浅析冲压自动化线生产节拍优化

投产后碰到的难题

生产线的投产初期，我们在生产速度优化方面碰到很多困难，具体有：设备与设备之间的控制逻辑存在很多不一致的地方，直接的结果就是导致生产线生产节拍慢；不同厂家设备之间的联锁信号缺乏正确性，提高生产速度的同时，也增加了设备发生相互碰撞的概率，难以找到生产效率与设备、模具安全之间的平衡点；各个设备之间只是用相互之间的联锁信号进行优化，没有整线控制生产速度的模式与专用控制器；没有机器人的同步系统，硬件上增加了优化的难度，并且在一定范围内约束了生产节拍。

影响生产速度的要素

冲压线的设备管理员、操作人员和机修人员，不断地为提高生产效率而进行生产线的节拍优化作业。在现场中应用持续改善的思想来降低零件生产的CT值，总结出一套优化生产线生产节拍的有效方法。冲压机器人自动生产线中，有两个与生产速度相关的要素，即各设备的动作速度和动作协调性。

动作速度

在实践中我们发现，当各设备以最大的速度运行，并且各台压力机同步冲压、各台机器人同步搬运的时候，生产线生产速度最快。对于各设备速度来说，拆垛上料单元和压力机的速度通常是不会变化的；而机器人运动速度调整的柔性非常大，成为影响生产线速度的主要因素。

机器人的运动速度与机器人的动作特征是密切关联的，实际的运动速度除了与设定的数值大小有关系外，还与运动过程中的姿势变化和运动方式有关系。机器人动作的特点如下：运动过程中姿势变化越少运动速度越快。在保证安全的条件下，尽可能减少机器人运动过程中姿势的变化。机器人运动速度的特征是两个点之间的运动：MOVJ 弧线运动速度＞ MOVL 直线运动速度。当选择MOVEJ 命令，机器人会自动计算运动最快的弧线轨迹。

熟悉了机器人动作的特点后，我们就可以将各个零件的机器人轨迹标准化。新建零件时，复制以前相似的零件轨迹，做简单的改动后就能得到理想的轨迹。完成这一步后，就可以将单台机器人的搬运速度调到最快，满足要素中的第一个条件。

动作协调性

冲压生产线理想的优化状态应该是各设备以其最大的速度运行，以最短时间完成单个动作循环，各设备的每个动作循环中只有一个等待点；在安全的条件下，前一台设备以最短时间启动下一台设备。站在整线的角度来看，机器人能够同步搬运，压力机能够同步冲压。机器人上完料开始后退时，压力机滑块开始启动，并且模具差点与机器人相撞；滑块开始上升时，机器人立即进去抓料，并且差点与模具相撞。各设备以自身最大的速度运行，相互之间的启动参数设置到最大值，并且能够协调一致运动。