0 引言

　　随着科学的不断进步，工业技术的不断发展，工业机器人作为工业中主要的自动化装备也已经广泛应用到汽车的生产制造中，在汽车生产的过程中，汽车车身的钣金冲压线是生产过程中的主要设备，生产效率和生产质量直接影响着汽车制造业的生产效率和汽车的生产质量，冲压自动化技术是提高生产质量和生产效率主要的措施。工业机器人作为可靠性强、灵活性高、安全性好，并且运行方便的一种新型的机械设备在冲压自动线上的运用，对汽车制造具有重要的作用。

　　1 工业机器人的结构及其特点

　　工业机器人是一种工业领域的多自由度和多关节的机械手，工业机器人是自动执行工业的机器装置，主要是靠设备控制能力和自身的动力进行实现各种功能的新型机械。工业机器人能够接受人的指挥，也可以按照预先设置好的程序进行运行，并且现代工业机器人还可以根据人工智能技术进行制定原则的纲领行动。

　　1.1 工业机器人的结构

　　工业机器人主要有主体、控制系统以及驱动系统这几个基本的结构组成，机器人主体主要有机座和执行机构组成，具有和人相似的动作功能，可以在空间抓放物体或者进行其他的操作，包括手部、腕部和臂部，大多数的工业机器人具有3～6个自由度，其中机器人的腕部通常有1～3个自由度。控制系统主要是按照预先输入的程序对驱动系统以及执行机构发出信号，从而达到控制的目的。驱动系统的作用是使执行机构产生相应的动作，驱动系统一般包括传动机构和动力装置。

　　冲压机器人是工业机器人在冲压生产线中的特殊应用，冲压机器人控制系统主要有冲压控制系统和基本的控制系统组成，冲压控制系统主要是根据冲压机器人在实际生产应用的过程中开发的专用的功能模块，最主要用于实现冲压生产中特殊功能。

　　1.2 工业机械人的特点

　　工业机器人主要有三个特点：

　　(1)具有类人的功能，比如工业机器人具备感知功能、作业功能、行走功能，并且还可以完成很多的动作要求。

　　(2)可以根据人预先设置的编程系统进行自动的工作，或者通过程序改变动作、工作中的要求以及工作对象。

　　(3)使用特点：工业机器人能够通过端拾器的切换和机器人的动作轨迹的调整，从而使设备更加柔性化[ 。工业机器人的生产成本低，机器人线的投资比较低，在冲压自动化生产性中应用机器人不仅经济、适用，还可以适用于生产线的自动化改造，并且机器人自动化生产线可以适用于多种车型的生产，柔性化更加高。

　　2 工业机器人在冲压自动化生产线中的应用

　　在汽车制造的过程中，工业机器人在冲压自动化生产线运行的循环方式为：机器人拆剁(剁料拆垛)→板料传输→板料涂油→板料对中→上料机器人送货→首台压机冲压→下料机器人取货、送货→压机冲压→根据工序数量循环→下料机器人取货、送货→末端压机冲压→线尾机器人取货、放货→皮带机输送→人工码垛。具体如图1所示。

　　2.1 拆剁系统

　　在冲压自动化生产线输送的过程中， 自动拆剁单元是必备的系统，并且拆剁单元主要包括拆剁小车、自动涂油装置、磁性皮带机以及对中台和双料检测等设备。拆剁小车主要应用在上料区和上料后停放的固定位置，可以为机器人取料提供方便。磁力皮带机根据位置不同可以分为导出式皮带机和导入式皮带机，导入式皮带机主要应用于将机器人从拆剁机初取出的物料送到涂油机中，而导出式皮带机主要将板料按照一定的速度送入到对中台内，但是其基本原理是相同的。自动涂油机主要是对于板件拉延率较大时，在板料进行拉延工序时，进行安排涂油工序，从而可以通过自动涂油机在板料的表面上涂上拉延油，消除冷轧钢板上的生产地滑移线。从而可以保证冲压成型的板件的表面质量良好以及满足润滑性要求，而且还可以增加冲压钢板的防锈能力。对中台主要采用机械对中台，可以方便地进行固定或者移动，而且还可以使用视觉对中或者重力对中，从而可以有效保证板料的定位准确、快捷以及牢固。机器人可以根据零件的对中位置，改变运行的运动轨迹，从而能够将板料准确地搬运到压力机内。

　　2.2 控制系统

　　在冲压自动化生产线中控制系统是机器人的核心部位，控制系统保证生产线各种组成部分的协调工作，控制系统技术的可靠性、先进性以及完善性，控制方法的有效性、灵活性直接影响着冲压自动化生产线的生产效率和自动化的程度。机器人的冲压自动线的控制系统主要有监控控制系统、连线控制系统以及安全防护系统三部分组成。连线控制系统主要应用于整条自动化生产流程的控制，主要采用的是现场总线构成的分层控制架构。监控系统主要是用于整个冲压生产线的流程监控，安全防护系统则应用于整个生产线的安全系统控制。

　　2.3 仿真模拟系统

　　在虚拟环境中进行仿真冲压线的运行，可以有效避免生产现场的系统干涉、节拍不合理以及其他系统的错误，在冲压自动化生产线运行的过程中，可以通过工业机器人进行离线编程，对机器人的运动路线以及运动轨迹进行模拟，从而可以有效缩短现场的实验以及调试工作，提高设备运行的安全性和可靠性。

　　3 结语

　　随着科学技术的不断发展，冲压技术的不断进步，工业机器人在冲压自动化生产线中广泛的应用，代替了工人单调重复的劳动条件，提高了生产效率和工作效率，对产品的生产质量也有很大的提高，工业机器人已经成为提高生产效率、生产质 量以及经济效益的重要设备，是汽车制造中必不可少的设备。采用 工业机器人形成的冲压自动化生产线不仅提高了自动化水平，降 低了生产成本，而且极大地提高了生产效率和生产效益。