沖壓自動(dòng)化生產(chǎn)線中的工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用

李蘭

[摘 ? ?要]近些年來(lái)，伴隨著科學(xué)技術(shù)水平的提升，工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域呈現(xiàn)了日新月異的變化，工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模越來(lái)越大，生產(chǎn)效率越來(lái)越高，尤其是機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展成熟更使得我國(guó)工業(yè)呈現(xiàn)了翻天覆地的發(fā)展變化。自動(dòng)化生產(chǎn)線對(duì)于工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，工業(yè)機(jī)器人在自動(dòng)化生產(chǎn)線中的應(yīng)用數(shù)量也越來(lái)越大。隨著工業(yè)機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展成熟，越來(lái)越智能化與自動(dòng)化。本文圍繞沖壓自動(dòng)化生產(chǎn)線中的工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用展開(kāi)了分析探討。

[關(guān)鍵詞]沖壓自動(dòng)化生產(chǎn)線;工業(yè)機(jī)器人;機(jī)器人技術(shù)

[中圖分類號(hào)]TP242.2 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A [文章編號(hào)]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(lái)，國(guó)家對(duì)工業(yè)機(jī)器人加大了扶持力度，加上不斷創(chuàng)新的科學(xué)技術(shù)的推動(dòng)，使得機(jī)器人市場(chǎng)不斷的開(kāi)拓。伴隨著工業(yè)智能制造升級(jí)的需求，我國(guó)工業(yè)機(jī)器人的需求市場(chǎng)將會(huì)越來(lái)越旺盛，也將會(huì)帶動(dòng)相關(guān)企業(yè)的規(guī)模產(chǎn)業(yè)越來(lái)越大。我國(guó)人口眾多，汽車的需求市場(chǎng)本來(lái)就非常的大，汽車工業(yè)是我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)程中的一個(gè)支柱性產(chǎn)業(yè)，伴隨著國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越激烈，如何提高生產(chǎn)效率，凸顯生產(chǎn)優(yōu)勢(shì)，成為了汽車生產(chǎn)業(yè)面臨的一個(gè)嚴(yán)峻問(wèn)題。車身覆蓋件作為生產(chǎn)過(guò)程的重要零部件，它對(duì)于汽車生產(chǎn)最終的質(zhì)量影響重大，因此對(duì)車身覆蓋件實(shí)現(xiàn)沖壓自動(dòng)化生產(chǎn)非常重要。利用工業(yè)機(jī)器人進(jìn)行沖壓自動(dòng)化生產(chǎn)，有利于提高生產(chǎn)效率，節(jié)省生產(chǎn)成本。

1 ?沖壓自動(dòng)化生產(chǎn)線應(yīng)用工業(yè)機(jī)器人的意義

1.1 ?沖壓生產(chǎn)線提升自動(dòng)化水平的必要性

汽車是我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一個(gè)支柱產(chǎn)業(yè)，而汽車車身覆蓋件沖壓生產(chǎn)又是汽車生產(chǎn)過(guò)程中所必不可少的一個(gè)環(huán)節(jié)，它不但影響了汽車的生產(chǎn)效率，而且還會(huì)影響到汽車最終的質(zhì)量。近些年來(lái)伴隨著經(jīng)濟(jì)水平的提升，汽車行業(yè)發(fā)展規(guī)模越來(lái)越大，汽車的各項(xiàng)性能也不斷的提升，所以，對(duì)于車身覆蓋件的要求也越來(lái)越高。傳統(tǒng)的沖壓線人工生產(chǎn)模式生產(chǎn)效率比較低，而如今的沖壓生產(chǎn)線需要的是高品質(zhì)、高智能化、高效率。因此，傳統(tǒng)人工生產(chǎn)線已然已經(jīng)無(wú)法滿足當(dāng)前汽車行業(yè)的發(fā)展需求。傳統(tǒng)人工生產(chǎn)線，雖然在建設(shè)初期投入相對(duì)較小，但隨著市場(chǎng)需求的擴(kuò)大及人工成本的不斷上升，其固有效率低下、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性較差等缺點(diǎn)越來(lái)越影響企業(yè)的發(fā)展。汽車生產(chǎn)沖壓線領(lǐng)域?qū)τ谌斯さ男枨罅糠浅５拇?，目前，沖壓行業(yè)依然屬于高密集型勞動(dòng)產(chǎn)業(yè)，并且安全系數(shù)比較低，非常容易發(fā)生工傷事故。所以，沖壓廠經(jīng)常會(huì)遇到招工難的情況。如今，越來(lái)越多的汽車生產(chǎn)企業(yè)開(kāi)始采用工業(yè)機(jī)器人來(lái)完成沖壓自動(dòng)化生產(chǎn)，在節(jié)省了生產(chǎn)成本的同時(shí)，也提高了生產(chǎn)的安全系數(shù)。由此可見(jiàn)，提高沖壓生產(chǎn)的自動(dòng)化水平是十分有必要的。

