在传统制造业中,汽车工业一向是促进国民经济发展的主要产业。作为汽车生产制造的第一道工序,冲压生产线在汽车工业中有着极其重要的地位,其制造工艺和水平不仅影响了汽车的制造质量及成本,还决定了汽车品牌的市场竞争力。随着工业4.0战略的出台,基于工业控制技术及现场总线技术的生产线在不断朝着智能化的方向发展。因此,将PLC、工业机器人结合现场总线技术应用于冲压生产线便成为了重要的工程课题。本文以某车身覆盖件自动冲压生产线为工程背景,设计了基于ProfiBus以及SafetyBus总线的机器人自动冲压系统,该生产线为自动冲压连线。本文针对机器人自动冲压线主要做了以下工作:1.机器人运动学仿真:通过对运动学原理分析,采用D-H表示法,搭建了机器人仿真模型,并采用Matlab工具箱对各关节运动轨迹进行了仿真;2.冲压线布局及节拍设计:根据冲压生产的工艺流程,对生产线上压机、工业机器人以及拆垛系统各单元进行了模块选型,设计了自动冲压线的生产节拍,并阐明了控制系统及安全防护系统的方案;3.基于ProfiBus总线的冲压控制系统设计:通过现场各操作站位置,对主控制器西门子PLC及配件进行选型,设计了主线控制柜的电气回路;采用西门子Step7软件平台进行基于ProfiBus控制系统组态,并完成了主线控制系统的PLC程序设计、ABB工业机器人的程序设计以及人机交互界面的设计;4.基于SafetyBus总线的安全防护系统设计:通过对现场安全防护系统结构的分析,对主控制器皮尔磁系列安全PLC及配件进行选型,设计了线首拆垛系统控制柜的电气回路;采用皮尔磁Win-Pro软件平台进行基于SafetyBus安全防护系统组态,完成了拆垛系统的标准部分、故障安全部分的PLC程序设计,并对一些PB块进行了说明。经过反复调试,该自动冲压生产系统已通过模拟运行,符合预期的设计要求,具有一定的实用价值。