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轉(zhuǎn)發(fā)自：工業(yè)機(jī)器人 自動化應(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）

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)計成三相異步電機(jī)傳動的方式；機(jī)械手則應(yīng)該將其設(shè)計為門式結(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。

自動化沖壓生產(chǎn)線設(shè)計還包括控制系統(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(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)交換的時候會采取以太網(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，因此其處于整個控制系統(tǒng)最底層，但在整個系統(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)時監(jiān)控。

設(shè)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(yīng)的收據(jù)，而且還會從總線接收命令，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)。

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

３氣動機(jī)械手在自動化沖壓生產(chǎn)線設(shè)計中的應(yīng)用

氣動機(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)的任何危險情況，具有非常高的生產(chǎn)效率，并且低成本、動作快、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。

在對自動化沖壓生產(chǎn)線進(jìn)行設(shè)計的過程中，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作。

３．２氣動機(jī)械手要求自動與手動相結(jié)合

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

對于氣動機(jī)械手而言，能夠完成的動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操作才可以完成的工作中，需要對手動系統(tǒng)進(jìn)行操作才可以完成［４］。

３．３氣動機(jī)械手要求系統(tǒng)具有非?？煽康墓δ軞鈩訖C(jī)械手在自動化沖壓生產(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，以便氣動機(jī)械手安全、高效地完成相應(yīng)的任務(wù)。

３．３．１報警系統(tǒng)

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

但是一旦系統(tǒng)出現(xiàn)危險，氣動機(jī)械手是不能夠自動對危險進(jìn)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(guān)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(chǎn)線進(jìn)行設(shè)計時，設(shè)計氣動機(jī)械手的停止功能是非常重要的一項(xiàng)工作。

一旦設(shè)備在運(yùn)行過程中出現(xiàn)危險，通過操作設(shè)備或者是控制面板上面的停止按鈕，設(shè)備就會立即停止運(yùn)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(jī)械手在運(yùn)行過程中，其運(yùn)行狀態(tài)只能通過狀態(tài)顯示功能才可以展現(xiàn)，所以在對自動化沖壓生產(chǎn)線進(jìn)行設(shè)計時，需對狀態(tài)顯示功能進(jìn)行合理的設(shè)計，以便顯示系統(tǒng)中不同設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)，并且便于對生產(chǎn)過程中所出現(xiàn)的任何問題進(jìn)行適當(dāng)?shù)慕鉀Q。

４結(jié)語

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

進(jìn)入２１世紀(jì)之后，隨著我國科技的不斷發(fā)展進(jìn)步，越來越多的部門和企業(yè)都開始重視氣動技術(shù)，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(jī)械手在各個行業(yè)領(lǐng)域中都獲得了廣泛的應(yīng)用，還得到了國際社會的一致認(rèn)可，為我國科學(xué)技術(shù)的持續(xù)發(fā)展做出了巨大的貢獻(xiàn)。

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

參考文獻(xiàn)

［１］ 彭國慶，陳柏金．基于氣動機(jī)械手的自動化沖壓生產(chǎn)線的

設(shè)計［Ｊ］．鍛壓技術(shù)，２０１２（３）：８５－８８．

［２］ 葉金玲，周欽河，賴乙宗．自動化生產(chǎn)線機(jī)械手全氣動控制

系統(tǒng)設(shè)計［Ｊ］．制造技術(shù)與機(jī)床，２０１４（４）：７９－８２．

［３］ 崔宗超，蘇文芝．機(jī)器人沖壓自動化生產(chǎn)線的設(shè)計與

應(yīng)用［Ｊ］．安陽師范學(xué)院學(xué)報，２０１３（２）：５７－５９．

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