淺析工業(yè)機器人的自動生產(chǎn)線組建技術(shù)

劉寶峰

摘 要：現(xiàn)代科技的發(fā)展給人們生活帶來了許多便利，越來越自動化的高科技服務(wù)于人們生活，使得人們生活質(zhì)量得到不斷的提高。同時，依靠現(xiàn)代科技在工業(yè)生產(chǎn)自動化的程度也越來越高，其中機器人就是最典型的代表。在工業(yè)自動化生產(chǎn)線上以機器人為核心成為工廠發(fā)展不可逆轉(zhuǎn)的趨勢，機器人的自動化將會更好的服務(wù)于生產(chǎn)建設(shè)中。工業(yè)機器人作為先進制造技術(shù)和自動化的典型代表，不僅對于先進制造業(yè)的發(fā)展具有重要的作用，而且對于高科技產(chǎn)業(yè)和傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有顯著的促進作用。

關(guān)鍵詞：工業(yè)機器人；自動化生產(chǎn)技術(shù)；研究

作為新興的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)和智能化產(chǎn)業(yè)，工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)具有一般的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)所表現(xiàn)的高投入、高技術(shù)、高風(fēng)險、高回報等特征。 隨著我國制造業(yè)的不斷升級，工業(yè)機器人在現(xiàn)今生產(chǎn)企業(yè)中占據(jù)著越來越重要的地位。工業(yè)機器人的自動生產(chǎn)組建技術(shù)是工業(yè)機器人應(yīng)用的核心技術(shù)，通過對機器人的不斷研究以實現(xiàn)工業(yè)機器人的生產(chǎn)組建設(shè)計。現(xiàn)如今，我國工業(yè)大規(guī)模的發(fā)展，人力成本在不斷的增高，在日益激烈的市場競爭中，在生產(chǎn)過程中不斷提高其生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本、有效提高產(chǎn)品質(zhì)量是目前各制造業(yè)發(fā)展面臨的主要嚴峻問題。在現(xiàn)代信息工業(yè)背景下，各個工業(yè)生產(chǎn)都特別將工業(yè)機器人應(yīng)用于生產(chǎn)建設(shè)，目前，工業(yè)機器人在發(fā)達工業(yè)國家，已成為企業(yè)必不可少的設(shè)備之一。就我國而言，工業(yè)機器生產(chǎn)技術(shù)還處于比較低端的水平，所以文章通過對機器人在工業(yè)生產(chǎn)的技術(shù)進行簡單的分析研究，希望和大家一起交流討論學(xué)習(xí)。

1 工業(yè)機器人背景與技術(shù)認識

工業(yè)機器人是廣泛使用的能夠自主動作，且多軸聯(lián)動的機械設(shè)備。它們在必要情況下配備傳感器，其動作步驟包括靈活的轉(zhuǎn)動都是在其編程控制的。它們通常配備有機械手、刀具或其他可裝配的加工工具，以及能夠執(zhí)行搬運操作與加工制造的任務(wù)。

技術(shù)本質(zhì)反映了人對自然的能動關(guān)系，其包括主要三種要素：材料、動力、控制。工業(yè)機器人的制作要求應(yīng)滿足其中以下的主要要求：安裝面積小，工作空間大，快速完成任務(wù)。根據(jù)要求，材料應(yīng)該選擇高強度的不銹鋼作為機械本體，以滿足結(jié)構(gòu)緊湊的要求。動力應(yīng)選用電力系統(tǒng)，以滿足快速響應(yīng)的要求?？刂苿t選用自動化電腦操作，以滿足定位精度搞的需要。

2 工業(yè)機器人的構(gòu)造

工業(yè)機器人由操作機、控制器、伺服驅(qū)動系統(tǒng)和傳感裝置構(gòu)成，是一種防人操作、自動控制、可重復(fù)編程、能在三維空間完成各種作業(yè)的光儀點一體化自動化生產(chǎn)設(shè)備，特別適用于工廠的多量高質(zhì)的工業(yè)大生產(chǎn)，能按時完成工業(yè)任務(wù)的高效生產(chǎn)的機器人。

2.1 操作機

通過有限元分析、模態(tài)分析及其仿真設(shè)計等現(xiàn)代設(shè)計方法的運用，機器人操作機基本能實現(xiàn)優(yōu)化設(shè)計。

2.2 控制器

通過軟件和全數(shù)字操控，實現(xiàn)對機器人自動化的操作，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，控制器的性能也在不斷的提高和發(fā)展，它能實現(xiàn)對機器人全方位精準的控制，以達到其目的和要求。

2.3 傳感配置

激光傳感器、視覺傳感器和力傳感器在機器人系統(tǒng)中已得到成功應(yīng)用，并實現(xiàn)焊縫自動跟蹤和自動化生產(chǎn)線上物體的自動定位以及精密裝配作業(yè)等，這樣就提高了機器人的作業(yè)性能和對環(huán)境的適應(yīng)性能。

2.4 并聯(lián)機構(gòu)

采用并聯(lián)機構(gòu)，利用機器人技術(shù)，實現(xiàn)高精度測量及加工，這是機器人技術(shù)向數(shù)控技術(shù)的拓展，為將來實現(xiàn)機器人和數(shù)控技術(shù)一體化奠定了基礎(chǔ)。

