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轉發(fā)自：工業(yè)機器人 自動化應用

作者：杜　娟

（陜西機電職業(yè)技術學院機電工程系，陜西寶雞７２１００１）

性能 機械傳動 液壓傳動 電氣傳動

技術水平 低 高 高

定位精確度 高 一般 較高

輸出力量 小 大 小

傳動速度 一般 快 快

響應速度 一般 快 快

控制簡便度 簡單 困難 一般

應用成本 一般 較高 高

維護方式 簡便 復雜

從表１可以發(fā)現，機械傳動方式、液壓傳動方式以及電氣傳動方式的自動化機械手都各有其特點，在對其進行實際應用的過程中應該充分考慮自動化沖壓生產線的特征，以使氣動機械手更好地發(fā)揮其作用。

２自動化沖壓生產線設計

在對自動化沖壓生產線進行設計的過程中，應從結構設計、整體布局角度出發(fā)。

在對生產線的總體布局進行設計的過程中，應該充分考慮切邊、一次拉伸以及二次拉伸等情況。

在設計取料機械手以及上料機械手的時候，拆垛裝置應該滿足三點要求，即分離、送料以及檢測。

送料機構由絲杠升降機構以及送料機械手組成，自動化生產線對物料進行傳送是通過應用傳輸帶以及穿梭小車來實現的。

傳輸帶應該設計成三相異步電機傳動的方式；

機械手則應該將其設計為門式結構，主要組成部分包括無桿氣缸、氣缸直線導軌等，其中機械手的手部應該設計成真空吸盤的形式，只有這樣才可以更好地符合生產的實際要求，而且也可以確保生產效率以及生產質量。

自動化沖壓生產線設計還包括控制系統(tǒng)，而控制系統(tǒng)又分為控制層、設備層和安全系統(tǒng)，具體分析如下。

（１） 控制層。

為實現自動化生產線的控制，通常采?。校蹋每刂品绞剑洳粌H可以實現現場總線控制，而且還具備了單獨控制的方法以及連接自動控制的能力。

通常會將整體系統(tǒng)分成幾個子系統(tǒng)，在每個子系統(tǒng)上面都會對ＰＬＣ進行安裝，而且當子系統(tǒng)中的ＰＬＣ與上級ＰＬＣ進行數據交換的時候會采取以太網的方式來實現，進行聯(lián)網之后可以對其進行實時監(jiān)控，這樣更方便其使用。

（２） 設備層。

設備層最主要的任務就是對生產線所使用的設備進行有效的管理，因此其處于整個控制系統(tǒng)最底層，但在整個系統(tǒng)當中卻具有非常重要的作用。

之所以說其重要，是因為設備層可以對生產過程中每個環(huán)節(jié)進行控制，對現場的輸入設備以及以現場的執(zhí)行機構進行實時監(jiān)控。

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

（３） 安全系統(tǒng)。

整個自動化生產線最大的特點就是具有非常好的安全性能，自動化沖壓生產線會配備非常高級的保護系統(tǒng)以及非?？煽康陌踩b置，可以對生產的過程進行實時監(jiān)控［３］，而且當生產過程中出現任何危險會在第一時間發(fā)出警報，提醒相關人員及時對問題進行解決。

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

３氣動機械手在自動化沖壓生產線設計中的應用

氣動機械手具有非常高的安全性，而且還可以抵抗高溫，抵抗生產過程中所出現的任何危險情況，具有非常高的生產效率，并且低成本、動作快、可靠，在運行過程中節(jié)能環(huán)保，可在維護成本以及運營成本上進行一定的控制，因此在自動化沖壓生產線當中的應用范圍是非常廣的。

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

在對自動化沖壓生產線進行設計的過程中，首先應該做的就是對控制系統(tǒng)進行組裝，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作。

３．２氣動機械手要求自動與手動相結合

自動化沖壓生產線在生產過程中通常是由氣動機械手完成大部分工作，但需要特別注意的是，應該將自動系統(tǒng)與手動系統(tǒng)進行有效的結合。

對于氣動機械手而言，能夠完成的動作只是將物料送到指定的機械設備當中，但是在一些需要人為主動操作才可以完成的工作中，需要對手動系統(tǒng)進行操作才可以完成［４］。

３．３氣動機械手要求系統(tǒng)具有非?？煽康墓δ軞鈩訖C械手在自動化沖壓生產線中進行應用，要求系統(tǒng)具有非常高的安全性能以及非常高的生產效率，以便氣動機械手安全、高效地完成相應的任務。

３．３．１報警系統(tǒng)

氣動機械手只能完成一些相對簡單的機械動作，只要系統(tǒng)沒有發(fā)出停止的指令或者是進行其他的操作，就始終處于運行的狀態(tài)。

但是一旦系統(tǒng)出現危險，氣動機械手是不能夠自動對危險進行判斷的，這時候就需要具備非常可靠的報警系統(tǒng)，將危險信號傳遞給總線控制系統(tǒng)，并且通知相關工作人員采取措施將危險解除。

３．３．２停止功能

在對自動化沖壓生產線進行設計時，設計氣動機械手的停止功能是非常重要的一項工作。

一旦設備在運行過程中出現危險，通過操作設備或者是控制面板上面的停止按鈕，設備就會立即停止運行，以避免危險，將事故的發(fā)生概率降到最低。

３．３．３狀態(tài)顯示功能

氣動機械手在運行過程中，其運行狀態(tài)只能通過狀態(tài)顯示功能才可以展現，所以在對自動化沖壓生產線進行設計時，需對狀態(tài)顯示功能進行合理的設計，以便顯示系統(tǒng)中不同設備的實際運行狀態(tài)，并且便于對生產過程中所出現的任何問題進行適當的解決。

４結語

氣動技術的發(fā)展是一個非常漫長的過程，而我國對氣動技術以及氣動機械手的研究時間都相對較短。

進入２１世紀之后，隨著我國科技的不斷發(fā)展進步，越來越多的部門和企業(yè)都開始重視氣動技術，而且正在逐漸加大研發(fā)力度以及投入力度。

目前，我國自主研制的氣動機械手在各個行業(yè)領域中都獲得了廣泛的應用，還得到了國際社會的一致認可，為我國科學技術的持續(xù)發(fā)展做出了巨大的貢獻。

在不久的將來，氣動機械手會在工業(yè)、軍事、醫(yī)療等不同領域獲得更多的應用，對我國的工業(yè)發(fā)展以及人們的現代化生活產生更加深遠的影響。

參考文獻

［１］ 彭國慶，陳柏金．基于氣動機械手的自動化沖壓生產線的

設計［Ｊ］．鍛壓技術，２０１２（３）：８５－８８．

［２］ 葉金玲，周欽河，賴乙宗．自動化生產線機械手全氣動控制

系統(tǒng)設計［Ｊ］．制造技術與機床，２０１４（４）：７９－８２．

［３］ 崔宗超，蘇文芝．機器人沖壓自動化生產線的設計與

應用［Ｊ］．安陽師范學院學報，２０１３（２）：５７－５９．

［４］ 梁春鴻．基于ＰＬＣ與步進電機的氣動手搬運機械手控制［Ｊ］．科技與企業(yè)，２０１５（５）：８４．