工業(yè)機(jī)器人的關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用

左培良 梁春光 黃雷

摘 要：經(jīng)濟(jì)化進(jìn)程的實(shí)際發(fā)展中，國內(nèi)工業(yè)的發(fā)展逐漸實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型，工業(yè)自動(dòng)化的水平不斷提升，先進(jìn)的設(shè)備以及技術(shù)的應(yīng)用逐漸變得廣泛，工業(yè)機(jī)器人在國內(nèi)工業(yè)生產(chǎn)中是非常關(guān)鍵是設(shè)備，作為典型的高科技產(chǎn)品，工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展水平體現(xiàn)出國家工業(yè)的整體水平，也關(guān)系到國家工業(yè)的整體發(fā)展。

關(guān)鍵詞：工業(yè)機(jī)器人；關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展；應(yīng)用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.08.035

0 前言

本世紀(jì)以來國內(nèi)的老齡化速度不斷加快，勞動(dòng)力成本不斷提升，制造業(yè)無法繼續(xù)依賴人口紅利，這種局面下周邊國家的制造業(yè)不斷發(fā)展，包括越南以及印度等國制造業(yè)的迅速發(fā)展，讓國內(nèi)工業(yè)人力成本不再具備明顯的優(yōu)勢(shì)，這種局面下國內(nèi)工業(yè)需要實(shí)現(xiàn)快速的轉(zhuǎn)型，保持制造業(yè)的發(fā)展優(yōu)勢(shì)地位，如今來看制造業(yè)的實(shí)際發(fā)展面臨諸多的機(jī)遇和挑戰(zhàn)，工業(yè)機(jī)器人在制造業(yè)升級(jí)轉(zhuǎn)型中是重要的力量，加強(qiáng)對(duì)工業(yè)機(jī)器人的研發(fā)以及應(yīng)用，是國內(nèi)制造業(yè)的主要發(fā)展方向。

1 工業(yè)機(jī)器人的關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

1.1 新材料技術(shù)

工業(yè)機(jī)器人的諸多部件需要具備極強(qiáng)的耐磨性，高剛性也是工業(yè)機(jī)器人材質(zhì)要具備的特點(diǎn)，這樣工業(yè)機(jī)器人的操作才會(huì)保持足夠的精度和質(zhì)量，工業(yè)機(jī)器人的制造材料要面臨著極高的要求，尤其是材料化學(xué)元、金相組織等方面的控制。新材料技術(shù)在工業(yè)機(jī)器人的實(shí)際發(fā)展中是重要的技術(shù)發(fā)展方向。也是提升工業(yè)機(jī)器人整體生產(chǎn)水平的一種途徑[1]。

1.2 人工智能技術(shù)

智能化以及擬人化作業(yè)也是現(xiàn)階段工業(yè)機(jī)器人的主要發(fā)展方向，讓工業(yè)機(jī)器人滿足生產(chǎn)流水線的實(shí)際生產(chǎn)需要。如今來看人工智能是先進(jìn)科技的代表，開發(fā)和拓展人的智能，是一種非常重要的技術(shù)領(lǐng)域。如今來看人工智能在諸多的領(lǐng)域得到了應(yīng)用[2]。但是整體上科學(xué)家還是沒有對(duì)人腦運(yùn)行的具體機(jī)制全面掌握，所以人工智能在不斷完善以及更新中，在工業(yè)機(jī)器人中也是可以逐漸實(shí)現(xiàn)更高水平的應(yīng)用，如今還無法設(shè)計(jì)出具備人一樣高智能的產(chǎn)品以及工業(yè)機(jī)器人。

1.3 新型伺服器技術(shù)

伺服器是制造工業(yè)機(jī)器人的重要技術(shù)，可以結(jié)合變化的對(duì)象物體，對(duì)工業(yè)機(jī)器人進(jìn)行精準(zhǔn)的控制，進(jìn)行下一步驟的動(dòng)作，伺服器的性能高低對(duì)工業(yè)機(jī)器人的整體質(zhì)量是有決定性作用的。

1.4 新型減速器技術(shù)

工業(yè)機(jī)器人的精度以及速度是一直以來重要的發(fā)展方面，也是對(duì)工業(yè)機(jī)器人整體性能進(jìn)行評(píng)價(jià)的主要指標(biāo)。工業(yè)機(jī)器人的高響應(yīng)速度、高精度以及高穩(wěn)定性是主要的技術(shù)發(fā)展方向，如今減速器已經(jīng)無法滿足工業(yè)機(jī)器人的實(shí)際發(fā)展。對(duì)新減速度技術(shù)展開研發(fā)以及應(yīng)用是一種趨勢(shì)[3]。

2 工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用現(xiàn)狀分析

2.1 焊接工業(yè)機(jī)器人

在工業(yè)焊接生產(chǎn)中，會(huì)造成一些有毒煙氣以及輻射，這些是對(duì)人體有一定危害的，所以大型工廠逐漸用焊接工業(yè)機(jī)器人來取代人工的焊接模式。主要的原理就是在焊接工業(yè)機(jī)器人的法蘭安裝好焊槍或者焊鉗，讓工業(yè)機(jī)器人具備焊接的能力，這種工業(yè)機(jī)器人主要是在機(jī)電設(shè)備零件或者整機(jī)電焊會(huì)進(jìn)行使用，優(yōu)點(diǎn)就是焊接的質(zhì)量更加穩(wěn)定，保證了焊接的均一性，讓焊接的生產(chǎn)率有所提升。另外是這種工業(yè)機(jī)器人可以實(shí)現(xiàn)二十四小時(shí)的連續(xù)焊接操作，讓工人的勞動(dòng)得到了改善，避免了工人在有害的環(huán)境下進(jìn)行長期作業(yè)，減低了人工操作的技術(shù)要求。