1.2 ?沖壓自動(dòng)化生產(chǎn)線應(yīng)用工業(yè)機(jī)器人的意義

近些年來(lái)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，取得了很多舉世矚目的成就。經(jīng)濟(jì)發(fā)展離不開(kāi)工業(yè)發(fā)展的貢獻(xiàn)，中國(guó)作為公認(rèn)的世界工廠，工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大，使得各行各業(yè)對(duì)于人工的需求量不斷的提高。在沖壓生產(chǎn)這樣的勞動(dòng)密集性行業(yè)中，企業(yè)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(dāng)前，國(guó)內(nèi)外汽車市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越激烈，企業(yè)要想在保證質(zhì)量的前提下降低生產(chǎn)成本，那么就必須要改變傳統(tǒng)的人工生產(chǎn)模式，利用工業(yè)機(jī)器人打造現(xiàn)代化的沖壓自動(dòng)化生產(chǎn)線，為企業(yè)贏得更大的盈利空間。沖壓生產(chǎn)工作環(huán)境本身就十分惡劣，不但對(duì)操作人員的技術(shù)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(yè)機(jī)器人在沖壓自動(dòng)化生產(chǎn)線中的應(yīng)用，就是要將其置于比較惡劣的工作環(huán)境中，執(zhí)行那些操作難度比較大的任務(wù)，減少人工操作的工作量，同時(shí)保證人的生命健康安全。應(yīng)用多工位連續(xù)沖壓機(jī)器人，能夠?qū)⒍嗯_(tái)沖床油壓機(jī)連接在一起，大大的減少連續(xù)沖壓的模具投資與高速?zèng)_床的投資，使用普通的設(shè)備與模具，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化連續(xù)生產(chǎn)。沖壓自動(dòng)化生產(chǎn)線運(yùn)用工業(yè)機(jī)器人，用固定的程序指令沖壓機(jī)械手進(jìn)行抓取產(chǎn)品、搬運(yùn)物品，簡(jiǎn)單又方便，相比人工而言，效率大大提升，所以用工業(yè)機(jī)器人取代人工工作，是現(xiàn)代化工業(yè)加工企業(yè)的首選。汽車在生產(chǎn)過(guò)程中，沖壓加工是一項(xiàng)必不可少的工藝環(huán)節(jié)，很多的汽車生產(chǎn)廠商，為了提高盈利空間，提高生產(chǎn)效率，越來(lái)越重視沖壓生產(chǎn)線的自動(dòng)化。工業(yè)機(jī)器人慢慢的取代了傳統(tǒng)沖壓生產(chǎn)線的手工操作，節(jié)省了大量的人力、物力、財(cái)力資源?，F(xiàn)階段，我國(guó)汽車行業(yè)沖壓自動(dòng)生產(chǎn)水平和一些工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比還存在著較大的差距，所以，要使工業(yè)機(jī)器人更好的應(yīng)用到?jīng)_壓自動(dòng)化生產(chǎn)線中，那么就必須要對(duì)其進(jìn)行細(xì)致深入的探究。

2 ?沖壓自動(dòng)化生產(chǎn)線中的工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用要點(diǎn)

