摘要：随着科学技术的发展，工业中的自动化程度在逐步加深。工业机器人因其具有更高的安全系数、更低的生产成本以及更强的操作灵活性而得到了广泛应用。将工业机器人引入到冲压自动化生产线上，是切合实际生产需求与发展需要的。文章将对工业机器人在冲压自动化生产线中的应用进行介绍。
关键词：工业机器人；冲压自动化；生产线；优化
众所周知，随着我国社会市场主义经济的高速发展，我国工业得到质的飞跃，逐渐完成了由量变到质变的转化。在这样的社会背景下，自动控制技术应运而生，随着时间的推移，工业机器人出现人们视线中，并且受到社会各界人士的广泛关注以及高度重视。工业机器人凭借自身具备的优势，能够有效控制工业生产成本，提高工业生产的经济效益，具有至关重要的作用与意义。今天，本文就以“工业机器人在冲压自动化生产线的应用”为主题进行探析，并在此基础上提出一些建设性意见，为推动我国工业的进一步发展贡献微薄之力。
1、工业机器人的概念与结构特点
1.1工业机器人的概念
工业机器人是指工业领域内自由度多的机器人或是多关节的机械手，能够自动执行或完成工作的机器设备。工业机器人主要通过本身的动力以及控制能力来完成各种功能，人类可对其进行指挥控制，或按编排好的程序自动运行，并且按照人工智能的技术原则进行活动。
1.2工业机器人结构类型和特性分析
1.2.1工业机器人结构的类型
工业机器人的基本组成部分是主体、控制和驱动系统。其中主体是执行机构以及机座，并且由手部、腕部和臂部组成，大部分机器人运动的自由度在３～６个，腕部运动的自由度通常为１～３个。控制系统按输入时的程序对执行机构和驱动系统发指令的信号，并对其进行控制；驱动系统主要由动力装置与传动机构组成，主要是让执行机构做出相应动作。
1.2.2工业机器人的特性分析
工业机器人能够把遥控操作器连杆机构与数控机床伺服轴相联接，并预先对机械手的动作进行设定后编程输入，工业机器人就能独立运行。由于工业机器人的生产成本较低，所以更加经济适用；冲压自动化生产线上的工业机器人具有人类的感知功能、行走功能以及作业功能等；还能根据设定的程序改变动作或工作的对象；而且工业机器人还具由很高的柔性化特征。
2、工业机器人在冲压自动化生产线中的应用
在汽车制造的过程中，工业机器人在冲压自动化生产线运行的循环方式为：机器人拆剁（剁料拆垛）→板料传输→板料涂油→板料对中→上料机器人送货→首台压机冲压→下料机器人取货、送货→压机冲压→根据工序数量循环→下料机器人取货、送货→末端压机冲压→线尾机器人取货、放货→皮带机输送→人工码垛。
2.1工业机器人在冲压自动化生产线应用中的拆垛系统
拆垛系统所采用的是可循环双垛料台，而冲压自动化生产线的输送过程中拆垛系统的必备系统是自动的拆垛单元。自动拆垛单元的设备主要有自动涂油装置、拆垛小车以及磁性传送带机等。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆板件板料拉延的工序中进行涂油工序的安排时，运用自动涂油机对板料表面涂抹拉延油，能够保证板件表面的质量以及润滑性，增加板件防锈的能力；拆垛小车主要停放在上料区与上料后的位置，这样可以方便机器人取料；磁性传送带按不同的位置可分为导入式和导出式传送带，工业机器人从拆垛机中取物料送入涂油机式是导入式传送带，而将板料按规定的速度送入中台是通过导出式传送带，且两者的操作原理基本相同。
2.2工业机器人在冲压自动化生产线应用中的控制系统
控制系统对冲压自动化生产线上工业机器人的应用具有决定性影响，其中的工业机器人的功能的完备程度和动作的准确性都是由先进、可靠的控制系统做保障的。本文讲述的自动化控制系统，其主要工作是对上下料系统、线尾输送系统、中台系统、拆垛机遇涂油机进行统一调度、监管和控制。通过对自动化系统的数据层和物理层中各种系统软硬件的结构和配置进行修改，可有效实现对工业机器人的统一调度。
2.3控制系统的物理层
物理层处于自动化控制系统的最低层，也是控制系统的最基础部分。物理层涵盖了控制系统中所需的所有物理设备，包括电动机、电磁阀、检测单元、输入设备、现场操作站等。这些设备通过现场总线的连接，可以与数据层的PLC直接进行数据交换，以实现系统对设备数据的采集，以及系统对机器人动作的控制。
2.4工业机器人在冲压自动化生产线应用中的安全系统
工业机器人在冲压自动化生产线应用中最大的特点就是安全，在该系统中采用安全的保护系统，且安全装置的配置要尽可能的完善。通过完善安全装置，采用Ｐｒｏｆｉｂｕｓ总线与主ＰＬＣ系统进行通讯，进行实时控制，显示出安全区域的状况，并及时发出警报信号或直接停机。整个安全系统中辅助工具是声光警报单元，不仅能够将安全系统中各个监控点报警异常情况及时的通知工作人员进行处理，操作人员还能及时的对设备的启停或故障、上下料故障等进行处理。冲压自动化生产线的拆垛系统前有一道升降门，而两个剁料台与升降门开闭互相转换，其中某个剁料台中无料时，另外的剁料台在进入前，升降门就会打开，使其剁料台进入，无料的剁料台离开后，升降门自动落下。操作人员对升降门进行控制和操作，并在确保工作安全的前提下自动运行冲压线。控制系统中工业机器人与压机之间的安全信号以及所有的紧急停止报警信号都是连锁在安全的ＰＬＣ系统中的，并且通过ＰＬＣ的程序对其进行转换互锁控制。
2.5工业机器人在冲压自动化生产线应用中的仿真模拟系统
在将工业机器人运用到冲压自动化生产线中时，需要对工业机器人的动作和工作程序进行校准。在校准过程中，工业机器人可以通过对虚拟的冲压生产线环境的适应达到作业所需标准，之后再将其投入到真实的生产线上工作[7]。这样做不仅可以及时发现工业机器人自身以及所运行的系统中的漏洞，还能够调节工业机器人与现场作业的节奏，提高生产效率。在工业机器人作业的过程中，可以对其进行离线调试，通过模拟机器人的动作模式和运行路线，对机器人进行调整，有效缩短了调试所需的时间，增强了设备系统的安全性。
3、结论
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，是汽车制造中必不可少的设备。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
［1］陈立新.工业机器人在冲压自动化生产线的应用［J］.机械设计与制造，2010（10）.
［2］王明，黄英，王长润.机器人冲压自动线的生产节拍优化［J］.仪器仪表用户，2008，15（6）.
［3］陈皓.冲压自动化的对中方法比较［J］.自动化应用，2011（8）.
［4］陈立新，郭文彦.工业机器人在冲压自动化生产线中的应用［J］．机械工程与自动化，2010（3）.
论文作者:余建辉
论文发表刊物:《电力设备》2018年第24期
论文发表时间:2019/1/8
标签：机器人论文; 工业论文; 系统论文; 自动化生产线论文; 涂油论文; 板料论文; 控制系统论文; 《电力设备》2018年第24期论文;