現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展進步使得各種自動化生產(chǎn)線被大量地開發(fā)并應(yīng)用，自動化沖壓生產(chǎn)線就是其中一種。而在現(xiàn)代生產(chǎn)競爭中，也只有不斷提升生產(chǎn)過程的自動化與智能化，方能使企業(yè)在復(fù)雜而激烈的市場競爭環(huán)境下始終保持競爭優(yōu)勢。在自動化沖壓生產(chǎn)線中，氣動機械手是一種十分先進而高效的技術(shù)，將其合理有效的應(yīng)用對于提升自動化沖壓生產(chǎn)線的生產(chǎn)水平具有重要作用。
一、氣動機械手的概況
氣動機械手是以電氣傳動方法進行驅(qū)動操作的自動化機械手技術(shù)，相較機械傳動機械手和液壓傳動機械手，其具有技術(shù)水平高、定位較精準(zhǔn)、傳動速度快、響應(yīng)速度快、等優(yōu)勢，但其同樣有輸出力量小、應(yīng)用成本高等缺點，而在操控方面，氣動機械手則相對簡單。因此，要合理的將氣動機械手技術(shù)應(yīng)用于自動化沖壓生產(chǎn)線設(shè)計中，其首先需要考慮的就是如何能夠利用機械手來滿足實際生產(chǎn)需求，同時促進生產(chǎn)質(zhì)量與效率的有效提高。這就要求在自動化沖壓生產(chǎn)線的實際設(shè)計環(huán)節(jié)中，必須要綜合考量氣動機械手的性能、功能及應(yīng)用特點，如此才能使氣動機械手在實際生產(chǎn)線生產(chǎn)過程中發(fā)揮出其應(yīng)有的作用。
二、自動化沖壓生產(chǎn)線的設(shè)計
在開展針對自動化沖壓生產(chǎn)線的設(shè)計工作中，需要從結(jié)構(gòu)設(shè)計、總體布局等方面出發(fā)。對于生產(chǎn)線開展整體布局設(shè)計時，需要全面考慮切邊、一次拉伸與二次拉伸等問題。而對于機械手的具體手機則應(yīng)該從以下幾方面展開：
首先取料機械手與上料機械手的設(shè)計必須要保證其具備分離、送料和檢測三方面功能。其中送料部分由絲杠升降機構(gòu)和送料機械手構(gòu)成。
其次，自動化生產(chǎn)線的物料傳輸是由輸帶和穿梭小車來完成的，因此還需要做好傳輸帶的設(shè)計。通常而言，傳輸帶需設(shè)計為三相異步電機傳動。
最后，機械手的設(shè)計以門式結(jié)構(gòu)最為適宜，其通常應(yīng)由無桿氣缸、氣缸直線導(dǎo)軌等構(gòu)成。而機械手手部需設(shè)計為真空吸盤形式，如此方能夠有效滿足實際生產(chǎn)的需求，同時也能夠保證生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量的提升。
除此之外，一套完整的自動化沖壓生產(chǎn)線還應(yīng)該包含控制系統(tǒng)。其控制系統(tǒng)主要由控制層、設(shè)備層以及安全系統(tǒng)組成。
控制層是實現(xiàn)對生產(chǎn)線進行控制的部分，其主要以PLC的形式來完成生產(chǎn)線現(xiàn)場的總線控制，同時控制層還具有單獨控制和連接自動控制多項控制能力。在實際設(shè)計中一般會把整個系統(tǒng)劃分為若干子系統(tǒng)，再給每個子系統(tǒng)都安裝上PLC。
設(shè)備層主要是用于管理生產(chǎn)線中的各種設(shè)備，所以設(shè)備層是整個控制系統(tǒng)的最基礎(chǔ)的部分，但同時也是關(guān)系到各設(shè)備能否有效運行的部分。在實際生產(chǎn)中，設(shè)備層能夠?qū)ιa(chǎn)中的所有環(huán)節(jié)都進行控制，并能夠完成對現(xiàn)場輸入設(shè)備和執(zhí)行機構(gòu)的實時動態(tài)監(jiān)控。設(shè)備層主要是由PLC系統(tǒng)進行控制，同時可以收集到各種生產(chǎn)中的信息并將信息反饋至總線，然后再由總線向其發(fā)出各種指令。設(shè)備層接收到指令后會把指令發(fā)送給各生產(chǎn)環(huán)節(jié)與設(shè)備中，如此就能夠更好地保證整條生產(chǎn)線始終處于協(xié)調(diào)穩(wěn)定的運行狀態(tài)。
