工業(yè)機器人的自動化生產(chǎn)線組建技術(shù)

劉振綱

摘要：現(xiàn)如今，我國是科技快速發(fā)展的新時期，工業(yè)機器人已經(jīng)不再是遙不可及的產(chǎn)物。如今工業(yè)機器人已經(jīng)成功地被應(yīng)用于工廠生產(chǎn)，大幅提高了工業(yè)生產(chǎn)精度、質(zhì)量、效率。工業(yè)機器人的出現(xiàn)改變了人們的生活形式、生活態(tài)度，賦予了人們更高的生活幸福度。當(dāng)然在此背景下，工業(yè)生產(chǎn)自動化漸漸開始聚攏在機器人四周，希望以機器人為核心打造未來工廠。工業(yè)機器人作為現(xiàn)代科技的代表之作，能夠推動制造業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，是改變產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、加快傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)與高科技產(chǎn)業(yè)進(jìn)步的重要技術(shù)。

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

引言

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(yán)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(dá)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(jìn)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)機器人簡述

工業(yè)機器人一般是由驅(qū)動、控制、執(zhí)行機構(gòu)、位置檢測裝置等部分組成。在工業(yè)日益發(fā)展的當(dāng)下，工業(yè)機器人在很多時候可以取代廉價勞動力，在一定程度上可以提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量。我國工業(yè)機器人起步較晚，在工業(yè)生產(chǎn)中該技術(shù)依然存在著一些問題。

2工業(yè)機器人的自動化生產(chǎn)線組建技術(shù)

2.1工業(yè)機器人構(gòu)造

當(dāng)前大部分工業(yè)機器人都是由傳感裝置、伺服驅(qū)動系統(tǒng)、控制器、操作機所構(gòu)成。簡單來說就是工業(yè)機器人由控制系統(tǒng)、驅(qū)動系統(tǒng)、主體3部分組成。機器人的控制系統(tǒng)就是將需要操作的程序輸入到電腦設(shè)備，利用電腦設(shè)備驅(qū)動機器人完成相應(yīng)的任務(wù)。工業(yè)機器人驅(qū)動系統(tǒng)包括傳動機構(gòu)與動力裝置，能夠完成電腦以及操作機下達(dá)的相應(yīng)任務(wù)。工業(yè)機器人主體包括手部、腕部、臂部，當(dāng)然有些工廠所用機器人還具備行走能力，裝配了行走機構(gòu)。絕大多數(shù)的工業(yè)機器人都有3～6個運動自由度。工業(yè)機器人是一種可以在三維空間執(zhí)行各種作業(yè)、可重復(fù)編程、能自動操作、防人操作的自動生產(chǎn)裝置，因此得到了很多生產(chǎn)高品質(zhì)產(chǎn)品工廠的青睞，可以按時完成生產(chǎn)任務(wù)。（1）傳感裝置。力傳感器、視覺傳感器、激光傳感器是機器人系統(tǒng)中最常用的傳感裝置。這些裝置能夠?qū)崿F(xiàn)自動化生產(chǎn)、自動跟蹤、自動定位、自動裝配，是這些工作實現(xiàn)的重要前提，保證了機器人的環(huán)境適應(yīng)性與作業(yè)性能。（2）控制器。全數(shù)字與軟件操控滿足了機器人全自動化操作的要求。在現(xiàn)代科技的作用下，控制器性能在不斷的發(fā)展與提高，控制器可以完成機器人精準(zhǔn)控制，進(jìn)而達(dá)成機器人操作的要求與目的。（3）操作機。有限元分析、仿真設(shè)計、模態(tài)分析等技術(shù)讓機器人具備了優(yōu)化設(shè)計。（4）網(wǎng)絡(luò)通信。通過連接網(wǎng)絡(luò)賦予了機器人更自由、更網(wǎng)絡(luò)化的能力。該過程也讓機器人的標(biāo)準(zhǔn)化系統(tǒng)變得越來越完善。（5）并聯(lián)機構(gòu)。該技術(shù)是數(shù)控技術(shù)的體現(xiàn)與拓展，屬于機器人技術(shù)的外延技術(shù)。該技術(shù)應(yīng)用并聯(lián)機構(gòu)與機器人技術(shù)可以完成高精度加工與高精度測量工作。該技術(shù)的出現(xiàn)為數(shù)控技術(shù)、機器人技術(shù)的一體化提供了技術(shù)層面的支持。

2.2裝配機器人的應(yīng)用

在生產(chǎn)自動化過程中，裝配機器人是不可或缺的重要組成部分，裝配機器人負(fù)責(zé)生產(chǎn)中的裝配工作。與其他機器人相比，裝配機器人屬于高精尖的產(chǎn)品，其設(shè)計原理復(fù)雜、組成結(jié)構(gòu)龐大，融合了微電子技術(shù)、通信技術(shù)、自動化控制技術(shù)等高等技術(shù)，通過對裝配機器人的合理利用，并融入其他系統(tǒng)，從而實現(xiàn)資源的有效利用。裝配機器人在制造行業(yè)中得到有效的應(yīng)用，尤其是汽車裝配領(lǐng)域，其對裝配機器人提出了較高的要求，汽車中包含著大量的細(xì)小零件，如果使用人工進(jìn)行裝配，勢必會產(chǎn)生一些誤差。但是使用裝配機器人可以節(jié)省大量的時間，能有效提高汽車裝配效率和整體質(zhì)量。

