章安福

摘? 要：隨著社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)步入新時(shí)期，我國(guó)經(jīng)濟(jì)已取得長(zhǎng)足發(fā)展，為高新技術(shù)突破性進(jìn)展打下堅(jiān)實(shí)的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)，二者合力促成我國(guó)工業(yè)自動(dòng)化進(jìn)程的發(fā)展，在此情況下傳統(tǒng)的工藝和工作模式已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足現(xiàn)代人民生活生產(chǎn)的需求，工業(yè)機(jī)器人適時(shí)進(jìn)入人們的視野，引起業(yè)界廣泛關(guān)注。在現(xiàn)代化工廠生產(chǎn)過(guò)程中，工業(yè)機(jī)器人在沖壓自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)鏈中的運(yùn)用不僅能夠提高生產(chǎn)效率，更因其高精度的操作顯著提升了產(chǎn)品質(zhì)量。由此可見(jiàn)，工業(yè)機(jī)器人的高可靠性和靈活性對(duì)工業(yè)生產(chǎn)制作起著積極的作用?；诖爽F(xiàn)象，該文分析了工業(yè)機(jī)器人的特征，就行業(yè)內(nèi)工業(yè)機(jī)器人使用現(xiàn)狀展開分析，為工業(yè)機(jī)器人安全化使用提供切實(shí)可行的意見(jiàn)。

關(guān)鍵詞：工業(yè)機(jī)器人;自動(dòng)化沖壓線;整體系統(tǒng)應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TP242? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

1 工業(yè)機(jī)器人

1.1 工業(yè)機(jī)器人使用概況

工業(yè)機(jī)器人是按照工程人員預(yù)先設(shè)置的流程展開完成相應(yīng)操作，按現(xiàn)場(chǎng)使用情況完成機(jī)床與控制器的信號(hào)對(duì)接，專注于工業(yè)服務(wù)的機(jī)器人。在現(xiàn)代沖壓自動(dòng)化生產(chǎn)線上運(yùn)用工業(yè)機(jī)器人時(shí)，因流水線使用需要多添加外部行走軸，通過(guò)在機(jī)床上安裝傳感器以達(dá)到模擬人為實(shí)現(xiàn)感知的技術(shù)預(yù)期，順利完成工作目標(biāo)。此外，工業(yè)機(jī)器人具有良好的柔性，在使用過(guò)程中不需要進(jìn)行困難的升級(jí)就能夠讓控制系統(tǒng)完成目標(biāo)功能，降低了實(shí)際使用成本。

1.2 工業(yè)機(jī)器人特點(diǎn)

工業(yè)機(jī)器人主要有4個(gè)特點(diǎn)：第一，工業(yè)機(jī)器人擁有與人類相類似的操作能力，例如工業(yè)機(jī)器人擁有抓取功能、多自由度移動(dòng)、感知功能，這些功能可以通過(guò)程序指令來(lái)實(shí)現(xiàn)。第二，可以依靠對(duì)工業(yè)機(jī)器人的預(yù)編程使工業(yè)機(jī)器人能夠在接收到編程指令后自主完成指定工作，并且有著良好的指令適應(yīng)性，即當(dāng)程序指令發(fā)生改動(dòng)時(shí)，工業(yè)機(jī)器人也能夠在第一時(shí)間內(nèi)進(jìn)行更改操作，具有高度靈活性與一定人機(jī)友好性。第三，工業(yè)機(jī)器人能夠根據(jù)實(shí)際運(yùn)行軌跡進(jìn)行適當(dāng)?shù)卣{(diào)整，靈活適應(yīng)不同的工作環(huán)境，作為生產(chǎn)系統(tǒng)的一部分，有著很好的柔性。 第四，工業(yè)機(jī)器人的工作效率高，生產(chǎn)成本低，一定程度上有益于企業(yè)降低人工成本，為企業(yè)帶來(lái)更客觀的經(jīng)濟(jì)收益。

