沖壓自動化生產線中的工業機器人應用

李蘭

[摘 ? ?要]近些年來，伴隨著科學技術水平的提升，工業生產領域呈現了日新月異的變化，工業生產規模越來越大，生產效率越來越高，尤其是機器人技術的發展成熟更使得我國工業呈現了翻天覆地的發展變化。自動化生產線對于工業機器人的應用越來越廣泛，工業機器人在自動化生產線中的應用數量也越來越大。隨著工業機器人技術的發展成熟，越來越智能化與自動化。本文圍繞沖壓自動化生產線中的工業機器人應用展開了分析探討。

[關鍵詞]沖壓自動化生產線;工業機器人;機器人技術

[中圖分類號]TP242.2 [文獻標志碼]A [文章編號]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，國家對工業機器人加大了扶持力度，加上不斷創新的科學技術的推動，使得機器人市場不斷的開拓。伴隨著工業智能制造升級的需求，我國工業機器人的需求市場將會越來越旺盛，也將會帶動相關企業的規模產業越來越大。我國人口眾多，汽車的需求市場本來就非常的大，汽車工業是我國經濟發展過程中的一個支柱性產業，伴隨著國內外市場的競爭越來越激烈，如何提高生產效率，凸顯生產優勢，成為了汽車生產業面臨的一個嚴峻問題。車身覆蓋件作為生產過程的重要零部件，它對于汽車生產最終的質量影響重大，因此對車身覆蓋件實現沖壓自動化生產非常重要。利用工業機器人進行沖壓自動化生產，有利于提高生產效率，節省生產成本。

1 ?沖壓自動化生產線應用工業機器人的意義

1.1 ?沖壓生產線提升自動化水平的必要性

汽車是我國經濟發展的一個支柱產業，而汽車車身覆蓋件沖壓生產又是汽車生產過程中所必不可少的一個環節，它不但影響了汽車的生產效率，而且還會影響到汽車最終的質量。近些年來伴隨著經濟水平的提升，汽車行業發展規模越來越大，汽車的各項性能也不斷的提升，所以，對于車身覆蓋件的要求也越來越高。傳統的沖壓線人工生產模式生產效率比較低，而如今的沖壓生產線需要的是高品質、高智能化、高效率。因此，傳統人工生產線已然已經無法滿足當前汽車行業的發展需求。傳統人工生產線，雖然在建設初期投入相對較小，但隨著市場需求的擴大及人工成本的不斷上升，其固有效率低下、產品質量穩定性較差等缺點越來越影響企業的發展。汽車生產沖壓線領域對于人工的需求量非常的大，目前，沖壓行業依然屬于高密集型勞動產業，并且安全系數比較低，非常容易發生工傷事故。所以，沖壓廠經常會遇到招工難的情況。如今，越來越多的汽車生產企業開始采用工業機器人來完成沖壓自動化生產，在節省了生產成本的同時，也提高了生產的安全系數。由此可見，提高沖壓生產的自動化水平是十分有必要的。

1.2 ?沖壓自動化生產線應用工業機器人的意義

近些年來，我國經濟發展迅速，取得了很多舉世矚目的成就。經濟發展離不開工業發展的貢獻，中國作為公認的世界工廠，工業生產規模的擴大，使得各行各業對于人工的需求量不斷的提高。在沖壓生產這樣的勞動密集性行業中，企業既要面臨巨大的工資支出，又要為工人的生命安全提供保障。當前，國內外汽車市場競爭越來越激烈，企業要想在保證質量的前提下降低生產成本，那么就必須要改變傳統的人工生產模式，利用工業機器人打造現代化的沖壓自動化生產線，為企業贏得更大的盈利空間。沖壓生產工作環境本身就十分惡劣，不但對操作人員的技術提出了比較高的要求，并且其安全隱患也是巨大的。所以，工業機器人在沖壓自動化生產線中的應用，就是要將其置于比較惡劣的工作環境中，執行那些操作難度比較大的任務，減少人工操作的工作量，同時保證人的生命健康安全。應用多工位連續沖壓機器人，能夠將多臺沖床油壓機連接在一起，大大的減少連續沖壓的模具投資與高速沖床的投資，使用普通的設備與模具，實現自動化連續生產。沖壓自動化生產線運用工業機器人，用固定的程序指令沖壓機械手進行抓取產品、搬運物品，簡單又方便，相比人工而言，效率大大提升，所以用工業機器人取代人工工作，是現代化工業加工企業的首選。汽車在生產過程中，沖壓加工是一項必不可少的工藝環節，很多的汽車生產廠商，為了提高盈利空間，提高生產效率，越來越重視沖壓生產線的自動化。工業機器人慢慢的取代了傳統沖壓生產線的手工操作，節省了大量的人力、物力、財力資源。現階段，我國汽車行業沖壓自動生產水平和一些工業發達國家相比還存在著較大的差距，所以，要使工業機器人更好的應用到沖壓自動化生產線中，那么就必須要對其進行細致深入的探究。

