丛龙飞 胡琦
沈阳新松机器人自动化股份有限公司 辽宁沈阳 110169
摘要：近年来，我国的汽车行业有了飞速的发展，在汽车行业中，工业机器人的应用越来越广泛。汽车在生产过程中有一项必不可少的机械设备即汽车车身覆盖件冲压生产线，在汽车的生产效率以及最终的生产质量方面发挥较为重要的影响作用。文章着眼于工业机器人在冲压自动化生产线中的应用问题展开讨论，结合个人的实践经验提出相关见解，希望能够积极提出改进意见。
关键词：工业机器人；冲压自动化；生产线
引言
随着经济和科技的发展，人们对于工业产品的需求量在增加，工业自动化的程度也越来越高。传统的工艺和工作模式已经不能满足人们对于工业产品的需求。为了满足人们对于工业产品的需求，企业将机器人引入到生产中。而将工业机器人引用到冲压自动化生产线中，在原本的基础上不仅可以大大的提升工业的产量和效率，而且提升了产品的质量。
1工业机器人的结构及特点
1.1工业机器人的结构
工业机器人的主要结构可以分为主体、控制系统和驱动系统等组成部分，主体部分包括机座和执行机构，有一定的动作操作能力，臂腕部位可作抓放操作。工业机器人的自由度控制一般有一到三个，并且其灵活程度相对来说都较为智能化，不仅节省运作的成本，还能进一步提高工作效率。工业机器人在其操作系统方面来说具有绝对的系统控制作用，通过在系统内部输入程序操作的相关指令，就可以给驱动系统和执行系统发出相关的运行信号，对此过程进行具体的控制。对于工业机器人来说，其驱动系统是为让机器人产生和指令相符的动作而向执行机构传达运行指令。
1.2工业机器人的特点
工业机器人可以将机床和控制器进行信号对接，按照设定的程序进行操作。在冲压自动化生产线上使用机器人，机器人一般需要增加外部行走轴，并通过安装在机床的传感器模拟人工的感知，从而来完成工作任务。另外，工业机器人的柔性是非常好的，对机器人的控制系统进行简单的升级就能实现更多的功能。
2冲压自动化生产线中的工业机器人应用
2.1工业机器人运行中的拆垛系统
工业机器人在冲压自动化生产线上的作用越来越突出，尤其是自动拆垛作为汽车生产系统必有环节出现在生产系统的输送线上，该系统包含多样化的生产设备，包括拆垛小车、自动涂油装置、磁性皮带机和对中台以及双料检测等。拆剁小车在材料的上料区或是上料后停放的固定位置，这样机器人取料时间最少，也更为便捷。磁力皮带机根据机器人实际位置的不同，分为导出式皮带机及导入式皮带机，导入式皮带机能够取出物料传送至涂油机中，而导出式皮带机能够将板料依照一定的速度送至对中台内部。自动涂油机是在板料拉延工序环节展安排涂油，必须在板件存在较大拉延率的情况下进行，通过自动涂油机将拉延油涂抹在板料的表层，消除冷轧钢板上生产地滑移线的，保证加工完的表面质量达到相关的标准要求，具备与其合格的润滑性能，提升冲压钢板的防锈能力。通常使用机械对中台，在移动或者固定时更加快捷方便，采用视觉以及重力对中的方式。为了体现板料在定位方面的准确性，以及方式上的便捷化和固定的牢固性，根据零件的对中位置自适应的调整运动轨迹，更加快速有效且准确地将板料搬运到压力机内。
2.2工业机器人在冲压自动化生产线中的控制系统应用
冲压自动化生产线中，控制系统是应用工业机器人的核心系统，只有确保控制系统的安全稳定运行，才能够做好各条工业生产线上的协调统一工作。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆控制系统是整个工业生产自动化体系中对技术先进性、系统完善性以及软件可靠性要求最高的系统，因此在冲压自动化生产系统中，监控系统的生产效率、自动化程度需要着重完善，重点从监控控制系统、连线控制系统以及安全防护控制系统入手，增强工业生产线流动的架构。对于控制系统的物理层设计，将控制系统置于系统的基础层，包含了电机、检测、输入输出等等操作，所有的机械部件如何通过总线相连接，增强数据层之间的互连性，是在设计控制系统的数据采集以及数据处理的时候需要重点加强和完善的。