工業(yè)機(jī)器人在自動(dòng)化控制中的應(yīng)用研究

崔生峰

摘 要：我國的勞動(dòng)力愈來愈稀缺，人工成本日益增加，顯然這樣的發(fā)展趨勢(shì)會(huì)導(dǎo)致相關(guān)企業(yè)的利潤率不斷下降。而工業(yè)機(jī)器人屬于一種新型制作技術(shù)，對(duì)企業(yè)謀取最大化的經(jīng)濟(jì)效益起到不可或缺的作用。本文首先闡述了機(jī)器人的應(yīng)用范圍，接著對(duì)常見機(jī)器人技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行分析，最后探討了應(yīng)用機(jī)器人時(shí)應(yīng)當(dāng)引起重視的問題，供相關(guān)人士參考與借鑒。

關(guān)鍵詞：工業(yè)機(jī)器人;自動(dòng)化技術(shù);應(yīng)用

引言

眾所周知，機(jī)器人技術(shù)最開始使用的時(shí)候是在80年代后期。隨著我國國民經(jīng)濟(jì)水平的提高，市場(chǎng)需求也在日益擴(kuò)大，開發(fā)機(jī)器人技術(shù)已經(jīng)慢慢衍生到每一個(gè)領(lǐng)域中，盡可能發(fā)揮機(jī)械效率最大化。

1機(jī)器人的應(yīng)用范圍

1.1噴漆領(lǐng)域的應(yīng)用

機(jī)器人在噴氣領(lǐng)域做出的貢獻(xiàn)不言而喻。之所以這樣說是因?yàn)閲娖嵛锪现谢蚨嗷蛏贂?huì)含有一些有害氣體，會(huì)對(duì)人們的身心健康帶來嚴(yán)重的影響，假如操作不合理還會(huì)引起火災(zāi)。所以，機(jī)器人在這方面的應(yīng)用上起到的作用不可小覷。不僅如此，使用機(jī)器人噴漆有著諸多的好處，如返修次數(shù)少、涂層均勻等，工作人員經(jīng)常會(huì)因?yàn)槠?、視線等方面的影響，很容易發(fā)生失誤的情況。而機(jī)器人只要編程正確就可以生產(chǎn)出上乘產(chǎn)品，不但大大降低了返修率，而且還起到了節(jié)約資金的作用。一般而言，噴漆機(jī)器人都交由經(jīng)驗(yàn)豐富的專業(yè)人士進(jìn)行編程，促使其可以在指定的軌跡上完成工作任務(wù)。噴漆機(jī)器人的動(dòng)作可以由一臺(tái)機(jī)器進(jìn)行，也可以由多臺(tái)機(jī)器共同進(jìn)行，通常不需要安置傳感器，但提供給機(jī)械手的配件要準(zhǔn)確且及時(shí)。

1.2零部件和傳送方面的應(yīng)用

機(jī)器人的作業(yè)形式主要包含以下兩種：一種是裝卸物件，叫做卸貨;另一種是移動(dòng)零部件的位置，叫做碼放。我們都知道，在工業(yè)當(dāng)中有一項(xiàng)熱壓加工的任務(wù)會(huì)對(duì)人類操作帶來較大的威脅，它必須在高溫的條件下，安全隱患非常高的車床以及沖壓床臨近的地帶作業(yè)，只要稍有不慎，就會(huì)對(duì)工作人員的身心健康帶來嚴(yán)重的影響。而機(jī)器人具備耐熱的功能，只要設(shè)置科學(xué)合理的程序，就能夠與其他加工工具一起工作，減少碰撞。除此之外，針對(duì)拾取主要的零部件來說，例如溫度較高、結(jié)構(gòu)繁瑣的沒有加工完成的產(chǎn)品需要將其運(yùn)輸?shù)杰嚧惨院蟛拍苓M(jìn)行加工，顯然這一過程會(huì)對(duì)員工的安全帶來較大的威脅，而機(jī)器人就可以順利將其完成。

1.3焊接領(lǐng)域的應(yīng)用

通常情況下，機(jī)器人在焊接方面使用的頻率比較高?，F(xiàn)階段，機(jī)器人可以運(yùn)用自如的焊接技術(shù)有兩種：一種是弧焊技術(shù);另一種是點(diǎn)焊技術(shù)。針對(duì)弧焊技術(shù)來說，其在汽車行業(yè)中比較適用，主要是對(duì)不規(guī)則的焊縫進(jìn)行焊接。機(jī)器人在使用該技術(shù)的前期階段，相關(guān)人員應(yīng)當(dāng)將其放到需要焊接的位置上，并把焊接部件固定以后將相關(guān)軌跡編入到指定的程序中，這樣機(jī)器人固定到指定的位置時(shí)就不需要額外加設(shè)傳感器了。然而這里值得一提的是，如果焊接部分的形狀出現(xiàn)了參差不齊的現(xiàn)象，且焊接軌跡繁瑣，那么這個(gè)時(shí)候相關(guān)人員應(yīng)當(dāng)在機(jī)器人作業(yè)工具的前面安裝相應(yīng)的傳感器，繼而為不規(guī)則軌跡信息可以準(zhǔn)確無誤的輸送到指定的地方創(chuàng)造有利條件。就點(diǎn)焊技術(shù)而言，其工作內(nèi)容是對(duì)焊接部分進(jìn)行一系列點(diǎn)焊接，這是因?yàn)楹附硬考螤畲嬖谳^大的區(qū)別，致使連接部分無規(guī)律可以找到。所以在實(shí)際焊接期間對(duì)機(jī)械手腕的靈敏性提出了諸多的要求，不僅要求焊槍可以準(zhǔn)確無誤的落到焊接點(diǎn)上，而且還能確保在實(shí)際焊接期間不和其部分出現(xiàn)碰撞的情況。