2.2 裝配工業(yè)機(jī)器人

這種工業(yè)機(jī)器人是最常見的一種，在現(xiàn)代化工廠中最常用的生產(chǎn)模式就是流水線作業(yè)，對(duì)速度以及精度有著極高的要求。以往在流水線作業(yè)中是使用人工操作，在工作質(zhì)量以及效率上逐漸滿足不了實(shí)際的生產(chǎn)需求，這種局面下可以使用裝配工業(yè)機(jī)器人，用來進(jìn)行流水線作業(yè)的產(chǎn)品組裝，并且一次投資后可以進(jìn)行多年的使用，讓人力成本得到有效的節(jié)約，也讓生產(chǎn)效率實(shí)現(xiàn)全面的提升。

2.3 搬運(yùn)機(jī)器人

以往在工業(yè)生產(chǎn)中搬運(yùn)工作也是依賴人工，或者是借助叉車以及吊機(jī)進(jìn)行搬運(yùn)。搬運(yùn)工業(yè)機(jī)器人是一種重負(fù)荷機(jī)器人，搬運(yùn)的速度快，并且也可以保持二十四小時(shí)的連續(xù)作業(yè)。搬運(yùn)是如今工業(yè)自動(dòng)化中一個(gè)比較重要的發(fā)展方向，工業(yè)機(jī)器人在搬運(yùn)作業(yè)中的作用是很大的，在負(fù)載方面也有不錯(cuò)的性能，可以成為促進(jìn)搬運(yùn)速度提升的重要手段。

2.4 材料加工工業(yè)機(jī)器人

這種工業(yè)機(jī)器人有著諸多的功能，比如切割、拋光等，同時(shí)這種工業(yè)機(jī)器人適合對(duì)諸多的材料進(jìn)行加工，比如銅鐵等金屬材料、木材以及玻璃鋼等。工業(yè)加工是非常復(fù)雜的過程，材料加工涉及到的工作步驟是多樣化的，工業(yè)機(jī)器人在其中可以提升加工的準(zhǔn)確性以及整體效率，有效減少了在材料加工的人工操作中諸多質(zhì)量問題，也讓工業(yè)機(jī)器人的類型非常廣泛，在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用逐漸普及。

2.5 噴涂工業(yè)機(jī)器人

噴涂工業(yè)機(jī)器人可以進(jìn)行全方位的噴涂，或者是噴涂機(jī)器人?？梢灾谱髌髽I(yè)提供完整的自動(dòng)化噴涂結(jié)合方案，這種工業(yè)機(jī)器人的優(yōu)勢(shì)是領(lǐng)會(huì)性比較強(qiáng)，借助工業(yè)機(jī)器人的視覺減少錯(cuò)誤，并且高速性能非常好，系統(tǒng)的運(yùn)行時(shí)間超長。因此噴涂工業(yè)機(jī)器人在如今工業(yè)領(lǐng)域是使用比較廣泛的，噴涂作業(yè)本就是工業(yè)生產(chǎn)中必不可少的一部分，工業(yè)機(jī)器人來執(zhí)行噴涂作業(yè)，可以讓噴涂的質(zhì)量得到一定程度上的提升，并且工業(yè)機(jī)器人的噴涂方式更加精準(zhǔn)和細(xì)致。

3 結(jié)論

總之，工業(yè)機(jī)器人是如今工業(yè)自動(dòng)化的一種生產(chǎn)趨勢(shì)，自動(dòng)化手段會(huì)逐漸取代人工操作，而工業(yè)機(jī)器人是其中的代表性技術(shù)，如今隨著人工智能以及信息技術(shù)的不斷更新，工業(yè)機(jī)器人還會(huì)得到進(jìn)一步的發(fā)展，工業(yè)機(jī)器人作業(yè)的過程會(huì)更加科學(xué)和高效。

參考文獻(xiàn)：

[1]朱宏興，王柏森，李遠(yuǎn)航等.基于SolidWorks的機(jī)械式工業(yè)機(jī)器人末端執(zhí)行裝置的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J/OL].河南科技，2018（14）：1-2.

[2]楊曉鋒.智能制造是否有助于提升制造業(yè)平均工資？——基于2001～2016年17省工業(yè)機(jī)器人數(shù)據(jù)研究[J].經(jīng)濟(jì)體制改革，2018（06）：

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[3]朱洪雷，劉軍鋒，程鎧鑌等.基于ABB IRB120機(jī)器人的保溫杯自動(dòng)化裝配檢測(cè)平臺(tái)設(shè)計(jì)與仿真[J].機(jī)電信息，2018（33）：139+141.

作者簡介：左培良（1984-），男，四川綿陽人，碩士，助教，主要研究方向：智能制造、工業(yè)機(jī)器人、精密定位控制。