1.3 工業(yè)機(jī)器人的組建

工業(yè)機(jī)器人主要由3個(gè)結(jié)構(gòu)組成，其中的主要部分是機(jī)座和執(zhí)行機(jī)構(gòu)。機(jī)器人的結(jié)構(gòu)本體就是支撐機(jī)器人的基礎(chǔ)，通過(guò)設(shè)備的控制和機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)能力完成生產(chǎn)目標(biāo)。而執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要分為3個(gè)系統(tǒng)，即控制系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、執(zhí)行系統(tǒng)。首先是控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)是工業(yè)機(jī)器人的核心，其作用是通過(guò)輸入的指令程序控制工業(yè)機(jī)器人的每一項(xiàng)操作達(dá)到發(fā)揮支配的效果。其次是驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)屬于動(dòng)力結(jié)構(gòu)，其作用是使工業(yè)機(jī)器人獲得工作上的動(dòng)力。第三個(gè)是執(zhí)行系統(tǒng)，執(zhí)行系統(tǒng)可以發(fā)出信號(hào)指令，并對(duì)工作過(guò)程進(jìn)行操控。工作人員可以對(duì)工業(yè)機(jī)器人的控制系統(tǒng)完成相關(guān)設(shè)置，工業(yè)機(jī)器人一般有3～6個(gè)自由度，使機(jī)器人發(fā)揮其高靈敏度關(guān)節(jié)活動(dòng)的特征，從而在節(jié)約成本的同時(shí)，提高升工作效率，達(dá)到人工控制機(jī)器人的目的。

2 工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用到?jīng)_壓自動(dòng)化生產(chǎn)線上的情況

2.1 運(yùn)行方式和拆垛輸送系統(tǒng)

沖壓自動(dòng)化生產(chǎn)線上有許多程序都運(yùn)用到了工業(yè)機(jī)器人，象抓料放料、末端壓機(jī)沖等。工業(yè)機(jī)器人在各個(gè)系統(tǒng)中都能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化，并根據(jù)各種功能要求將材料的使用分為導(dǎo)入和導(dǎo)出2種模式。導(dǎo)入模式即通過(guò)傳送帶將物料取出，而導(dǎo)出模式則是通過(guò)傳送帶傳輸物料。這2個(gè)模式在工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)中都是非常重要的，兩者的運(yùn)用有效維持了生產(chǎn)線的自動(dòng)化運(yùn)行。

2.2 抓取系統(tǒng)和切換系統(tǒng)應(yīng)用

抓取系統(tǒng)一般包括真空吸盤和電磁鐵2種，為了提高安全生產(chǎn)的可靠性，很多廠家都選擇使用新型電永磁鐵和吸盤。對(duì)于這2種工具，磁性吸盤是氣缸與磁力座的復(fù)合衍生品，通過(guò)壓縮空氣的方式產(chǎn)生動(dòng)力，在斷電的情況下也能夠有磁力。另外，電永磁鐵能夠在極短的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行能量轉(zhuǎn)化，一樣不需要提供電源來(lái)維持磁力，使其在實(shí)際工作中更加安全可靠。切換系統(tǒng)可以提高工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用柔性度，一般由公盤和母盤2個(gè)部分所組成。公盤安裝在工業(yè)機(jī)器人上，而母盤則是與抓取系統(tǒng)相連接，通過(guò)公盤和母盤的相互配合，能夠快速地切換電和氣。