2.1 ?科學(xué)選擇沖壓機(jī)器人機(jī)械手選型

在汽車沖壓自動(dòng)化生產(chǎn)線中，每一個(gè)環(huán)節(jié)都會(huì)使用到不同的工業(yè)機(jī)器人，根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景，應(yīng)該有針對(duì)性的對(duì)工業(yè)機(jī)器人作出選擇，這樣就能夠使得沖壓作業(yè)效率大大提升。在汽車生產(chǎn)車間里面，各類沖床沖壓都需要大量的人工來(lái)進(jìn)行操作，而沖壓屬于高風(fēng)險(xiǎn)工作崗位，常常面臨著工傷事故的發(fā)生，所以現(xiàn)在大部分企業(yè)的沖壓生產(chǎn)，都是采用機(jī)器人來(lái)進(jìn)行操作，由沖壓機(jī)械手來(lái)完成自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程。為了保證生產(chǎn)效率，務(wù)必要做好沖壓機(jī)器人的機(jī)械手選型。一個(gè)產(chǎn)品從原材料到最終的成型，需要經(jīng)過(guò)很多道工序的沖壓，一個(gè)工序完成之后，再移動(dòng)到下一個(gè)工序進(jìn)行生產(chǎn)，多道工序線沖壓可以使用沖床機(jī)械手連線完成多道工序的生產(chǎn)，一般是幾道工序就需要比工序數(shù)多一臺(tái)沖壓機(jī)器人，實(shí)現(xiàn)沖壓自動(dòng)化，而相對(duì)于單道工序生產(chǎn)來(lái)說(shuō)，一般需要一臺(tái)或兩臺(tái)沖壓機(jī)械手就可以實(shí)現(xiàn)，實(shí)際數(shù)量根據(jù)生產(chǎn)效率要求來(lái)決定。沖壓機(jī)器人的型號(hào)選擇也十分重要，主要根據(jù)產(chǎn)品的重量和治具的重量，選擇合適的負(fù)載機(jī)器人，在此基礎(chǔ)上結(jié)合生產(chǎn)空間選擇合適臂展，從而選出最為合適的沖床機(jī)械手。市面上的沖壓機(jī)器人種類非常的多，在進(jìn)行選擇時(shí)要根據(jù)具體的生產(chǎn)需要來(lái)進(jìn)行選擇。

2.2 ?加強(qiáng)工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)的研發(fā)

在整個(gè)沖壓自動(dòng)化生產(chǎn)線中，控制系統(tǒng)是整個(gè)操作最為核心和關(guān)鍵的部分。因此，必須要注重對(duì)于工業(yè)機(jī)器人的控制系統(tǒng)的研發(fā)?？刂葡到y(tǒng)相當(dāng)于工業(yè)機(jī)器人的一個(gè)中樞系統(tǒng)，它能夠?qū)I(yè)機(jī)器人的作業(yè)內(nèi)容進(jìn)行分配，并且按照程序指令要求執(zhí)行，還可以通過(guò)計(jì)算機(jī)連接、接收沖壓作業(yè)中工業(yè)機(jī)器人的各種傳感器反饋信號(hào)。在設(shè)計(jì)和研發(fā)工業(yè)機(jī)器人的控制系統(tǒng)時(shí)，必須要注意以下幾個(gè)方面的內(nèi)容：首先，必須要根據(jù)工業(yè)機(jī)器人的工位以及取放點(diǎn)，來(lái)對(duì)工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)軌跡路線進(jìn)行優(yōu)化。一方面是為了減少不必要的路線，節(jié)省機(jī)器人的動(dòng)作時(shí)間，另一方面，是為了有效的規(guī)避一些操作故障點(diǎn);其次，在設(shè)計(jì)工業(yè)機(jī)器人的控制方案時(shí)，必須要設(shè)置好相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案，在工業(yè)機(jī)器人作業(yè)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)任何的故障，都能夠及時(shí)的進(jìn)行解決，將維修操作的時(shí)間控制在最小的范圍之內(nèi)，不影響正常的沖壓生產(chǎn)線作業(yè);再次，市面上的工業(yè)機(jī)器人供應(yīng)商非常的多，其工業(yè)設(shè)計(jì)思想也不盡相同，企業(yè)應(yīng)該盡可能的選用有簡(jiǎn)潔易操作的友好人機(jī)界面的工業(yè)機(jī)器人，其程序化設(shè)計(jì)更加人性化，這樣有利于工作人員在經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的培訓(xùn)之后，能夠順利的使用工業(yè)機(jī)器人來(lái)進(jìn)行示教培訓(xùn)，能夠滿足應(yīng)用需要;最后，應(yīng)該選擇兼容的通訊方式，根據(jù)各種信號(hào)類型，在設(shè)計(jì)時(shí)考慮安全因素，設(shè)計(jì)以安全為前提的動(dòng)作邏輯，最大程度上減少機(jī)器人的等待時(shí)間，提高整體的作業(yè)效率。

