冲压自动化生产线中的工业机器人应用

李兰

[摘    要]近些年来，伴随着科学技术水平的提升，工业生产领域呈现了日新月异的变化，工业生产规模越来越大，生产效率越来越高，尤其是机器人技术的发展成熟更使得我国工业呈现了翻天覆地的发展变化。自动化生产线对于工业机器人的应用越来越广泛，工业机器人在自动化生产线中的应用数量也越来越大。随着工业机器人技术的发展成熟，越来越智能化与自动化。本文围绕冲压自动化生产线中的工业机器人应用展开了分析探讨。

[关键词]冲压自动化生产线;工业机器人;机器人技术

[中图分类号]TP242.2 [文献标志码]A [文章编号]2095–6487（2020）05–00–03

Industrial Robot Application in Stamping Automation Production Line

Li Lan

[Abstract]In recent years， with the improvement of the level of science and technology， the field of industrial production has shown rapid changes.The scale of industrial production has become larger and the production efficiency has become higher and higher.In particular， the mature development of robotics has made my countrys industry more The development and changes have been earth-shaking.The application of industrial robots in automated production lines is becoming more and more extensive， and the number of applications of industrial robots in automated production lines is also increasing.With the development and maturity of industrial robot technology， it becomes more intelligent and automated.This article analyzes and discusses the application of industrial robots in the stamping automation production line.

[Keywords]stamping automated production line; industrial robot;robotics

近些年來，国家对工业机器人加大了扶持力度，加上不断创新的科学技术的推动，使得机器人市场不断的开拓。伴随着工业智能制造升级的需求，我国工业机器人的需求市场将会越来越旺盛，也将会带动相关企业的规模产业越来越大。我国人口众多，汽车的需求市场本来就非常的大，汽车工业是我国经济发展过程中的一个支柱性产业，伴随着国内外市场的竞争越来越激烈，如何提高生产效率，凸显生产优势，成为了汽车生产业面临的一个严峻问题。车身覆盖件作为生产过程的重要零部件，它对于汽车生产最终的质量影响重大，因此对车身覆盖件实现冲压自动化生产非常重要。利用工业机器人进行冲压自动化生产，有利于提高生产效率，节省生产成本。

1  冲压自动化生产线应用工业机器人的意义

1.1  冲压生产线提升自动化水平的必要性

汽车是我国经济发展的一个支柱产业，而汽车车身覆盖件冲压生产又是汽车生产过程中所必不可少的一个环节，它不但影响了汽车的生产效率，而且还会影响到汽车最终的质量。近些年来伴随着经济水平的提升，汽车行业发展规模越来越大，汽车的各项性能也不断的提升，所以，对于车身覆盖件的要求也越来越高。传统的冲压线人工生产模式生产效率比较低，而如今的冲压生产线需要的是高品质、高智能化、高效率。因此，传统人工生产线已然已经无法满足当前汽车行业的发展需求。传统人工生产线，虽然在建设初期投入相对较小，但随着市场需求的扩大及人工成本的不断上升，其固有效率低下、产品质量稳定性较差等缺点越来越影响企业的发展。汽车生产冲压线领域对于人工的需求量非常的大，目前，冲压行业依然属于高密集型劳动产业，并且安全系数比较低，非常容易发生工伤事故。所以，冲压厂经常会遇到招工难的情况。如今，越来越多的汽车生产企业开始采用工业机器人来完成冲压自动化生产，在节省了生产成本的同时，也提高了生产的安全系数。由此可见，提高冲压生产的自动化水平是十分有必要的。

1.2  冲压自动化生产线应用工业机器人的意义

近些年来，我国经济发展迅速，取得了很多举世瞩目的成就。经济发展离不开工业发展的贡献，中国作为公认的世界工厂，工业生产规模的扩大，使得各行各业对于人工的需求量不断的提高。在冲压生产这样的劳动密集性行业中，企业既要面临巨大的工资支出，又要为工人的生命安全提供保障。当前，国内外汽车市场竞争越来越激烈，企业要想在保证质量的前提下降低生产成本，那么就必须要改变传统的人工生产模式，利用工业机器人打造现代化的冲压自动化生产线，为企业赢得更大的盈利空间。冲压生产工作环境本身就十分恶劣，不但对操作人员的技术提出了比较高的要求，并且其安全隐患也是巨大的。所以，工业机器人在冲压自动化生产线中的应用，就是要将其置于比较恶劣的工作环境中，执行那些操作难度比较大的任务，减少人工操作的工作量，同时保证人的生命健康安全。应用多工位连续冲压机器人，能够将多台冲床油压机连接在一起，大大的减少连续冲压的模具投资与高速冲床的投资，使用普通的设备与模具，实现自动化连续生产。冲压自动化生产线运用工业机器人，用固定的程序指令冲压机械手进行抓取产品、搬运物品，简单又方便，相比人工而言，效率大大提升，所以用工业机器人取代人工工作，是现代化工业加工企业的首选。汽车在生产过程中，冲压加工是一项必不可少的工艺环节，很多的汽车生产厂商，为了提高盈利空间，提高生产效率，越来越重视冲压生产线的自动化。工业机器人慢慢的取代了传统冲压生产线的手工操作，节省了大量的人力、物力、财力资源。现阶段，我国汽车行业冲压自动生产水平和一些工业发达国家相比还存在着较大的差距，所以，要使工业机器人更好的应用到冲压自动化生产线中，那么就必须要对其进行细致深入的探究。