2.3 安全系統(tǒng)和房展模擬系統(tǒng)的應(yīng)用

安全系統(tǒng)是工業(yè)生產(chǎn)中極其關(guān)鍵的一個(gè)部分，因此對(duì)工業(yè)機(jī)器人進(jìn)行維修和保護(hù)也是非常重要的一項(xiàng)工作，上位機(jī)PLC通過(guò)總線技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)工業(yè)機(jī)器人的監(jiān)控，當(dāng)發(fā)生異常情況，就會(huì)有報(bào)警信號(hào)，并在第一時(shí)間反饋給工作人員進(jìn)行故障搶修。在工業(yè)機(jī)器人運(yùn)用到?jīng)_壓自動(dòng)化生產(chǎn)線上之前，必須按照相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)檢查機(jī)器人的性能，并測(cè)試工業(yè)機(jī)器人的工作范圍和工作效率。在仿真時(shí)期，對(duì)工業(yè)機(jī)器人在實(shí)際沖壓生產(chǎn)線進(jìn)行工作狀態(tài)的模擬，從而根據(jù)工作機(jī)器人的狀態(tài)判斷其是否滿足工作要求，只有符合標(biāo)準(zhǔn)要求的工業(yè)機(jī)器人才能夠被投入生產(chǎn)線中工作。

2.4 控制系統(tǒng)應(yīng)用

工業(yè)機(jī)器人對(duì)操作系統(tǒng)有著重要的影響，是機(jī)器人能夠完成各項(xiàng)工作的核心。控制系統(tǒng)能夠通過(guò)科學(xué)地監(jiān)管對(duì)工業(yè)機(jī)器人進(jìn)行控制，象上料下料、傳輸?shù)裙ぷ髁鞒?。控制系統(tǒng)的最底層是物理層，也是控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)。物理層包括輸入輸入、電機(jī)等物理基礎(chǔ)?？刂葡到y(tǒng)數(shù)據(jù)層則是應(yīng)用總線的技術(shù)，它讓不同層次的數(shù)據(jù)能夠相連接，并且使各個(gè)模塊之間實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。運(yùn)用現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)之后，使工業(yè)機(jī)器人的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)相連接，機(jī)器人的數(shù)據(jù)傳輸效率更快。操作系統(tǒng)控制面板是在操控工業(yè)機(jī)器人時(shí)，使用總線連接不同生產(chǎn)流程上的機(jī)器人，在上位機(jī)處進(jìn)行數(shù)據(jù)整合，進(jìn)而達(dá)到總體操控。上位機(jī)能夠在顯示屏處顯示各個(gè)工業(yè)機(jī)器人的工作狀態(tài)，當(dāng)出現(xiàn)故障或問(wèn)題，可以在第一時(shí)間警報(bào)，通知維修人員對(duì)故障機(jī)器人進(jìn)行維護(hù)。

3 沖壓生產(chǎn)線的安全防護(hù)情況

第一，可沖壓生產(chǎn)線的安全分析。因?yàn)楣I(yè)生產(chǎn)時(shí)設(shè)備都在高速運(yùn)行，不同生產(chǎn)線上的機(jī)器設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)有相互覆蓋的內(nèi)容， 因此可能會(huì)導(dǎo)致一些安全問(wèn)題。在維護(hù)過(guò)程中，可以對(duì)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，使安全隱患的可能性降到最低。第二，沖壓生產(chǎn)線保護(hù)舉措。沖壓生產(chǎn)線保護(hù)包括硬件保護(hù)和軟件保護(hù)。硬件通過(guò)總線布控來(lái)傳輸數(shù)據(jù)，因此需要有高強(qiáng)的抗干擾能力才能具有可靠性。在應(yīng)用到安全系統(tǒng)之前，必須由專業(yè)的工作人員進(jìn)行科學(xué)分析之后才能進(jìn)行投入使用。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，工業(yè)機(jī)器人運(yùn)用在沖壓自動(dòng)化生產(chǎn)線能夠在提高質(zhì)量的同時(shí)提高工作效率，創(chuàng)造更客觀的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。在將工作人員從流水線中解脫出來(lái)的同時(shí)，更好地保障了工作人員的安全。隨著社會(huì)科學(xué)的不斷進(jìn)步，對(duì)沖壓自動(dòng)化生產(chǎn)線上工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用研究不斷深入，工業(yè)生產(chǎn)也更加便利，對(duì)機(jī)器人在自動(dòng)化生產(chǎn)之外的各個(gè)方面起到積極的作用。

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