2 ?沖壓自動化生產線中的工業機器人應用要點

2.1 ?科學選擇沖壓機器人機械手選型

在汽車沖壓自動化生產線中，每一個環節都會使用到不同的工業機器人，根據應用場景，應該有針對性的對工業機器人作出選擇，這樣就能夠使得沖壓作業效率大大提升。在汽車生產車間里面，各類沖床沖壓都需要大量的人工來進行操作，而沖壓屬于高風險工作崗位，常常面臨著工傷事故的發生，所以現在大部分企業的沖壓生產，都是采用機器人來進行操作，由沖壓機械手來完成自動化生產過程。為了保證生產效率，務必要做好沖壓機器人的機械手選型。一個產品從原材料到最終的成型，需要經過很多道工序的沖壓，一個工序完成之后，再移動到下一個工序進行生產，多道工序線沖壓可以使用沖床機械手連線完成多道工序的生產，一般是幾道工序就需要比工序數多一臺沖壓機器人，實現沖壓自動化，而相對于單道工序生產來說，一般需要一臺或兩臺沖壓機械手就可以實現，實際數量根據生產效率要求來決定。沖壓機器人的型號選擇也十分重要，主要根據產品的重量和治具的重量，選擇合適的負載機器人，在此基礎上結合生產空間選擇合適臂展，從而選出最為合適的沖床機械手。市面上的沖壓機器人種類非常的多，在進行選擇時要根據具體的生產需要來進行選擇。

2.2 ?加強工業機器人控制系統的研發

在整個沖壓自動化生產線中，控制系統是整個操作最為核心和關鍵的部分。因此，必須要注重對于工業機器人的控制系統的研發。控制系統相當于工業機器人的一個中樞系統，它能夠對工業機器人的作業內容進行分配，并且按照程序指令要求執行，還可以通過計算機連接、接收沖壓作業中工業機器人的各種傳感器反饋信號。在設計和研發工業機器人的控制系統時，必須要注意以下幾個方面的內容：首先，必須要根據工業機器人的工位以及取放點，來對工業機器人的運動軌跡路線進行優化。一方面是為了減少不必要的路線，節省機器人的動作時間，另一方面，是為了有效的規避一些操作故障點;其次，在設計工業機器人的控制方案時，必須要設置好相應的應急預案，在工業機器人作業過程中發現任何的故障，都能夠及時的進行解決，將維修操作的時間控制在最小的范圍之內，不影響正常的沖壓生產線作業;再次，市面上的工業機器人供應商非常的多，其工業設計思想也不盡相同，企業應該盡可能的選用有簡潔易操作的友好人機界面的工業機器人，其程序化設計更加人性化，這樣有利于工作人員在經過一段時間的培訓之后，能夠順利的使用工業機器人來進行示教培訓，能夠滿足應用需要;最后，應該選擇兼容的通訊方式，根據各種信號類型，在設計時考慮安全因素，設計以安全為前提的動作邏輯，最大程度上減少機器人的等待時間，提高整體的作業效率。

2.3 ?做好安全防護工作

傳統的人工沖壓作業極易發生安全事故，在將工業機器人應用于沖壓自動化生產過程中時，也必須注重安全防護工作。當前，沖壓生產線自動化生產已經越來越普及，提升了企業的機械設備生產能力和效率，但相應的控制技術也越來越復雜，很容易發生風險故障和安全事故，尤其是一些比較大型的企業就更加重視安全防護問題。沖壓自動生產應用的工業機器人和其它的一些相關輔助設備，在運行過程中速度比較快，并且，多個機械設備之間會存在運行重疊的情況，這就會導致互相之間造成干擾。除此以外，各個計算機相連的設備之間，都會受到中心控制系統的調配，但是，由于控制系統本身程序比較復雜，所以，如果在參數設置上存在不當，就很容易引發一系列的機械故障，給沖壓自動化生產帶來安全隱患。雖然說，工業機器人在自動化生產線的應用大大的減少了人力資源的投入，但是，有一些操作必須要有人來完成，具有不可替代性，所以，要保護人和機器的安全，就必須要做好安全防護工作。尤其是要注重在任何情況之下，人的安全都是第一位的。其次，企業要考慮對設備進行安全防護，盡可能減少因故障問題的產生對經濟效益帶來的損失。生產企業應該打造智能化的監控系統，對整個工業機器人操控系統進行全面實時的監控，避免數據傳輸過程中出現錯誤，影響整個生產線的正常運作。

3 ?結語

綜上所述，由于傳統的人工生產線效率比較低，容易發生安全事故，對于人力、物力資源的需求量比較大，生產企業投入的成本比較大，而伴隨著汽車市場的進一步擴大，這樣的低效率生產模式已經無法適應汽車行業的新發展，自動化生產線較高的生產效率、穩定的產品質量以及規模化生產條件下更低的單件生產成本，就成為了汽車企業的不二選擇。總之，利用工業機器人進行沖壓線自動化生產已是大勢所趨，只有提高生產效率，節省生產成本，才能夠促進我國的汽車行業更快更好的發展。

參考文獻

[1] 張民敬.工業機器人在沖壓自動化生產線中的應用研究[J].工程建設與設計，2019（14）：273-274.

[2] 林成.汽車覆蓋件沖壓自動化生產的研究[D].吉林大學，2019：23-25.

[3] 黃清海.沖壓自動化生產中模具安全檢測裝置設計[J].模具制造，2015，15（1）：36-38.

[4] 劉遠.工業機器人控制系統中PLC技術的應用[J].中國新通信，2020，22（3）：97.

[5] 羅小雄.沖壓模具自動化生產技術研究[J].內燃機與配件，2017（11）：68.

[6] 趙宇龍.汽車工業機器人[J].現代零部件，2009（2）：34-37.

[7] 樊曉晨.沖壓自動化生產線中的工業機器人應用[J].科技創新導報，2016，13（1）：65-66.

[8] 楊昆，王艷春，郭湖東，等.面向3C自動化生產線的裝配工業機器人多功能組合夾具設計[J].黑龍江科技信息，2019（29）：105-106.

[9] 周琴.沖壓自動化生產線中的工業機器人應用[J].環球市場，2019（22）：367.

[10] 付亮.沖壓自動化生產線中工業機器人的應用研究[J].汽車實用技術，2018（22）：194-195.