冲压自动化机器人运动效率提升的方法的研究.doc

冲压自动化机器人运动效率提升的方法的研究 　　摘 要：近年来，随着汽车市场竞争日趋激烈，降低整车制造成本，日渐成为提升产品竞争力的重要手段。同时，工业机器人在我国制造业中广泛应用，优化工业机器人的工作效率逐渐成为提高生产效率的重要手段。本文通过对冲压生产线上自动化机器人的运动特点和控制技术进行分解研究，提出了提升冲压自动化机器人生产效率的具体方法，并在实际运用中取得了良好效果。 　　关键词：工业机器人；降成本；效率提升 　　中图分类号：TH17 文献标识码：A 文章编号：1005-2550（2016）01-0068-05 　　Abstract： In recent years， with the increasingly fierce competition in automobile market， reducing the overall cost has become an important means to enhance the competitiveness of products. Meanwhile， as industrial robots are widely applied in the manufacturing industry in our country， to improve the work efficiency of industrial robot becomes one of the main solutions to improve production efficiency. Based on the dissectional study on kinematic characteristics and control technique of automatic robot on stamping production line， the thesis puts forward the practical methods on how to improve the work efficiency of industrial robot on stamping production line， which already showed a very favorable result in the practical application. 　　1 前言 　　由工业机器人构成的冲压自动化生产线是多设备组成的复杂工控系统，机器人与压机之间，上下料机器人之间，机器人与传输设备及其他周边设备之间的运动协调关系复杂，联锁信号多，可靠性要求高。提升冲压自动化机器人运动效率，进而提升冲压生产线的效率，充分挖掘冲压生产线的产能，降低冲压件的制造成本，一直是冲压行业努力的目标。 　　本文以某旋转七轴机器人技术实现自动化连线生产的冲压生产线为例，对冲压自动化机器人的运动特点进行了分析，研究了提升机器人运动效率的方法，为同类生产线的效率优化提供参考和借鉴。 　　2 冲压自动化机器人的运动特点及控制技术 　　了解冲压自动化机器人的运动特点，掌握其控制技术，是寻求冲压自动化机器人运动效率提升方法的前提和基础。 　　机器人最大的特点是柔性大，可多轴联动完成各种复杂的空间运动，运动轨迹多样，同样两点之间的运动，机器人不同的运动类型及运动中的姿态变化直接决定了运动的速度。 　　一般汽车大型冲压件的生产，需要多台压机带动模具按工序顺序完成模具冲压动作，而机器人则负责将前一工序的制件搬运至下一工序，依次串联直至完成最终产品。如图1所示，机器人自动化生产线的主要动作为压机动作和机器人动作，即压机滑块的下压及上升动作和机器人的搬运动作[1]。 　　如图2所示，对于同一台机器人而言，机器人在两道工序之间的搬运动作由各轨迹点之间的运动连接而成，包括：机器人在下料等待点等待（WU）、机器人完成下料动作（WU-BP-P-AP-OU）、机器人运动至上料等待点（OU-WL）、完成上料动作（WL-BD-D-AD-OL）、机器人回到上料等待点（OL-WU），以上轨迹，组合为一个运动循环，称为机器人运动循环。 　　对于同一工序的压机而言，压机动作及模具的冲压作业完成后，机器人才能开始下料和上料动作。下料机器人完成下料动作，模具内的制件被取走后，上料机器人才能开始上料动作，将上道工序的制件放入模具内，依次循环。 　　机器人动作循环轨迹中，机器人在各轨迹点的空间位置、机器人的运动类型、运动姿态均可通过机器人示教器进行设置。 　　冲压线中机器人与压机的动作协调，是生产线连续自动化作业的基础。机器人与压机的动作协调，包括了机器人与压机之间，上下料机器人之间动作的监视、控制和管理。机器人与压机的动作协调，由冲压生产