引言

　　沖壓是汽車整車生產的四大工藝之一纫脚，在沖壓工藝中最主要的設備是壓力機啡洁，另外還有開卷線翻轉機等其他輔助設備。壓力機有人工上下料和自動化上下料兩種方式蛀田，自動化上下料設備專業(yè)性較強猿饿，造價較高。

隨著現(xiàn)代工廠對生產效率的要求不斷提高以及電氣控制技術的不斷提高乖阐，沖壓自動化技術在近十幾年也得到了飛速發(fā)展耀骆，從早期的壓力機與機械手之間依靠順序控制實現(xiàn)上下料，發(fā)展到現(xiàn)在的同步壓機與快速送料機構之間的主從控制亦誊，因而生產效率也得到大幅度地提高卢掖。沖壓自動化技術在沖壓自動化設備中，由于控制性能要求高傻丝，動態(tài)響應快甘有，大都使用包含多軸運動控制的伺服技術诉儒。控制器大都包含邏輯控制和運動控制兩部分功能，有些集成在一個控制器上亏掀，有些系統(tǒng)的邏輯控制和運動控制分屬兩個控制器忱反。在傳動結構上大都使用伺服電動機通過同步帶或絲杠傳動，往復定位精度在 0.5m m以內滤愕。經過多年的發(fā)展和完善温算，現(xiàn)在沖壓自動化設備大致有以下幾種：

1. 機械手上下料

    　機械手上下料的自動化機構（見圖1）一般包含拆垛裝置、對中裝置间影、上料機械手注竿、下料機械手、穿梭小車等部分魂贬。其中上下料機械手和穿梭小車一般包含2～3個運動軸巩割，由伺服電動機驅動。世界上生產機械手的廠家有美國的I S I付燥、日本的小矢部宣谈、瑞典的A B B和臺灣的金峰等。

2. 機器人上下料

  　  機器人上下料機構一般包含拆垛機器人段卵、對中裝置吱裙、上下料機器人等。與機械手的主要區(qū)別在于杨趣，并不使用專用的機械手臂而是使用通用的工業(yè)機器人進行上下料的操作，一般使用載重量在60～100kg的大型工業(yè)機器人券转。世界上能夠生產沖壓機器人的廠家主要有日本的發(fā)那科凡搪、安川，瑞典的A B B樊悬，德國的KUKA等轨凡。

3.快速送料機構上下料

   　 快速上下料機構是由機械手發(fā)展而來的，速度更快谋哼，是更加具有專業(yè)性的沖壓自動化的專用設備文紧。這種結構不拘泥于機械手的二維坐標形式，其特殊的機構專用于壓機間的板料輸送缩铸，一套壓機間的輸送機構最多包含十幾個伺服電動機軸（見圖2所示）俭谨。能夠生產快速送料的廠家主要是專業(yè)的沖壓設備生產廠，如德國的舒勒和日本的小松径筏。

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　　機械手上下料的方式出現(xiàn)較早葛假，但由于沒有明顯的優(yōu)勢，現(xiàn)在機械手上下料其訂貨已經越來越少滋恬。由于工業(yè)機器人發(fā)展成熟并且易于維護聊训，機器人上下料已經越來越成為預算并不充裕的廠家首選抱究。而快速送料是近10年逐漸興起的，其技術還不是十分成熟带斑，但由于其速度上的巨大優(yōu)勢鼓寺，以及能夠和高檔壓力機緊密結合的特點，使其必將在未來的沖壓行業(yè)中扮演重要角色勋磕。三種上下料機構特點對比見下表所示妈候。

　　同步運動控制技術

   　 同步運動控制是由伺服驅動技術延伸發(fā)展而來的。伺服驅動器驅動伺服電動機并采集反饋信號到驅動器的核心控制單元朋凉，實現(xiàn)高動態(tài)響應的運動控制州丹。在數(shù)控加工中心和機器人的多個伺服軸依靠控制單元的插補運算，實現(xiàn)兩個軸以上的插補運動軌跡曲線杂彭，而在一些對運動控制要求更高的設備上墓毒，要求各個運動軸之間實現(xiàn)主從的同步關系，從而進一步發(fā)展出了同步運動控制技術嘱峦。同步運動控制可以實現(xiàn)兩個機器人之間的協(xié)同運動笨墙。在沖壓自動化設備中，同步控制可以實現(xiàn)壓機之間的同步侍除，壓機與快速送料機構之間的同步刷粒，使整個沖壓生產線達到最大生產效率（見圖3）。

　　目前很多工業(yè)控制集成商都開發(fā)出了同步運動控制功能晋蛾，應用較多的是西門子的S I M O T I O N運動控制系統(tǒng)和力士樂的 I N D R A W O R K S運動控制宵穆。前者在食品加工、印刷艳院、汽車制造等領域有廣泛應用糯侍，后者在汽車制造和輪胎方面有較多應用。在沖壓自動化行業(yè)颠恬，能夠提供同步控制解決方案的有德國西門子洞逼、力士樂和日本的瑞恩。目前憾汛，在國際上党饮，能夠使用同步控制集成技術在高檔沖壓生產線上的廠家有德國的舒勒萬家頓、日本的小松驳庭、瑞士的古德等刑顺。在國際上，這些設備制造商制造的已經投產的同步快速沖壓線有很多饲常，主要集中在日本和歐美捏检。在中國也有一些已經投產或正在安裝調試，其中比較具有代表性的是用于一汽轎車的舒勒沖壓線、上海通用的萬家頓沖壓線贯城、北京現(xiàn)代的G U D E L沖壓線和起亞汽車的 G U D E L沖壓線等熊楼，他們都是使用了同步技術并于近幾年投產的沖壓線。
     
    　從電氣控制上講能犯，舒勒萬家頓和古德都是使用帶有同步控制功能的工控機作為控制核心鲫骗，使用力士樂的伺服驅動器作為驅動元件，使用力士樂的伺服電動機作為執(zhí)行元件實現(xiàn)運動控制的踩晶。而壓機是如何作為主軸的呢执泰？這信號來源于安裝在壓機凸輪上的編碼器，在整個同步控制中這個編碼器就作為主軸子桩，其他從軸隨這個主軸按照編輯的同步曲線運動杖烘。

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結語

    　同步運動技術在沖壓線上的應用大大提高了生產效率，引發(fā)了沖壓行業(yè)的一場革命奄刊，大型沖壓線的整線速度由原來的每分鐘6～8件提升到了 10～15件于抬，自動化生產線的高效率得到了最大的體現(xiàn)。這種快速送料線的成本比原來機械手機器人式的自動線整線成本高出30%～40%饱粟，而生產效率提高了近一倍元邻。對于沖壓設備廠商來說，這也是個壞消息掖阶，因為這意味著用戶不再需要那么多壓力機了咒付，但提高生產率是現(xiàn)代工業(yè)的必然發(fā)展趨勢，其他沖壓設備生產廠商也都在研制自己的同步快速沖壓線炮疲，相信隨著控制技術的不斷發(fā)展枷斩，同步運動控制必將得到更加廣泛的應用。

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