摘要：随着现代科学技术的不断进步，技术方面和设备方面也越来越科学新颖，使得冲压技术也得到优化，工业机器人的出现和应用，有效地代替了人工劳动，促进了工业生产效率的不断提升，为工业产品质量控制打下良好的基础。尤其是在冲压自动化生产线中，工业机器人的应用促进了自动化生产水平的提升，在工业生产领域受到广泛关注。本文就以冲压自动化生产线中的工业机器人应用进行阐述。
关键词：冲压自动化生产线 工业机器人 应用 概述
1.工业机器人概述
1.1概念。工业机器人是指在工业领域内所应用的机械手或机器人，其具有多关节和多自由度。在实际应用中，通过对工业机器人的运行程序进行预先设定，即可实现自动执行具体工作，并基于自身控制系统和动力系统实现预定功能，从而保证工业机器人的规范操作。可以通过现场对工业机器人控制或者通过预先编辑好程序来控制工业机器人，是其达到完成指定任务的目的。
1.2 结构类型。工业机器人主要包含控制系统、机器人主体以及驱动系统等组成部分，其中机器人主体作为执行器件，其性能非常关键，它一般包含机座与执行机构。而要想机器人本体动起来还需有驱动系统，它由传动机构和动力装置组成。工业机器人的关节位的动作大多包含1~3个自由度，自由度总数可在3~6个左右。工业机器人作业过程中，基于技术人员在控制系统中编制程序实现对驱动系统及机器人主体发号施令，并控制机器人的执行动作，从而确保工业机器人的规范操作。
1.3 特性分析。多数情况下我们可以通过将数控伺服轴，遥控操作器等进行有序连接，再利用预先设置好的程序驱动电路控制机器人本体，让机器人动作有效地进行。一般应用于冲压自动化生产线中的工业机器人具有行走功能，由于其内部具有模拟人类感知系统，在执行动作的过程中能够基于此系统完成各项操作，在保证冲压自动化生产质量与效率的同时，达到控制生产成本的目的。工业机器人具有较高的柔性，在控制程序修改上有一定可操作性，从而促进各项功能与动作的顺利实现，更好地满足冲压自动化生产线的对工业机器人的应用需求。
2.工业机器人在冲压自动化生产线中的应用
2.1运行方式。工业机器人冲压自动化生产线的操作流程大致为拆垛输送、抓料放料、对中材料、取料放料、首台机冲压、取料放料、压机冲压、循环工序、取料放料、末端压机冲压、取料放料、码垛输送等等。
2.2拆剁系统。在冲压自动化生产线输送的过程中，自动拆剁单元是必备的系统，并且拆剁单元主要包括拆剁小车、自动涂油装置、磁性皮带机以及对中台和双料检测等设备。拆剁小车主要应用在上料区和上料后停放的固定位置，可以为机器人取料提供方便。磁力皮带机根据位置不同可以分为导出式皮带机和导入式皮带机，导入式皮带机主要应用于将机器人从拆剁机初取出的物料送到涂油机中，而导出式皮带机主要将板料按照一定的速度送入到对中台内，但是其基本原理是相同的。自动涂油机主要是对于板件拉延率较大时，在板料进行拉延工序时，进行安排涂油工序，从而可以通过自动涂油机在板料的表面上涂上拉延油，消除冷轧钢板上的生产地滑移线。从而可以保证冲压成型的板件的表面质量良好以及满足润滑性要求，而且还可以增加冲压钢板的防锈能力。对中台主要采用机械对中台，可以方便地进行固定或者移动，而且还可以使用视觉对中或者重力对中，从而可以有效保证板料的定位准确、快捷以及牢固。机器人可以根据零件的对中位置，改变运行的运动轨迹，从而能够将板料准确地搬运到压力机内。
2.3抓取系统。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆抓取系统最常用的是真空吸盘或电磁铁的形式，但是采用这两种方式，在断气或断电的情况下，工件会掉落从而影响设备或人身安全。为了更加安全生产，目前越来越多厂家采用了磁性吸盘和新型电永磁铁。其中，一，磁性吸盘是气缸和磁力座的复合产品，其动力来源于压缩空气，与双线圈的电磁阀配合在断电断气情况下依然有磁力；二，电永磁铁是采用双极性磁差原理，用短暂的脉振电流控制的永磁器，在0.02s时间可转换成永磁铁，之后无需供电保证磁力，所以使用更加安全。