2.3系統(tǒng)的組成

系統(tǒng)主要包括拆垛系統(tǒng)、涂油機、壓力機、上下料系統(tǒng)和線尾輸送系統(tǒng)。拆垛系統(tǒng)采用可以循環(huán)的雙垛臺以及軌道布置相互平行的壓力機。沖壓板料通過使用叉車進(jìn)行放置，將其放置在垛料臺上，然后再通過有效的工作信號確定上料的完成。為了能夠讓系統(tǒng)在一臺拆垛機完成工作后，將垛料自動轉(zhuǎn)換至垛料臺，可以在垛料車上配置磁力分張器，從而保證連續(xù)生產(chǎn)。通過垛料機的力量，保證垛料都是單張進(jìn)入工具槽內(nèi)。在拆垛機器人中應(yīng)該配置雙料檢測和雙料處理的裝置，從而確保每次送料時都是單張送料。拆垛機器人可以將板料放置在長度可以調(diào)節(jié)的有關(guān)磁性傳送帶上方，將傳遞的板料送到涂油機上，板料能否進(jìn)行涂油和涂油位置是否準(zhǔn)確都可以通過編程進(jìn)行相關(guān)的主動設(shè)定，在板料涂油以后，在將板料傳送到對中臺的位置。在對中臺的選取上應(yīng)該和機械對中臺保持一致，這樣可以更加方便地進(jìn)行對中臺的固定和移動，并且在移動的同時，可以運用重力對中或視覺對中，從而保證板料在工作中的重復(fù)定位更加快捷、精準(zhǔn)和牢固。上料的機器人根據(jù)每個不同零件的對中位置，從而對機械的運行軌跡進(jìn)行改變，將板料更加準(zhǔn)確地搬運到相應(yīng)壓力機內(nèi)。在尾線的運輸中可以采用皮帶運輸機，將其放置在生產(chǎn)線的末端，來保證參與最后一臺壓力機工作的機器人可以直接將零件輕松地放置在皮帶上，從而達(dá)到制作效果。對于不同種類的沖壓制件機器人進(jìn)行模擬示教，以及相對的離線編程，用于適應(yīng)多種制件的一同共線生產(chǎn)。

2.4自動柔性管理技術(shù)

因企業(yè)的生產(chǎn)控制、管理流程非常復(fù)雜，所以需要柔性自動化技術(shù)與控制一體化技術(shù)的支持。自動柔性管理技術(shù)正是這么一種能夠建立系統(tǒng)功能、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型的技術(shù)，實現(xiàn)了系統(tǒng)開放性控制，同時也保障了信息管理的無縫銜接。絕大多數(shù)工業(yè)機器人都會配備信息輸入與信息輸出模塊，以此保障工作人員能夠可靠、輕松的操作機器人。比如ABB工業(yè)機器人一般會單獨裝配輸入模塊DSQC651，該模塊共有8路輸出與輸入與2路模擬量輸出端口。每一個端口都能夠滿足使用要求，完成與系統(tǒng)的可靠連接。國內(nèi)近些年的自動化生產(chǎn)技術(shù)獲得了快速發(fā)展，機器人技術(shù)帶給了用戶良好。當(dāng)前國內(nèi)已經(jīng)建立了完整的焊裝、噴涂、裝備機器人、弧焊機器人為一體的生產(chǎn)線。在國內(nèi)工業(yè)自動化水平得到進(jìn)一步發(fā)展的今天，工業(yè)機器人自動化水平也得到了更好的發(fā)展，漸漸成為了自動生產(chǎn)未來趨勢。不過不容忽視的是國內(nèi)機器人自動生產(chǎn)線市場正處于發(fā)展早期，也就是設(shè)備、理念、生產(chǎn)轉(zhuǎn)型時期，這為自動化機器人生產(chǎn)線研究以及開發(fā)提供了良好的發(fā)展機遇與發(fā)展商機。

結(jié)語

自動化技術(shù)、信息技術(shù)、機器人技術(shù)已經(jīng)成為現(xiàn)代社會的標(biāo)志性產(chǎn)物。工業(yè)機器人在這樣的背景下產(chǎn)生，改變了人們的生活習(xí)作方式?？梢哉f工業(yè)機器人帶給社會生產(chǎn)顛覆性的改變，對工業(yè)生產(chǎn)而言有著革命性意義。當(dāng)然在人們生活水平越發(fā)提高的未來，人們對工業(yè)機器人的要求也會進(jìn)一步提高。工業(yè)機器人的數(shù)量會進(jìn)一步增加，傳統(tǒng)機器人很有可能會漸漸遭到淘汰，這體現(xiàn)的便是對自動化技術(shù)的要求。

參考文獻(xiàn)

[1]付亮.沖壓自動化生產(chǎn)線中工業(yè)機器人的應(yīng)用研究[J].汽車實用技術(shù)，2018（22）：194-195.

[2]張鑫.機器人自動化焊接生產(chǎn)線[J].中國戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)，2018（40）：35-36.

[3]王瑞.工業(yè)機器人在沖壓自動化生產(chǎn)線的應(yīng)用研究[J].山東工業(yè)技術(shù)，2018（13）：38.