2.5 網(wǎng)絡(luò)通信

機器人控制器以實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)的連接，這樣使機器人由過去的獨立應(yīng)用向網(wǎng)絡(luò)化應(yīng)用邁進了一大步，也使機器人由過去的專用設(shè)備向標準化設(shè)備的發(fā)展。

3 自動化生產(chǎn)線組建研究的技術(shù)

機器人在自動化生產(chǎn)的應(yīng)用典型就是自動化生產(chǎn)線成套裝備。自動化成套裝備是指以機器人為核心，以信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為媒介，將所有設(shè)備連接到一起而形成的大型自動化生產(chǎn)線。它是先進制造裝備的典型代表，是發(fā)展先進制造技術(shù)實現(xiàn)生產(chǎn)線的數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化的智能化的重要手段。那么它的技術(shù)其主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

（1）利用現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進行遠程控制，對工業(yè)機器人進行操作控制，實現(xiàn)生產(chǎn)線在線檢測和監(jiān)控，對產(chǎn)品進行質(zhì)量監(jiān)控，使得產(chǎn)品的質(zhì)量得到有效的保證，這樣既有利于生產(chǎn)的自我控制和調(diào)整，同時，也保證其生產(chǎn)效率。

（2）建立起資源管理信息系統(tǒng)，對產(chǎn)品制造工藝和企業(yè)的資源管理進行相互連接，對產(chǎn)品工業(yè)技術(shù)進行不斷更新和提高，從而達到對生產(chǎn)技術(shù)的實時監(jiān)測，這樣保證了該企業(yè)產(chǎn)品制造的全制動化信息平臺。

（3）利用定位系統(tǒng)對生產(chǎn)線進行快速整定，建立起完整的制造過程信息技術(shù)。這樣既方便實現(xiàn)生產(chǎn)線現(xiàn)場安裝精度測試技術(shù)，又達到完全的透明。通過實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)控制管理智能技術(shù)，對各個環(huán)節(jié)進行指導(dǎo)處理，這樣就能及時性的處理臨時性的問題。

（4）自動化柔性生產(chǎn)系統(tǒng)管理技術(shù)。企業(yè)生產(chǎn)流程中管理與控制信息的集成，是實現(xiàn)企業(yè)管理控制一體化和柔性自動化的基礎(chǔ)。通過這技術(shù)分析，建立一種信息集成系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及其功能模型，提出現(xiàn)場總線的開放式控制系統(tǒng)，建立控制系統(tǒng)分層式體系結(jié)構(gòu)，使其與信息管理系統(tǒng)實現(xiàn)無縫接口。

我國在近幾年機器人自動化生產(chǎn)已經(jīng)不斷出現(xiàn)，并給用戶帶來了顯著效益。目前我國已經(jīng)建立了多條弧焊機器人生產(chǎn)線、裝備機器人生產(chǎn)線、噴涂生產(chǎn)線和焊裝生產(chǎn)線。隨著我國工業(yè)企業(yè)自動化水平的不斷提高，機器人自動化線的設(shè)廠也會越來越大，并逐漸成為自動化生產(chǎn)線的主要方式。我國機器人自動化生產(chǎn)線裝備市場剛剛起步，而國內(nèi)裝備制造業(yè)正處于由傳統(tǒng)裝備向先進制造裝備轉(zhuǎn)型的時期，這就給機器人自動化生產(chǎn)線研究開發(fā)者帶來了巨大商機。

4 工業(yè)機器人的技術(shù)倫理

隨著工業(yè)機器人的使用，安全隱患和失業(yè)憂患使大部分人認為給人口眾多的我國發(fā)展帶來了巨大的威脅?？梢姽I(yè)機器人技術(shù)也是一把雙刃劍，它有利的一面能幫助勞動者減輕工作壓力，帶來工作的效率的提高。同時，它也有可能傷害人，給人們帶來巨大的負面影響。

機器人的設(shè)計工作并不是孤立于整個工業(yè)產(chǎn)業(yè)的，對自然界的任何侵犯都有無數(shù)的相應(yīng)，其中許多是不可預(yù)料的。所以。如何運用機器人也是我們必須面對的一大難題，只有承認機器人獨立的倫理地位和內(nèi)在價值，使人類和機器人和平共處才能更好的服務(wù)于人類的社會和生活。

5 結(jié)束語

在自動化技術(shù)飛速發(fā)展的今天，工業(yè)機器人會在工業(yè)生產(chǎn)中占有非常重要的地位，甚至?xí)o工業(yè)生產(chǎn)帶來巨大的革命性的意義。隨著人們生活質(zhì)量的提高對物質(zhì)要求也越來越高，工廠對機器人的要求也隨之提高。機器人是數(shù)量必然會迅速增加。而傳統(tǒng)機器人也會慢慢開始被淘汰，向著智能機器人的方向發(fā)展。這也使現(xiàn)今社會對具有自動化技術(shù)的工人也有大量的需求。

一個工廠在利用機器人的水平就決定這個企業(yè)的市場競爭能力，機器人的應(yīng)用是工廠自動化水平的最突出表現(xiàn)，是社會自動化技術(shù)發(fā)展的一方面。我們在保證良好的技術(shù)認識和技術(shù)創(chuàng)造的同時也要保證其真正的利用價值。

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