文：杜　娟（陕西机电职业技术学院机电工程系）

０引言

随着工业的不断发展，自动化冲压生产线的应用变得越来越广泛。在实际工作中，只有确保生产过程是自动以及智能的，才能更好地确保企业在激烈的市场竞争中立于不败之地。因此，在机械化生产过程中，通过应用气动机械手促进自动化冲压生产对现代化工业来说非常有必要。

１自动化机械手的概况

要想将气动机械手在自动化冲压生产线上进行应用，最主要的就是要考虑采取何种方法来满足实际的生产需求，并且提升生产效率以及产品的质量。在对其进行设计的过程中，对气动机械手的综合性能进行考虑是非常有必要的。本文主要从传动方式机械手臂进行思考，以发挥机械手在冲压线生产过程中的作用。传动方式机械手的性能对比可以从表１中看出。

从表１可以发现，机械传动方式、液压传动方式以及电气传动方式的自动化机械手都各有其特点，在对其进行实际应用的过程中应该充分考虑自动化冲压生产线的特征，以使气动机械手更好地发挥其作用。

２自动化冲压生产线设计

在对自动化冲压生产线进行设计的过程中，应从结构设计、整体布局角度出发。在对生产线的总体布局进行设计的过程中，应该充分考虑切边、一次拉伸以及二次拉伸等情况。在设计取料机械手以及上料机械手的时候，拆垛装置应该满足三点要求，即分离、送料以及检测。送料机构由丝杠升降机构以及送料机械手组成，自动化生产线对物料进行传送是通过应用传输带以及穿梭小车来实现的。传输带应该设计成三相异步电机传动的方式；机械手则应该将其设计为门式结构，主要组成部分包括无杆气缸、气缸直线导轨等，其中机械手的手部应该设计成真空吸盘的形式，只有这样才可以更好地符合生产的实际要求，而且也可以确保生产效率以及生产质量。自动化冲压生产线设计还包括控制系统，而控制系统又分为控制层、设备层和安全系统，具体分析如下。

（１） 控制层。为实现自动化生产线的控制，通常采取ＰＬＣ控制方式，其不仅可以实现现场总线控制，而且还具备了单独控制的方法以及连接自动控制的能力。通常会将整体系统分成几个子系统，在每个子系统上面都会对ＰＬＣ进行安装，而且当子系统中的ＰＬＣ与上级ＰＬＣ进行数据交换的时候会采取以太网的方式来实现，进行联网之后可以对其进行实时监控，这样更方便其使用。

（２） 设备层。设备层最主要的任务就是对生产线所使用的设备进行有效的管理，因此其处于整个控制系统最底层，但在整个系统当中却具有非常重要的作用。之所以说其重要，是因为设备层可以对生产过程中每个环节进行控制，对现场的输入设备以及以现场的执行机构进行实时监控。设备层主要是受到ＰＬＣ系统的控制，并且会向总线发送必要的信息以及相应的收据，而且还会从总线接收命令，然后将指令传达到生产线的不同环节以及设备当中，这样就可以更好地确保整个生产线始终处于稳定的工作状态。

（3）安全系统。整个自动化生产线最大的特点就是具有非常好的安全性能，自动化冲压生产线会配备非常高级的保护系统以及非常可靠的安全装置，可以对生产的过程进行实时监控，而且当生产过程中出现任何危险会在第一时间发出警报，提醒相关人员及时对问题进行解决。因此， 整个安全系统是受到总线ＰＬＣ控制的，可以确保整个系统始终处于安全情况下运行。

３气动机械手在自动化冲压生产线设计中的应用

气动机械手具有非常高的安全性，而且还可以抵抗高温，抵抗生产过程中所出现的任何危险情况，具有非常高的生产效率，并且低成本、动作快、可靠，在运行过程中节能环保，可在维护成本以及运营成本上进行一定的控制，因此在自动化冲压生产线当中的应用范围是非常广的。

３．１气动机械手要求对控制器进行有效选择要想机械手可以更好地发挥其作用，对控制系统进行选择是非常有必要的。在对自动化冲压生产线进行设计的过程中，首先应该做的就是对控制系统进行组装，只有选择出具有优良性能的控制系统才可以更好地让其完成指定动作。

３．２气动机械手要求自动与手动相结合

自动化冲压生产线在生产过程中通常是由气动机械手完成大部分工作，但需要特别注意的是，应该将自动系统与手动系统进行有效的结合。对于气动机械手而言，能够完成的动作只是将物料送到指定的机械设备当中，但是在一些需要人为主动操作才可以完成的工作中，需要对手动系统进行操作才可以完成。

３．３气动机械手要求系统具有非常可靠的功能气动机械手在自动化冲压生产线中进行应用，要求系统具有非常高的安全性能以及非常高的生产效率，以便气动机械手安全、高效地完成相应的任务。

３．３．１报警系统

气动机械手只能完成一些相对简单的机械动作，只要系统没有发出停止的指令或者是进行其他的操作，就始终处于运行的状态。但是一旦系统出现危险，气动机械手是不能够自动对危险进行判断的，这时候就需要具备非常可靠的报警系统，将危险信号传递给总线控制系统，并且通知相关工作人员采取措施将危险解除。

３．３．２停止功能

在对自动化冲压生产线进行设计时，设计气动机械手的停止功能是非常重要的一项工作。一旦设备在运行过程中出现危险，通过操作设备或者是控制面板上面的停止按钮，设备就会立即停止运行，以避免危险，将事故的发生概率降到最低。

３．３．３状态显示功能

气动机械手在运行过程中，其运行状态只能通过状态显示功能才可以展现，所以在对自动化冲压生产线进行设计时，需对状态显示功能进行合理的设计，以便显示系统中不同设备的实际运行状态，并且便于对生产过程中所出现的任何问题进行适当的解决。

４结语

气动技术的发展是一个非常漫长的过程，而我国对气动技术以及气动机械手的研究时间都相对较短。进入２１世纪之后，随着我国科技的不断发展进步，越来越多的部门和企业都开始重视气动技术，而且正在逐渐加大研发力度以及投入力度。目前，我国自主研制的气动机械手在各个行业领域中都获得了广泛的应用，还得到了国际社会的一致认可，为我国科学技术的持续发展做出了巨大的贡献。在不久的将来，气动机械手会在工业、军事、医疗等不同领域获得更多的应用，对我国的工业发展以及人们的现代化生活产生更加深远的影响。