汽车工业是国民经济的支柱产业，冲压成型是汽车四大工艺之首。生产节拍是机器人冲压自动化生产线的一个综合指标，其由压力机速度快慢、压力机行程大小、模具形状、自动化设备速度及自动化设备、压力机、模具三者之间的协调匹配关系共同确定。目前，冲压自动化过程中，机器人、压机的工作过程是一个相互追赶、彼此等待，依赖互锁信号保证安全优先而降低冲压效率的过程。压机始终采用“单次”运行模式，即下料手（下料机械手/机器人）需等到压机完成整个冲压循环快回到上死点停止后才开始动作，上料手（上料机械手/机器人）需等下料手退出压机工作区域后开始启动，而压机滑块又需等下料手完全退出压机工作区域后再开始下行，每个循环周期长，从而直接影响整线生产节拍。生产节拍已经成为国内冲压自动化线与国际知名品牌竞争的主要制约因素。

为有效解决如上问题，齐鲁工业大学单东日教授团队发明了机器人冲压自动化线多压机、多机器人协同作业规划方法。通过建立冲压整线生产数学模型，设计时间统计再分配控制算法、冲压单元运行周期迭代优化算法，使上下料机械手和压机滑块保持最优相位差、相邻两台压机滑块运动过程中也保持合理的相位差，从而让上下料手可以工作的周期相对加长，开发了冲压同步模块，优于ABB 公司发明专利技术，突破了国产冲压线生产节拍低的技术瓶颈。

发明的冲压自动化线多压机、多机器人协同作业规划方法，成功应用于生产线自动化控制，有效提高冲压节拍，避免了机器人频繁启停和加减速。经用户验证，较大冲压件的冲压节拍由5-6 次/分提高至8-10 次/分，较小冲压件的冲压节拍由8-10 次/分提高至10-12 次/分，机器人响应速率提高10%-20%，工作负载能力提高10%。主要技术指标达到国际先进水平，打破了国外对自动冲压线关键技术与核心装备的垄断，替代了进口。生产线成功出口至德国Autoneum 公司及印度Welspun 公司，在上海大众、一汽大众、长安福特、中国重汽等知名汽车制造厂家成功应用，形成经济效益30 余亿元。

 

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