2.4切换系统。切换系统能进一步增加工业机器人在冲压自动生产线的柔性程度，其能适应更多的工件种类变化或解决冲压前后工件变化后抓取系统不能共用的问题，所以在实际生产中它是很常用的一个装置。其结构由两部分组成，分别为公盘及母盘，公盘安装在机器人上，母盘连接抓取系统，两者均有安装气和电模块，工作时机器人抓取公盘通过双销定位在母盘配合位置后，采用钢珠锁或勾销锁紧方式与母盘紧密的连接在一起，从而实现气和电快速切换。
2.5控制系统。控制系统是工业机器人的核心内容，决定这机器人的功能实现。控制系统能对机器人的上料、下料、传输、拆垛进行统一的监督和控制。
2.5.1控制系统的物理层。物理层位于控制系统的最底层，是控制系统的基础。物理层包含了系统中需要的所有物理基础，包括电机、检测、输出输入等等。这些设备通过总线互相相连，并与数据层相连，是实现数据的采集和处理。
2.5.2控制系统的数据层。控制系统中采用总线技术，实现各个层面的数据相互连接。并使各个模块相互依存实现系统的自动化。使用现场总线技术可以将控制系统与机器人的驱动系统和机器人的本体进行相连，实现数据信息的传输，以实现系统的自动化。
2.5.3控制系统的操作面。对机器人的操作，我们采用的是示教器，并且生线产上的各机器人由总线连接起来，并汇总到上位机PLC，从而实现对机器人整体的监控。上位机主触摸屏能够显示各机器人是否正常工作的信号，当机器人出现故障时，示教器会发出报警信号。同时有异常的机器人的报警信息都会汇总到上位机PLC并显示在主触摸屏上，工作人员通过主触摸屏的信息对机器人进行适当的处理。
2.6安全系统。将工业机器人引入到冲压自动化生产线中之间，必须要保证机器人的安全性，对机器人进行检查和维修是非常重要的。上位机PLC通过总线技术可以实现对机器人的实时监控，并在出现问题时，及时的发出报警信号，通知工作人员对机器人进行故障排除。
2.7仿真模拟系统。将工业机器人引入到冲压自动生产线之前必须要保证所选型的机器人自身功能是否满足生产要求，在机器人工作之间，要对机器人的工作范围、工作速度，有效负载及干涉区域等进行验证，以保证工作的高效性及可达性。在仿真的过程中，可以模拟冲压生产线的工作环境，验证机器人是否可以达到工作要求，在检验合格之后才能将机器人投放到生产线中。同时机器人在工作过程中，我们也可以对机器人进行控制和调试，增强设备的安全性。
综上所述。随着科学技术的不断发展，冲压技术的不断进步，工业机器人在冲压自动化生产线中广泛的应用，代替了工人单调重复的劳动条件，提高了生产效率和工作效率，对产品的生产质量也有很大的提高，工业机器人已经成为提高生产效率、生产质量以及经济效益的重要设备。采用工业机器人形成的冲压自动化生产线不仅提高了自动化水平，降低了生产成本，而且极大地提高了生产效率和生产效益。
参考文献
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[2]周玉林.张志强.冲压线机器人与压机动作协调方法[J].制造技术与机床，2013.
[3]任燕．工业机器人在柔性生产线中的应用[J]．自动化与仪器仪表，2015.
论文作者:吴虹坪
论文发表刊物:《基层建设》2017年第24期
论文发表时间:2017/11/10
标签：机器人论文; 工业论文; 控制系统论文; 系统论文; 母盘论文; 自动化生产线论文; 涂油论文; 《基层建设》2017年第24期论文;