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轉(zhuǎn)發(fā)自：工業(yè)機(jī)器人 自動(dòng)化應(yīng)用

作者：杜　娟

（陜西機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電工程系，陜西寶雞７２１００１）

摘　要　隨著工業(yè)的不斷發(fā)展，自動(dòng)化沖壓生產(chǎn)線的應(yīng)用變得越來越廣泛。

在實(shí)際的工業(yè)生產(chǎn)過程中，氣動(dòng)機(jī)械手的使用可以更好地滿足實(shí)際的生產(chǎn)需求。

對氣動(dòng)機(jī)械手的情況進(jìn)行簡單的介紹，并且對自動(dòng)化沖壓生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)進(jìn)行一定的分析，對其在自動(dòng)化沖壓生產(chǎn)線設(shè)計(jì)中的具體應(yīng)用進(jìn)行重點(diǎn)介紹，目的就是將氣動(dòng)機(jī)械手的作用發(fā)揮到最好，為現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展提供可靠的保障。

關(guān)鍵詞　氣動(dòng)機(jī)械手；自動(dòng)化生產(chǎn)線；沖壓生產(chǎn)線中圖分類號　ＴＰ２４１；ＴＰ２７８　

引言

隨著工業(yè)的不斷發(fā)展，自動(dòng)化沖壓生產(chǎn)線的應(yīng)用變得越來越廣泛。

在實(shí)際工作中，只有確保生產(chǎn)過程是自動(dòng)以及智能的，才能更好地確保企業(yè)在激烈的市場競爭中立于不敗之地。

因此，在機(jī)械化生產(chǎn)過程中，通過應(yīng)用氣動(dòng)機(jī)械手促進(jìn)自動(dòng)化沖壓生產(chǎn)對現(xiàn)代化工業(yè)來說非常有必要。

１自動(dòng)化機(jī)械手的概況

要想將氣動(dòng)機(jī)械手在自動(dòng)化沖壓生產(chǎn)線上進(jìn)行應(yīng)用，最主要的就是要考慮采取何種方法來滿足實(shí)際的生產(chǎn)需求，并且提升生產(chǎn)效率以及產(chǎn)品的質(zhì)量［１］。

在對其進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，對氣動(dòng)機(jī)械手的綜合性能進(jìn)行考慮是非常有必要的。

本文主要從傳動(dòng)方式機(jī)械手臂進(jìn)行思考，以發(fā)揮機(jī)械手在沖壓線生產(chǎn)過程中的作用。

傳動(dòng)方式機(jī)械手的性能對比可以從表１中看出。

表１　傳動(dòng)方式機(jī)械手性能對比統(tǒng)計(jì)表

性能 機(jī)械傳動(dòng) 液壓傳動(dòng) 電氣傳動(dòng)

技術(shù)水平 低 高 高

定位精確度 高 一般 較高

輸出力量 小 大 小

傳動(dòng)速度 一般 快 快

響應(yīng)速度 一般 快 快

控制簡便度 簡單 困難 一般

應(yīng)用成本 一般 較高 高

維護(hù)方式 簡便 復(fù)雜

從表１可以發(fā)現(xiàn)，機(jī)械傳動(dòng)方式、液壓傳動(dòng)方式以及電氣傳動(dòng)方式的自動(dòng)化機(jī)械手都各有其特點(diǎn)，在對其進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用的過程中應(yīng)該充分考慮自動(dòng)化沖壓生產(chǎn)線的特征，以使氣動(dòng)機(jī)械手更好地發(fā)揮其作用。

２自動(dòng)化沖壓生產(chǎn)線設(shè)計(jì)

在對自動(dòng)化沖壓生產(chǎn)線進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，應(yīng)從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、整體布局角度出發(fā)。

在對生產(chǎn)線的總體布局進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，應(yīng)該充分考慮切邊、一次拉伸以及二次拉伸等情況。

在設(shè)計(jì)取料機(jī)械手以及上料機(jī)械手的時(shí)候，拆垛裝置應(yīng)該滿足三點(diǎn)要求，即分離、送料以及檢測。

送料機(jī)構(gòu)由絲杠升降機(jī)構(gòu)以及送料機(jī)械手組成，自動(dòng)化生產(chǎn)線對物料進(jìn)行傳送是通過應(yīng)用傳輸帶以及穿梭小車來實(shí)現(xiàn)的。

傳輸帶應(yīng)該設(shè)計(jì)成三相異步電機(jī)傳動(dòng)的方式；

機(jī)械手則應(yīng)該將其設(shè)計(jì)為門式結(jié)構(gòu)，主要組成部分包括無桿氣缸、氣缸直線導(dǎo)軌等，其中機(jī)械手的手部應(yīng)該設(shè)計(jì)成真空吸盤的形式，只有這樣才可以更好地符合生產(chǎn)的實(shí)際要求，而且也可以確保生產(chǎn)效率以及生產(chǎn)質(zhì)量。