对于控制系统的数据层设计主要应用了总线技术，各个数据层之间的数据互相连接，进而构成相互依存的系统自动化架构，让控制系统与机器人的驱动系统实现本体链接，实现高效率的数据信息传输，完善系统控制的自动化功能。例如：控制系统内的文档管理模块，对机器人的动作、指令等等程序进行保存以及存储，主要保存在控制卡硬件上，以二字符指令集的形式存储。运动学分析模块，对工业机器人的关节运动角度进行计算，掌握机器加工的最佳位置以及姿态，就还可以计算出机器人各个关节的角度酒，用于检验工业机器人是否达到预先的要求。轨迹规划模块，输入机器人的基本运动形式，借助已经成型的指令程序进行插补，最终促使机器人实现自由的曲线运动。
2.3冲压生产线的安全防护
2.3.1冲压生产线的安全分析
1）汽车的生产线中的主要机械以及机器人，同时包含与之相关的辅助设备。由于机械在生产运行的过程中其运行速度过于快，并且各个区域的机械运行之间会出现重叠的部分，这些重叠的部分之间又存在相互影响的关系，因此他们之间存在明显的安全隐患。2）汽车设备之间受控于各个系统的调配，而控制系统的程序比较复杂一些，日常安装和日常调配时需要对其参数进行相对应的设置及做具体的调整。调整参数过程中，如果汽车的设备系统设置不当，会引起汽车的适时机械故障出现，最终造成设备隐患。
2.3.2冲压生产线的保护措施
冲压生产线的保护措施可以分为硬件和软件，需要同时做好两方面的工作，才能实现设备生产安装安全的目的。硬件连线监控系统一般是总线布控来完成数据的传输，这要求总线不仅要具备良好的抗干扰能力，还要具备其在数据传输方面表现出的可靠性能和其它基本特点。监控系统在数据线的传输中需要使用附带屏蔽层的数据线，而且在安全防护系统上使用高安全系数的安全防护系统专用设备设施。因此，建议应由专业人士进行分析审核之后投入使用中。
2.4工业机器人在冲压自动化生产线中的仿真系统设计
工业机器人为了能够在冲压自动化生产线中替代人工操作，其工作和运转的动作和程序必需与人类的施工操作具有一定的相似性，因此在强化对于自动生产线的仿真系统设计和校准显得尤为必要，在进行仿真系统校准的过程中，工业机器人可以通过模拟冲压生产线的环境对作业标准进行检验，在模拟的环境之中发现工业机器人的运转疏漏，及时调节工业机器人在冲压自动化生产线中的运营节奏，有效提高生产效率，并实际运转的过程中通过分析实施监督得到的数据，做好离线调试，模拟机器人的动作模式以及运行路线，做到实时调整，降低和缩短工业机器人的调试时间以及工作过程中失误发生的概率，让冲压自动化系统的安全性得到有效的提升，系统运转的稳定性也满足工业自动化生产的需求。
结语
车身做为汽车在生产中具有重要性能的设备，其生产工艺和汽车最终的生产质量都会在汽车市场行业具有一定的影响力和竞争力。而我国在这方面的技术研究也随着经济社会的不断进步和发展在不断的进步，尤其是随着信息技术的快速发展，智能工业机器人在汽车产业得到了越来越广泛和深入的应用。在冲压自动化生产线上，工业机器人的应用有助于显著提高生产效率，保证生产质量与安全，降低人力和时间成本，从而产生巨大的经济效益。
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[1]卢泽旭.工业机器人在冲压自动化生产线中的应用研究[J].装备应用与研究,2012(12):49.
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[3]田雪民.论工业机器人在冲压自动化生产线的应用[J].现代商贸工业,2013(12):146-147.
[4]卢泽旭.工业机器人在冲压自动化生产线中的应用研究[J].装备应用与研究,2012(12):49.
论文作者:丛龙飞,胡琦
论文发表刊物:《防护工程》2018年第8期
论文发表时间:2018/8/29
标签：机器人论文; 工业论文; 控制系统论文; 系统论文; 自动化生产线论文; 涂油论文; 生产线论文; 《防护工程》2018年第8期论文;