摘要：随着工业产品规模的不断扩大，客户对产品质量要求的不断提高以及人工成本的不断攀升，传统的制造模式已经无法适应现有的形势。以汽车车身的钣金冲压为例，现已经完成了由人工生产向自动化生产的转变，实现了产品的升级换代和生产效率的提高。随着工业机器人的蓬勃发展，将工业机器人应用到冲压自动化生产线中代替现有机械手，不但能够增加自动化生产线的柔性，还可以获得更为可观的经济收益。
关键词：冲压自动化；生产线；工业机器人；应用
1冲压自动化控制原理
在冲压自动化控制技术运行正常的情况下，技术中的各个机器人能够按照以下方式运行：第一个机器人会在堆料处吸起料片并将其放到整理台上，之后将会有第二个机器人开始检测和冲压操作，其会在传感器的监控下将料片放在检测装置上，检测装置会详细检查该料片的厚度和质量是否符合标准。如若检测正常的话，第二个机器人会接着将料片放入第一台冲压机内开展冲压操作，若检测显示该料片质量未达标那么机器人会将其扔到指定的废料处；在第一台冲压机对质量合格的料片完成后冲压操作后，第三个机器人会将该料片吸起并送到第二台冲压机进行二次冲压操作。在这一过程中，技术将以信号传输的方式为其提供安全保护，以避免出现第三台机器人取料时发生第二台机器人同时放料的问题，以此来保证各自的操作达到安全：在第二台冲压机完成对料片的冲压操作后，还会有第四台机器人将料片吸起放到第三台冲压机进行第三次冲压，以此往复，通常情况下冲压自动化控制操作将循环进行10次以上。
2工业机器人的结构
工业机器人作为工业领域内多自由度的机器人或者多关节的机械手臂，能够通过机械执行命令的方式完成设备加工。工业机器人主要可以通过自身的动力以及控制能力实现各种功能，通过人工智能技术按照事先预定的编程就能够实现自动化操作，工业机器人可以通过遥控器与连接杆机构针对数控机床伺服轴进行连接，通过预先针对机械手臂输入设定的编程，就能够让工业机器人实现独立运行。由于工业机器人生产成本比较低，可以实现批量化、规模化生产，具有人类的感知功能、行走功能和作业功能，所以能够在冲压生产线上得到良好的应用。
工业机器人的主要结构包括主体控制器以及驱动系统主体作为执行机构以及基座，必须要通过手部，腕部和臂部共同协调，从而形成机械臂，对于大部分的工业机器人来说，其主要的运动自由度为3-6个左右，而腕部运动的自由度则为1-3个，在控制系统输入相对程序以及驱动系统指令时就能够针对腕部进行只精准控制，而工业机器人的驱动系统，主要动力装置和传动机构共同构成，可以保证工业机器人做出相应的动作。由于工业机器人非常的复杂，不仅包括主体驱动系统、控制系统，而且还有基座执行机构，工业机器人的腕部能够进行各种灵活的操作，可以实现自动化控制。由于工业机器人非常的智能，所以在运用的过程中可以有效提高工业生产效率，极大的取代人工劳动力，对于我国人口老龄化日益严重的问题能够得到极大的解决，而且工业机器人可以具备绝对的控制作用，通过一系列的指令操作输出，就能够让工业机器人自动发出相关的操作信号，对工业机器人进行自动化控制。
3工业机器人在冲压自动化生产线中的应用
3.1工业机器人在冲压自动化生产线中的安全系统设计
在冲压自动化生产线中应用工业机器人要确保生产流程的安全运转，确保工业机器人能够真正地替代人工完成生产作业。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在冲压自动化生产线中，上位机的PLC能够借助总线技术对工业机器人的生产作业进行实时监控，在发现问题的时候第一时间发出报警信号，通知工作人员对生产线上的故障进行排查和维修，PLC系统主要是就使用Profibus总线，对工业机器人的安全区进行实时监控，并在日常的维修检验的时候进行及时的更新检查，维护工业机器人的各个部件运转，及时排查和预防故障，降低冲压自动化生产线运转的过程中失误发生的频率。
3.2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。
3.3冲压生产线的保护措施
为了能够加强冲压生产线的运行效果，必须要针对冲压生产线制定一系列的安全防护措施，避免工业机器人发生故障。尽管冲压生产线被分为不同的区域，而且各自设备的运行也都在一定的区域内，但是很多的设备会出现有部分重叠的情况，如果没有针对重叠区域进行合理的控制和调配则很容易导致工业机器人在运行过程中发生碰撞，造成安全隐患。由于控制系统非常复杂，所以必须要加强对于控制系统的日常调配，通过各种参数以及设计及时调整工业机器人的工作方法，如果汽车设备系统的设置出现问题，则很容易导致汽车故障。对于冲压生产线的保护可以通过硬件保护与软件保护两种策略共同运行，全面提高冲压生产线的保护效果，例如通过硬件监控能够针对各项数据进行传输为此必须要加强总线的抗干扰能力，另外监控系统也应该保证数据传输的过程中附带屏蔽层，提高安全防护的系数。
在冲压自动化生产线拆垛系统中包括一道垂直的升降门，通过剁料台与升降门相互配合转化能够保证运料安全，当某一个剁料台无料时，另外的调剁料台就会进入升降门，保证垛料台顺利运行，而无料的剁料台在离开之后升降门又会自动下落，通过对于升降门的合理控制能够保证生产安全，而且也可以实现自动冲压。如果系统运行出现故障，还能够通过PLC系统发出自动报警信号，并且对断料台进行互锁控制。
3.4模拟仿真系统
为合理布置生产线、缩短现场调试安装周期，利用工业机器人的离线编程功能，对工业机器人的工作速度、运动轨迹和有效负载等进行仿真，仿真可避免现场的系统干涉及节拍不合理，能够提高生产线的可靠性和安全性。
结论
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。
参考文献
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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,2017(12):146-147.
论文作者:柳南,李宁,郭广
论文发表刊物:《基层建设》2019年第2期
论文发表时间:2019/4/24
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; 操作论文; 生产线论文; 《基层建设》2019年第2期论文;