自動(dòng)化沖壓生產(chǎn)線設(shè)計(jì)還包括控制系統(tǒng)，而控制系統(tǒng)又分為控制層、設(shè)備層和安全系統(tǒng)，具體分析如下。

（１） 控制層。

為實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)線的控制，通常采取ＰＬＣ控制方式，其不僅可以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場總線控制，而且還具備了單獨(dú)控制的方法以及連接自動(dòng)控制的能力。

通常會(huì)將整體系統(tǒng)分成幾個(gè)子系統(tǒng)，在每個(gè)子系統(tǒng)上面都會(huì)對ＰＬＣ進(jìn)行安裝，而且當(dāng)子系統(tǒng)中的ＰＬＣ與上級ＰＬＣ進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的時(shí)候會(huì)采取以太網(wǎng)的方式來實(shí)現(xiàn)，進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)之后可以對其進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，這樣更方便其使用。

（２） 設(shè)備層。

設(shè)備層最主要的任務(wù)就是對生產(chǎn)線所使用的設(shè)備進(jìn)行有效的管理，因此其處于整個(gè)控制系統(tǒng)最底層，但在整個(gè)系統(tǒng)當(dāng)中卻具有非常重要的作用。

之所以說其重要，是因?yàn)樵O(shè)備層可以對生產(chǎn)過程中每個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行控制，對現(xiàn)場的輸入設(shè)備以及以現(xiàn)場的執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。

設(shè)備層主要是受到ＰＬＣ系統(tǒng)的控制［２］，并且會(huì)向總線發(fā)送必要的信息以及相應(yīng)的收據(jù)，而且還會(huì)從總線接收命令，然后將指令傳達(dá)到生產(chǎn)線的不同環(huán)節(jié)以及設(shè)備當(dāng)中，這樣就可以更好地確保整個(gè)生產(chǎn)線始終處于穩(wěn)定的工作狀態(tài)。

（３） 安全系統(tǒng)。

整個(gè)自動(dòng)化生產(chǎn)線最大的特點(diǎn)就是具有非常好的安全性能，自動(dòng)化沖壓生產(chǎn)線會(huì)配備非常高級的保護(hù)系統(tǒng)以及非常可靠的安全裝置，可以對生產(chǎn)的過程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控［３］，而且當(dāng)生產(chǎn)過程中出現(xiàn)任何危險(xiǎn)會(huì)在第一時(shí)間發(fā)出警報(bào)，提醒相關(guān)人員及時(shí)對問題進(jìn)行解決。

因此，整個(gè)安全系統(tǒng)是受到總線ＰＬＣ控制的，可以確保整個(gè)系統(tǒng)始終處于安全情況下運(yùn)行。

３氣動(dòng)機(jī)械手在自動(dòng)化沖壓生產(chǎn)線設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

氣動(dòng)機(jī)械手具有非常高的安全性，而且還可以抵抗高溫，抵抗生產(chǎn)過程中所出現(xiàn)的任何危險(xiǎn)情況，具有非常高的生產(chǎn)效率，并且低成本、動(dòng)作快、可靠，在運(yùn)行過程中節(jié)能環(huán)保，可在維護(hù)成本以及運(yùn)營成本上進(jìn)行一定的控制，因此在自動(dòng)化沖壓生產(chǎn)線當(dāng)中的應(yīng)用范圍是非常廣的。

３．１氣動(dòng)機(jī)械手要求對控制器進(jìn)行有效選擇要想機(jī)械手可以更好地發(fā)揮其作用，對控制系統(tǒng)進(jìn)行選擇是非常有必要的。

在對自動(dòng)化沖壓生產(chǎn)線進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，首先應(yīng)該做的就是對控制系統(tǒng)進(jìn)行組裝，只有選擇出具有優(yōu)良性能的控制系統(tǒng)才可以更好地讓其完成指定動(dòng)作。

３．２氣動(dòng)機(jī)械手要求自動(dòng)與手動(dòng)相結(jié)合

自動(dòng)化沖壓生產(chǎn)線在生產(chǎn)過程中通常是由氣動(dòng)機(jī)械手完成大部分工作，但需要特別注意的是，應(yīng)該將自動(dòng)系統(tǒng)與手動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行有效的結(jié)合。

對于氣動(dòng)機(jī)械手而言，能夠完成的動(dòng)作只是將物料送到指定的機(jī)械設(shè)備當(dāng)中，但是在一些需要人為主動(dòng)操作才可以完成的工作中，需要對手動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行操作才可以完成［４］。

３．３氣動(dòng)機(jī)械手要求系統(tǒng)具有非常可靠的功能氣動(dòng)機(jī)械手在自動(dòng)化沖壓生產(chǎn)線中進(jìn)行應(yīng)用，要求系統(tǒng)具有非常高的安全性能以及非常高的生產(chǎn)效率，以便氣動(dòng)機(jī)械手安全、高效地完成相應(yīng)的任務(wù)。

３．３．１報(bào)警系統(tǒng)