2常見機(jī)器人技術(shù)的應(yīng)用

2.1焊接機(jī)器人的應(yīng)用

所謂焊接機(jī)器人，從字面意思就可以了解到其從事和焊接有關(guān)的工作。結(jié)合焊接的具體類型，我們把焊接機(jī)器人分為以下幾種：第一，點(diǎn)焊機(jī)器人;第二，弧焊機(jī)器人;第三，激光焊接機(jī)器人。第一種機(jī)器人在汽車領(lǐng)域中得到了廣泛的使用，而使用次數(shù)最多是第二種和第三種機(jī)器人。結(jié)合相關(guān)數(shù)據(jù)可以看到，一輛整車需要焊接的點(diǎn)有上千個(gè)，這對(duì)工作人員來說不但有著較大的工作量，而且還會(huì)因?yàn)橄嚓P(guān)因素的影響而降低工作質(zhì)量，久而久之還會(huì)影響到員工的身心健康，不能為焊接工作的順利進(jìn)行提供應(yīng)有的保障。而運(yùn)用焊接機(jī)器人不但可以解決上述難題，而且還能有效提升焊接水平。顯而易見的是，使用機(jī)械人焊接的優(yōu)勢(shì)可想而知。

2.2搬運(yùn)機(jī)器人的應(yīng)用

針對(duì)搬運(yùn)機(jī)器人來說，實(shí)質(zhì)上是通過末端執(zhí)行器來完成指定任務(wù)的，具體搬運(yùn)部件的大小與相關(guān)人員最初設(shè)計(jì)的執(zhí)行器有關(guān)。該機(jī)器人的使用次數(shù)比較頻繁，它在各個(gè)領(lǐng)域中都得到了廣泛的使用，如集裝箱搬運(yùn)、沖壓自動(dòng)化生產(chǎn)等。因?yàn)榘徇\(yùn)機(jī)器人使用規(guī)模較大，同時(shí)也沒有專業(yè)技術(shù)要求，只要來到這個(gè)崗位上就可以立馬工作，這樣不但節(jié)約了很多的人力資源和物力資源，而且還為企業(yè)謀取了豐厚的經(jīng)濟(jì)效益。

2.3裝配機(jī)器人的應(yīng)用

通常情況下，裝配機(jī)器人一般是對(duì)于生產(chǎn)線上相關(guān)零部件的安裝而開發(fā)出來的。裝配機(jī)械人有著很高的應(yīng)用價(jià)值，同時(shí)也屬于頂級(jí)的高科產(chǎn)品，集聚通訊、自動(dòng)控制等技術(shù)于一身。從當(dāng)前的發(fā)展趨勢(shì)來看，該機(jī)器人在電氣制造領(lǐng)域中得到了普遍認(rèn)可，之所以這樣說是因?yàn)樵摍C(jī)器人有著諸多的功能，也有著較強(qiáng)的靈敏性，盡管在很小的場(chǎng)地也可以與其他系統(tǒng)共同應(yīng)用。以汽車安裝為例，我們都知道一輛整車的配件有很多零配件，在實(shí)際安裝期間如果哪一步驟出現(xiàn)問題很容易發(fā)生安全事故，而采取人工的形式進(jìn)行安裝早已不能緊跟時(shí)代的腳步。這個(gè)時(shí)候?qū)⒀b配機(jī)器人運(yùn)用其中就可以大大提升裝配水平，無論是對(duì)于能源發(fā)動(dòng)裝置來說，還是儀表臺(tái)、擋風(fēng)玻璃等裝置而言，全面發(fā)揮出了該機(jī)器人在工業(yè)領(lǐng)域中的最大作用。下圖為工業(yè)機(jī)器人作業(yè)圖。

3應(yīng)用機(jī)器人時(shí)應(yīng)當(dāng)引起重視的問題

3.1技術(shù)依據(jù)

我們都知道機(jī)器人不屬于一個(gè)單獨(dú)的個(gè)體，在實(shí)際生產(chǎn)的時(shí)候應(yīng)當(dāng)充分發(fā)考慮和以前的信息連接等改造問題;機(jī)器人被替換以后是否滿足生產(chǎn)需求;原來的設(shè)備空間是否會(huì)受到約束，并對(duì)其進(jìn)行科學(xué)的調(diào)整;工藝操作模式是否需要調(diào)節(jié)等一系列問題。顯然這樣就要求相關(guān)人員進(jìn)行全方位的考慮，科學(xué)合理的選擇方案。

3.2人員因素

當(dāng)機(jī)器人代替以后，員工的操作模式也會(huì)發(fā)生質(zhì)的改變。不再像以前那樣進(jìn)行比較單一化的勞動(dòng)，而是要求工作人員具備更強(qiáng)的操縱水平，如機(jī)器人的示教、維護(hù)保養(yǎng)等。在實(shí)際使用機(jī)器人以后相關(guān)企業(yè)還應(yīng)當(dāng)對(duì)這方面的技術(shù)人員做好相應(yīng)的培訓(xùn)工作。

結(jié)語

綜上所述，工業(yè)機(jī)器人屬于新型技術(shù)的代表，其技術(shù)發(fā)展處于成熟時(shí)期。它的應(yīng)用不單單可以優(yōu)化勞動(dòng)條件，緩解員工的勞動(dòng)量，而且還能起到降低成本，提升生產(chǎn)水平的作用。尤其是在我國勞動(dòng)力漸稀缺，人工成本日益增加的背景下，工業(yè)機(jī)器人的興起必將快速發(fā)展，也受到相關(guān)企業(yè)的一致好評(píng)。不僅如此，工業(yè)機(jī)器人技術(shù)也將慢慢成為未來制造行業(yè)發(fā)展的主流趨勢(shì)。

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