2.3 ?做好安全防護(hù)工作

傳統(tǒng)的人工沖壓作業(yè)極易發(fā)生安全事故，在將工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用于沖壓自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程中時(shí)，也必須注重安全防護(hù)工作。當(dāng)前，沖壓生產(chǎn)線自動(dòng)化生產(chǎn)已經(jīng)越來(lái)越普及，提升了企業(yè)的機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)能力和效率，但相應(yīng)的控制技術(shù)也越來(lái)越復(fù)雜，很容易發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)故障和安全事故，尤其是一些比較大型的企業(yè)就更加重視安全防護(hù)問(wèn)題。沖壓自動(dòng)生產(chǎn)應(yīng)用的工業(yè)機(jī)器人和其它的一些相關(guān)輔助設(shè)備，在運(yùn)行過(guò)程中速度比較快，并且，多個(gè)機(jī)械設(shè)備之間會(huì)存在運(yùn)行重疊的情況，這就會(huì)導(dǎo)致互相之間造成干擾。除此以外，各個(gè)計(jì)算機(jī)相連的設(shè)備之間，都會(huì)受到中心控制系統(tǒng)的調(diào)配，但是，由于控制系統(tǒng)本身程序比較復(fù)雜，所以，如果在參數(shù)設(shè)置上存在不當(dāng)，就很容易引發(fā)一系列的機(jī)械故障，給沖壓自動(dòng)化生產(chǎn)帶來(lái)安全隱患。雖然說(shuō)，工業(yè)機(jī)器人在自動(dòng)化生產(chǎn)線的應(yīng)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(lái)完成，具有不可替代性，所以，要保護(hù)人和機(jī)器的安全，就必須要做好安全防護(hù)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(yè)要考慮對(duì)設(shè)備進(jìn)行安全防護(hù)，盡可能減少因故障問(wèn)題的產(chǎn)生對(duì)經(jīng)濟(jì)效益帶來(lái)的損失。生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)該打造智能化的監(jiān)控系統(tǒng)，對(duì)整個(gè)工業(yè)機(jī)器人操控系統(tǒng)進(jìn)行全面實(shí)時(shí)的監(jiān)控，避免數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中出現(xiàn)錯(cuò)誤，影響整個(gè)生產(chǎn)線的正常運(yùn)作。

3 ?結(jié)語(yǔ)

綜上所述，由于傳統(tǒng)的人工生產(chǎn)線效率比較低，容易發(fā)生安全事故，對(duì)于人力、物力資源的需求量比較大，生產(chǎn)企業(yè)投入的成本比較大，而伴隨著汽車市場(chǎng)的進(jìn)一步擴(kuò)大，這樣的低效率生產(chǎn)模式已經(jīng)無(wú)法適應(yīng)汽車行業(yè)的新發(fā)展，自動(dòng)化生產(chǎn)線較高的生產(chǎn)效率、穩(wěn)定的產(chǎn)品質(zhì)量以及規(guī)?；a(chǎn)條件下更低的單件生產(chǎn)成本，就成為了汽車企業(yè)的不二選擇。總之，利用工業(yè)機(jī)器人進(jìn)行沖壓線自動(dòng)化生產(chǎn)已是大勢(shì)所趨，只有提高生產(chǎn)效率，節(jié)省生產(chǎn)成本，才能夠促進(jìn)我國(guó)的汽車行業(yè)更快更好的發(fā)展。

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