摘要：科学技术发展加快了全球经济一体化的步伐，并为工业制造业提供了发展的空间。作为工业生产中的重要工艺生产线的冲压自动化生产线，利用工业机器人可以提高生产效率，在一定程度上对工业生产成本进行优化控制，维护工业生产的综合效益。工业机器人作为自动化设备中的执行机构，在冲压自动化生产线中利用具有良好的应用价值，以下对该系统进行分析。
关键词：工业机器人；冲压自动化；生产线；应用
引言
工业机器人具有灵活性强、生产成本低，安全系数高等优势被越来越多的工业行业所认可并运用到生产过程中。冲压自动化生产系统中运用工业机器人不仅符合工业技术的发展要求，还能提高工业制造业生产的效率，保证产品的质量，因此本文对冲压自动化生产线中工业机器人应用的研究有着十分重要的现实意义。
1.工业机器人在冲压自动化生产线中的作用
随着科学的不断进步，工业技术的不断发展，工业机器人作为工业中主要的自动化装备也已经得到了较为广泛的应用。以汽车的生产制造为例，在汽车生产的过程中，汽车车身的钣金冲压线是生产过程中的主要设备，生产效率和生产质量直接影响着汽车制造业的生产效率和汽车的生产质量，而冲压自动化技术是提高生产质量和生产效率的主要措施。工业机器人作为可靠性强、灵活性高、安全性好，并且运行方便的一种新型的机械设备在冲压自动线上的运用，对汽车制造具有重要的作用。
2.工业机器人在冲压自动化生产线中的运行方式
工业机器人在冲压自动化生产线中的应用中主要遵循：垛料拆垛→板料传输→板料对中→上料机器人送料→首台压机冲压→下料机器人取、送料→压机冲压→根据工序数量循环→下料机器人取、送料→末端压机冲压→线尾机器人取、放料→皮带机输送→人工码垛的循环运行方式。
3.工业机器人在冲压自动化生产线中的应用
3.1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。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。
3.2抓取系统
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。
3.3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。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆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。
3.4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。
3.4.1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。
3.4.2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。
3.4.3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。
3.5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。
3.6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。
结束语：总之，冲压自动化生产线中工业机器人的广泛运用，在保证工作效率、工作质量的前提下提升了生产的效率，工业机器人替代了工人重复且单调的工作，并且工业行业中生产、制造业日益重要的设备。在工业生产中应用冲压自动化生产线，不仅可以满足生产需求、提高生产质量，更有利于企业规模的壮大。
参考文献
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[2]和瑞林，刘吉辉.机器人冲压自动化生产线的构成及技术特点[J].金属加工.2012.
[3]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.
论文作者:李诏盟
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第24期
论文发表时间:2018/1/23
标签：机器人论文; 工业论文; 系统论文; 控制系统论文; 自动化生产线论文; 母盘论文; 永磁论文; 《建筑学研究前沿》2017年第24期论文;