2  冲压自动化生产线中的工业机器人应用要点

2.1  科学选择冲压机器人机械手选型

在汽车冲压自动化生产线中，每一个环节都会使用到不同的工业机器人，根据应用场景，应该有针对性的对工业机器人作出选择，这样就能够使得冲压作业效率大大提升。在汽车生产车间里面，各类冲床冲压都需要大量的人工来进行操作，而冲压属于高风险工作岗位，常常面临着工伤事故的发生，所以现在大部分企业的冲压生产，都是采用机器人来进行操作，由冲压机械手来完成自动化生产过程。为了保证生产效率，务必要做好冲压机器人的机械手选型。一个产品从原材料到最终的成型，需要经过很多道工序的冲压，一个工序完成之后，再移动到下一个工序进行生产，多道工序线冲压可以使用冲床机械手连线完成多道工序的生产，一般是几道工序就需要比工序数多一台冲压机器人，实现冲压自动化，而相对于单道工序生产来说，一般需要一台或两台冲压机械手就可以实现，实际数量根据生产效率要求来决定。冲压机器人的型号选择也十分重要，主要根据产品的重量和治具的重量，选择合适的负载机器人，在此基础上结合生产空间选择合适臂展，从而选出最为合适的冲床机械手。市面上的冲压机器人种类非常的多，在进行选择时要根据具体的生产需要来进行选择。

2.2  加强工业机器人控制系统的研发

在整个冲压自动化生产线中，控制系统是整个操作最为核心和关键的部分。因此，必须要注重对于工业机器人的控制系统的研发。控制系统相当于工业机器人的一个中枢系统，它能够对工业机器人的作业内容进行分配，并且按照程序指令要求执行，还可以通过计算机连接、接收冲压作业中工业机器人的各种传感器反馈信号。在设计和研发工业机器人的控制系统时，必须要注意以下几个方面的内容：首先，必须要根据工业机器人的工位以及取放点，来对工业机器人的运动轨迹路线进行优化。一方面是为了减少不必要的路线，节省机器人的动作时间，另一方面，是为了有效的规避一些操作故障点;其次，在设计工业机器人的控制方案时，必须要设置好相应的应急预案，在工业机器人作业过程中发现任何的故障，都能够及时的进行解决，将维修操作的时间控制在最小的范围之内，不影响正常的冲压生产线作业;再次，市面上的工业机器人供应商非常的多，其工业设计思想也不尽相同，企业应该尽可能的选用有简洁易操作的友好人机界面的工业机器人，其程序化设计更加人性化，这样有利于工作人员在经过一段时间的培训之后，能够顺利的使用工业机器人来进行示教培训，能够满足应用需要;最后，应该选择兼容的通讯方式，根据各种信号类型，在设计时考虑安全因素，设计以安全为前提的动作逻辑，最大程度上减少机器人的等待时间，提高整体的作业效率。

2.3  做好安全防护工作

传统的人工冲压作业极易发生安全事故，在将工业机器人应用于冲压自动化生产过程中时，也必须注重安全防护工作。当前，冲压生产线自动化生产已经越来越普及，提升了企业的机械设备生产能力和效率，但相应的控制技术也越来越复杂，很容易发生风险故障和安全事故，尤其是一些比较大型的企业就更加重视安全防护问题。冲压自动生产应用的工业机器人和其它的一些相关辅助设备，在运行过程中速度比较快，并且，多个机械设备之间会存在运行重叠的情况，这就会导致互相之间造成干扰。除此以外，各个计算机相连的设备之间，都会受到中心控制系统的调配，但是，由于控制系统本身程序比较复杂，所以，如果在参数设置上存在不当，就很容易引发一系列的机械故障，给冲压自动化生产带来安全隐患。虽然说，工业机器人在自动化生产线的应用大大的减少了人力资源的投入，但是，有一些操作必须要有人来完成，具有不可替代性，所以，要保护人和机器的安全，就必须要做好安全防护工作。尤其是要注重在任何情况之下，人的安全都是第一位的。其次，企业要考虑对设备进行安全防护，尽可能减少因故障问题的产生对经济效益带来的损失。生产企业应该打造智能化的监控系统，对整个工业机器人操控系统进行全面实时的监控，避免数据传输过程中出现错误，影响整个生产线的正常运作。

3  结语

综上所述，由于传统的人工生产线效率比较低，容易发生安全事故，对于人力、物力资源的需求量比较大，生产企业投入的成本比较大，而伴随着汽车市场的进一步扩大，这样的低效率生产模式已经无法适应汽车行业的新发展，自动化生产线较高的生产效率、稳定的产品质量以及规模化生产条件下更低的单件生产成本，就成为了汽车企业的不二选择。总之，利用工业机器人进行冲压线自动化生产已是大势所趋，只有提高生产效率，节省生产成本，才能够促进我国的汽车行业更快更好的发展。

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