工业机器人在冲压自动化生产线的应用探讨

张琦 孙万胤

【摘要】随着我国工业生产现代化程度的不断提高，工业机器人在该领域的应用日益广泛，与传统人工操作的方式相比，工业机器人的应用不仅可以切实提高生产效率和质量，而且也可以满足现代化工业的生产需要，促进工业产业长足发展。文章主要以工业机器人在冲压自动化生产线的应用为探讨核心，以此来为日后此方面工作的顺利开展提供参考。

【关键词】工业机器人;冲压自动化生产线;应用

工业机器人是科学技术飞速发展的产物，也是工业领域实现现代化生产的必然需求。近年来，随着工业机器人应用范围的不断扩大，如何进一步提高工业机器人在冲压自动化生产线的应用效果成为了工业企业面临的重大课题。了解工业机器人结构和特点，并在实际操作中对其进行优化与完善至关重要，需要相关部门对其给予高度重视。

一、工业机器人的结构和特点

所谓工业机器人，主要是指应用于工业生产领域的多关节机械手或多自由度机器人。在机器人运行过程中，由其自身具备的控制系统识别技术人员提前设定好的程序，并以此为依据控制机器人执行生产任务或辅助完成任务。整个生产任务无需人工参与，全部由智能机器人自动完成。

（一）工业机器人的结构

就目前工业生产领域使用的机器人来看，其主要由三个部分构成，即机器人主体、驱动系统和控制系统。其中，机器人主体在生产中主要负责将物体抓放到操作台上，而要实现这一目标，必须保证机器人主体具有人类手臂的抓握功能，且要拥有较强的灵活性。因此，在机器人主体的设计时，主要以人的手臂为原型，不仅能屈能伸，而且可以根据操作需求调节机器人手腕的灵活度。利用工业机器人进行工业操作，不仅可以大幅度提升工作效率，而且还可以实现节约成本、提高经济效益的目的。控制系统起着对整个机器人的控制作用，当接收到系统主板传递过来的指令后，由驱动系统对该指令进行解析，并传达给执行系统来执行工作任务，产生相关操作。

（二）工业机器人的特点

从实践应用来看，工业机器人的特点主要体现在以下几个方面：（1）从使用功能方面来看，工业机器人与人工操作相似，同样具有一定的感知功能、作业功能和行走功能。不仅适用于基础生产操作，对于相对复杂的工作任务，机器人也能顺利完成，且有些任务是人力无法完成的。（2）与人工操作相比，工业机器人更具灵活性和智能性。因为机器人开展的各类操作都是依靠指令完成的，所以，技术人员可以根据工业生产需求，随时对机器人的工作任务进行调整，以便更好的完成生产任务。（3）工业机器人的生产成本较低，利用机器人取代人工操作，一方面可以节约大量人力支出，提高企业经济效益;另一方面，在冲压自动化生产线上的应用，只需要根据生产需求设定程序指令即可，具有较高的柔性化。

二、工业机器人在冲压自动化生产线的应用

（一）工业机器人在冲压自动化生产线应用中的拆垛系统

自动拆垛系统是汽车生产系统中必不可少的一个环节，工业机器人在该系统中的有效应用可以代替人工从事拆垛、搬运、装车或上料等作业，减轻人工操作负担的同时，也可以将生产人员从危险、有害、有毒的环境中解脱出来。構成拆垛系统的设备有很多，例如拆垛小车、磁性皮带机、自动涂油装置以及双料检测等。其中，拆垛小车多位于上料区或上料后停放的固定位置，以此来增加取料的便捷性。磁性皮带机分为导入式和导出式两种，每一种都有其特定的应用功能，可根据机器人位置不同合理分配。自动涂油机主要是将板料的表层部分均匀涂抹上拉延油，保证板料表面的润滑性满足生产要求，进一步确保生产质量。与此同时，为了更加快速有效的将板料搬运到压力机内，需要根据零件的对中位置自适应的调整运动轨迹。

（二）工业机器人在冲压自动化生产线应用中的控制系统

在冲压自动化生产线中，工业机器人应用效果的好坏主要取决于控制系统是否可靠、完善。作为工业机器人的核心部分，控制系统的作用主要是对机器人各部分操作进行控制和协调，使其高效、准确的完成生产任务。就当前工业机器人控制系统运行现状来看，基本已经可以满足现代化生产需求。在这种情况下若想提高生产效率和质量，就要从控制技术着手，尽可能通过控制技术灵活性的提升来实现高效运作。此外，为了保证控制系统对拆垛系统、输送系统及上下料系统的有效控制，控制系统的构建应包括以下3个部分：（1）设备层。通过主机总线将指令信号传输给控制层的PLC处，然后由PLC把指令信号传输给各个设备，由各个设备负责指令信号的完成。（2）控制层。对于各个设备操作的控制主要依靠总线中的PLC来完成，因为整体系统在运行过程中需要控制的设备有多个种类，为了实现对所有设备的高效控制，控制层需要具备单独控制和连线控制两大功能。设备和PLC部分的通讯以及数据传输主要是利用工业以太网来完成。此外，为了实现压力机各个部分的有效连接，应在控制系统中配备先进的Ethemet card，实现工业机器人的主机系统和控制系统的有效通讯。（3）操作界面。操作界面的功能是向各个设备发送指令信息，目前多以触摸屏设备为主。在操作界面上，技术人员可以对各个单元的运转信息实时了解和掌握，并根据运转信息了解工业机器人的操作状态，一旦发现问题，可以第一时间发出预警信息。操作界面把操作数据传送给主机控制台，主机控制台对控制系统的各个单元进行严密监控。

三、结语

综上所述，随着我国社会经济发展脚步的不断加快，工业机器人在冲压自动化生产线中的应用也将越来越广泛。由于工业机器人本身具有较强的可靠性、灵活性和安全性，所以在实际应用过程中，可以实现更为理想的生产效率和质量。但需要注意的是，工业机器人的属性仍属于机械设备，因此在生产应用过程中，定期的维护和检修是不容忽视的。只有这样，才能够及时发现机器人应用中出现的故障和问题，及时解决，有利于其优势更好的发挥，进一步促进工业生产的有序进行。

参考文献：

[1]陈英.工业机器人在冲压自动化生产线中的应用分析[J].自动化与仪器仪表，2016（10）.

[2]胡大欣，李国财.工业机器人在冲压自动化生产线中应用[J].南方农机，2018（2）.