安全系統(tǒng)是保障自動化沖壓生產(chǎn)線安全性的關(guān)鍵，由于其具備先進的保護系統(tǒng)與可靠的安全裝置，所以能夠為生產(chǎn)線中的設(shè)備提供更可靠的保護。此外，安全系統(tǒng)可以通過對生產(chǎn)過程的全面動態(tài)監(jiān)控來及時發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)中的問題和危險情況，并在發(fā)現(xiàn)問題時迅速發(fā)出警報，以提醒生產(chǎn)人員注意安全并提醒技術(shù)人員及時對生產(chǎn)線進行檢查處理。同樣，安全系統(tǒng)也是受總線PLC控制，由控制系統(tǒng)統(tǒng)一實施操控。
三、自動化沖壓生產(chǎn)線設(shè)計中氣動機械手的應(yīng)用建議
（一）科學(xué)合理的選擇控制器
控制器是控制氣動機械手的重要裝置，因此要保證機械手能夠充分發(fā)揮其作用，就必須認真研究科學(xué)合理的選擇控制器裝置，使得控制系統(tǒng)能夠有效地完成對機械手的操控。此外，選擇好合適的控制器后，還應(yīng)該對整個控制系統(tǒng)進行組裝與調(diào)試，從而確?？刂葡到y(tǒng)能夠具備優(yōu)良的性能，更好地指揮機械手完成各種動作。
（二）設(shè)計中要保證自動和手動操作能夠有效結(jié)合
自動化沖壓生產(chǎn)線的生產(chǎn)中的許多工作基本都是由氣動機械手來完成的，但在實際生產(chǎn)線設(shè)計時，不能至考慮到期自動控制系統(tǒng)，還需要考慮到手動控制系統(tǒng)。這是由于實際生產(chǎn)中需要機械手自動完成的動作較少，如將物料放入制定設(shè)備中等，而其他許多工作還是需要人工操作氣動機械手來完成，所以自動系統(tǒng)和手動系統(tǒng)的有效銜接配合是生產(chǎn)線設(shè)計中的重點。
（三）要確保整個系統(tǒng)更加安全可靠
氣動機械手在實際自動化沖壓生產(chǎn)線應(yīng)用中對整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性要求較高，這也是自動化系統(tǒng)的普遍要求，所以在實際設(shè)計過程中應(yīng)保證系統(tǒng)各項功能都更加穩(wěn)定，如此方能使氣動機械手順利的完成各項生產(chǎn)任務(wù)。
首先氣動機械手其本身只是幫助生產(chǎn)線完成一些相對簡單的機械動作，其本身并不具備強大的控制與分析能力，只 要系統(tǒng)沒有發(fā)出停止指令或其他操作指令，機械手就會持續(xù)運行。而如果系統(tǒng)出現(xiàn)問題，機械手并不能自行作出檢測與判斷，這時就需要系統(tǒng)中的報警系統(tǒng)來發(fā)揮作用。因此在實際設(shè)計中必須要保證系統(tǒng)的報警系統(tǒng)功能的穩(wěn)定可靠，從而在出現(xiàn)問題時能夠及時將危險信號發(fā)送至總線控制系統(tǒng)，如此有助于技術(shù)人員及時對生產(chǎn)線進行風(fēng)險檢查和處理。
其次，在自動化沖壓生產(chǎn)線的設(shè)計過程中，氣動機械手的停止功能設(shè)計也是至關(guān)重要的一個環(huán)節(jié)。這是因為如果設(shè)備在生產(chǎn)過程中出現(xiàn)危險，生產(chǎn)人員就可以直接操作設(shè)備或利用控制面板上的停止按鈕來停止機械手的運轉(zhuǎn)，如此可以有效規(guī)避風(fēng)險，極大降低生產(chǎn)事故的發(fā)生率。
最后，在實際生產(chǎn)線生產(chǎn)過程中，氣動機械手的運行情況并不能直接展示給生產(chǎn)人員，尤其對于其運行過程中的各項技術(shù)參數(shù)，其智能依靠專門的狀態(tài)顯示系統(tǒng)才能夠程序出來。因此在自動化沖壓生產(chǎn)線的設(shè)計工作中，也必須考慮到機械手的狀態(tài)展示功能，利用計算機與傳感技術(shù)將機械手的運行狀況與顯示系統(tǒng)連接起來，以便相關(guān)人員能夠在生產(chǎn)中實時掌握氣動機械手的運行情況和工作狀態(tài)，從而在氣動機械手運行出現(xiàn)問題時能夠及時發(fā)現(xiàn)并予以解決。
結(jié)束語：氣動機械手是氣動技術(shù)發(fā)展過程中較有代表性的，但就目前而言，我在氣動技術(shù)以與氣動機械手方面的研究時間仍相對較短，技術(shù)水平仍與國外有一定差距。而隨著現(xiàn)代生產(chǎn)機械自動化要求的不斷提高，就需要我們不斷加大對氣動機械手的研究力度，從而進一步推動我國自動化沖壓生產(chǎn)線的發(fā)展，使得自動化沖壓生產(chǎn)線能夠在各個領(lǐng)域的生產(chǎn)過程中都發(fā)揮出其應(yīng)有作用，以更好滿足現(xiàn)代社會生產(chǎn)的自動化、高效化、多樣化需求。