工業(yè)機器人在智能制造中的應用

朱寧格 劉寧

摘要：工業(yè)機器人是一種適應性和靈活性很強的智能化設施，適應性很強，可以適應不同的生產(chǎn)條件和環(huán)境?，F(xiàn)階段，工業(yè)機器人作為提高產(chǎn)品品質、生產(chǎn)效率和改善勞動條件的重要工具。工業(yè)機器人的利用很大程度上縮短了新產(chǎn)品的周期，提高了產(chǎn)品的市場競爭力在于它能夠適應產(chǎn)品迅速更新?lián)Q代的自動化設備。目前機械制造、電子信息、石油化工、輕工紡織、食品制藥、汽車生產(chǎn)以及軍工業(yè)等工業(yè)的發(fā)展都需要工業(yè)機器人的支持和主導，工業(yè)機器人在整個現(xiàn)代化工業(yè)等領域有著不可取代的作用。因為工業(yè)機器人的特點和優(yōu)點，在焊接、噴涂、裝配和碼垛搬運等生產(chǎn)過程中廣泛應用到工業(yè)機器人。隨著科學與技術的發(fā)展，工業(yè)機器人的應用發(fā)展到一些新的領域范圍，核能、采礦、食品、船舶和建筑等工業(yè)。工業(yè)機器人是一種對不同的生產(chǎn)環(huán)境和作業(yè)要求具有很強的適應性的可編程的柔性自動化設備，能夠代替人類完成對應的任務。

關鍵詞：工業(yè)機器人;智能制造;應用

引言

我國對工業(yè)機器人應用領域的研究較晚，仍處于發(fā)展階段，和發(fā)達國家相比，差距較為明顯。近年來，隨著我國科技水平不斷進步，工業(yè)機器人的研究領域獲得了較大突破，尤其在自動化控制中的應用優(yōu)勢逐漸突出。因此，在自動化控制領域中，需要相關企業(yè)充分利用工業(yè)機器人本身的優(yōu)勢解決在單調勞動力應用中的弊端，降低人員操作強度，提高整體生產(chǎn)水平。

1工業(yè)機器人相關概述

工業(yè)機器人是當前在工業(yè)生產(chǎn)領域所擁有的一種機器，裝置擁有多關節(jié)機械手，自由度較高，自動化水平較高，可以利用動力能源以及控制能源完成加工制造活動。工業(yè)機器人在電子領域、物流領域以及化工領域等中有著廣泛的應用，和傳統(tǒng)類型的工業(yè)設備進行比較優(yōu)勢較多，可以忽視外界因素給設備應用帶來的影響。當前隨著智能化技術水平的不斷提升，工業(yè)機器人智能化程度有所提高，能夠對產(chǎn)品進行有效組裝，避免了工人在組裝過程中經(jīng)歷過多的環(huán)節(jié)。在進行生產(chǎn)時可以避免出現(xiàn)安全隱患，減少了人為因素在生產(chǎn)活動中的影響，提升了生產(chǎn)安全性。工業(yè)機器人還可以做到24小時不間斷工作，能夠有效提升生產(chǎn)產(chǎn)量，可以避免人員在長期工作后出現(xiàn)疲勞問題，可以提升生產(chǎn)效益。

2工業(yè)機器人在智能制造中的應用

2.1應用于裝配

在汽車的整體裝配工作中，與其他的工業(yè)機器人相比，汽車專用裝配機器人具有更高的專業(yè)化水平，其工作的準確程度也更高。同時，汽車專用裝配機器人能夠適應不同的工作環(huán)境，也能夠根據(jù)任務需求的增加而完成更多的工作目標。近年來，隨著我國汽車制造產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，汽車的各種零部件被大量地生產(chǎn)出來，很多零部件體積小巧，功能復雜，單純的人工裝配在精準度方面很難滿足汽車裝配的標準化要求，而且需要大量的時間。而汽車專用裝配機器人能夠更精準地進行汽車配件的裝配，比如，車座電池裝配、汽車車燈裝配、汽車車窗裝配、儀表裝置分配與安裝等。在安裝過程中，汽車專用裝配機器人能夠有效地降低安裝時潛在的誤差系數(shù)，使汽車零部件安裝起來的整體性更好。同時，汽車專用裝配機器人的速度是人工無法媲美的，細小零部件的裝配，人工操作非常難以進行，但對于汽車專用裝配機器人而言，是極為簡單的一個操作步驟，完全沒有難度。

2.2應用于搬運

機器人可以接受人們發(fā)出的指令，運行實現(xiàn)編制好的程序，并且能夠自主的完成整個運行工作，在重復完成相同的工作上占有很大優(yōu)勢，因此，搬運機器人在廣泛運用到物流業(yè)中的各個環(huán)節(jié)，主要運用到貨物包裝、運輸以及貨物碼垛等。目前，在機械制造、汽車和電子等方面，搬運機器人技術已經(jīng)非常成熟。而對于一些有危險性的行業(yè)如能源、石油等，使用搬運機器人不僅能提高搬運效率，還可以避免一些安全事故的發(fā)生，最大程度地保證了人身安全和財產(chǎn)安全。目前，以搬運速度出名的四軸搬運機器人和重物搬運的六軸搬運機器人是研究人員研究最多的兩種搬運機器人。四軸搬運機器人能完成高速搬運動作，廣泛應用在包裝機械以及高速碼垛中，是因為機器人的運行軌跡趨近于直線。目前的六軸搬運機器人，最大的搬運重量可達1300kg，最高的作業(yè)高度為5m，因此很多重工機械中的汽車、建材以及鑄造行業(yè)等都在使用六軸搬運機器人。

2.3應用于焊接

在汽車工業(yè)技術中，應用工業(yè)機器人最多的地方就是焊接。其中，以點焊技術和弧焊技術為主。由于汽車制造過程繁雜，每臺汽車上有4000個以上的焊點，這些焊點如果由人工完成，需要耗費大量的人力，并且浪費極長的生產(chǎn)加工時間。而如果把這些工作轉交給工業(yè)機器人，點焊工業(yè)機器人可以在精準控制的情況下實現(xiàn)高速作業(yè)，確保汽車點焊的效率，同時還能夠有效提高汽車設備的加工速度。在實施弧焊操作的時候，有弧焊機器人，它通過設置的工作路徑，進行工業(yè)汽車制造輔助焊接，其焊接質量和效果相較于人工操作來說，精細了很多。

結語

總而言之，在制造業(yè)中隨處可見工業(yè)機器人的身影，其所發(fā)揮的作用是無可替代的。以后，隨著智能技術的進一步發(fā)展，工業(yè)機器人的自動化和智能化水平也在不斷提升。我們有理由相信，隨著工業(yè)機器人的一直發(fā)展，高效率和標準化的生產(chǎn)模式不再遙遠，這也是制造業(yè)企業(yè)不斷發(fā)展的重要目的。工業(yè)機器人技術與傳感器技術密切相關，傳感器的精度直接決定了機器人的自動化程度，經(jīng)過傳感器技術在機器人中的應用，大大地擴大了工業(yè)機器人新的應用范疇。使其更好地適應于環(huán)境和任務的變更。以后的機器人不再是做簡單的重復性單元操作，需要走向“數(shù)字化工廠”。工業(yè)機器人將向著“高速，高精，重載，輕量化和智能化”方向發(fā)展。

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