳重20公斤，选额定负载30公斤以上的机型。负载余量留足了，机械手在高速运行时才稳，不会因为过载产生抖动或者定位偏差。

行程。三次元机械手有三个方向的行程：X轴横移行程、Y轴升降行程、Z轴进退行程。X轴行程取决于工位数和工位间距——几个工位、每个工位间距多少，横移行程就要能覆盖从第一个工位到最后一个工位的距离。Y轴升降行程取决于模具高度和工件取放高度，要保证夹钳能降到模具型腔底部取件，也能升到安全高度以上再横移。Z轴进退行程取决于模具的开口深度和机械手的安装位置，要保证夹钳能伸到模具最深处取件，也能完全退出来不干涉冲床运行。

速度。速度这块要跟冲床节拍匹配。三次元机械手的运行速度决定了它完成一个取送料循环需要多少时间。冲床滑块从上死点到下死点再回到上死点的时间，就是机械手完成一个循环的时间窗口。机械手的循环时间必须小于冲床的行程时间，否则就来不及在冲床合模之前退出来。选型的时候要核算：机械手三个轴同时动作的最短循环时间是多少？加上夹钳张开闭合的时间，总循环时间能不能满足冲床的最高节拍要求？如果机械手速度不够，整条线的节拍就被它卡住了。

精度。三次元机械手的重复定位精度影响的是工件在模具里的放置位置一致性。精度高了，每次放件的位置都一样，冲出来的产品尺寸稳定。精度不够，每次放件位置有偏差，产品尺寸就波动。汽车覆盖件这类对尺寸一致性要求高的产品，机械手的重复定位精度一般要求在±0.1mm以内。精度的保证靠的是高刚性机械结构、精密直线导轨和高分辨率伺服编码器。选型的时候要看机械手的结构刚性和导轨精度等级，不能只看标称精度数字。

安装方式。三次元机械手有龙门式和地面站立式两种安装方式。龙门式架在冲床上方，适合大型冲床和大型工件；地面站立式立在冲床旁边，适合中小型冲床。安装方式的选择要结合厂房层高、冲床布局和维修通道来定。龙门式不占用地面空间，但要求厂房层高够、横梁承重够；地面站立式占用地面空间，但安装维护方便一些。

自动化替代人工在单压机多工位冲压场景下，三次元机械手替代的是人工在多工位模具之间搬运工件的工序。人工搬运速度慢、定位不准、还有安全隐患。机械手三轴联动，速度快、定位准，每一次取放的位置都一致，产品的一致性有保障。工人只需要在产线外面巡检，不用进入冲压危险区域。

广东瑞辉智能科技有限公司在冲压自动化领域深耕二十多年，是国家专精特新“小巨人”企业，总部在东莞，有四百多名员工、八十多名研发人员。瑞辉在三次元机械手选型方面有丰富的实战经验，会根据客户的产品重量、工位数、模具排布和冲床节拍做负载、行程、速度和精度的匹配计算，确保机械手在产线上跑得稳、跑得快。瑞辉近五千台套设备在国内外客户现场运行，服务过比亚迪、吉利、大众、特斯拉、宝马、奔驰、本田、路虎捷豹等知名主机厂和一级配套商。