浅议工业机器人中的自动化生产技术

浅议工业机器人中的自动化生产技术

林兆伟

关键词：机器人；自动化生产技术；运用

1、工业机器人的概念与结构特点

1.1工业机器人的概念

工业机器人是指工业领域内自由度多的机械手或机械装置，能够自动执行或完成工作的机器设备。工业机器人主要通过本身的动力以及控制能力来完成各种功能，人类可对其进行指挥控制，或按编排好的程序自动运行，并且按照人工智能的技术原则进行活动。如图1所示。

图1工业机器人

1.2工业机器人的特性分析

工业机器人能够把遥控操作器连杆机构与数控机床伺服轴相联接，并预先对机械手的动作进行设定后编程输入，工业机器人就能独立运行。由于工业机器人的生产成本较低，所以更加经济适用；冲压自动化生产线上的工业机器人具有人类的感知功能、行走功能以及作业功能等；还能根据设定的程序改变动作或工作的对象；而且工业机器人还具由很高的柔性化特征。

2、工业机器人的现状

目前国内外机器人自动化技术发展迅速，运用非常广泛。不同的机器人运用领域不同，尤其是工业机器人，在制造行业中广泛运用。工业机器人是自动执行工作的机器装置，它可以按照预先编排的程序运行。工业机器人的运用主要目的在于削减人员编制和提高质量稳定性。日本素有“机器人王国”之称，在1967年从美国引进第一台机器人。1976年以后，随着制造业的快速发展和市场需求急剧增加，日本当时劳动力显著不足，工业机器人在企业里受到空前的欢迎，使日本工业机器人快速发展，大大减缓了劳动力匮乏的问题。

据相关数据显示，当前在国内外各行业中工业机器人的使用情况分别是：焊接类占31%、上下料、搬运占28%、装配占22%、其他如检测、喷涂、冲压等。就目前而言汽车行业机器人运用最为广泛。汽车生产的各主要工艺环节：冲压车间，车身焊接，油漆。发动机和变速箱制造以及总装作业等车间均大量使用工业机器人，工业机器人在汽车制造厂中除总装车间以外的其他车间已经在绝大多数工位上取代了人工作业，实现了无人作业。

3、工业机器人自动化生产技术的运用分析

3.1焊接机器人的运用

焊接机器人顾名思义就是从事与焊接相关的工作。不同的焊接类型使用不同的焊接机器人，一般包括：点焊机器人、弧焊机器人和激光焊接机器人等。焊接机器人被广泛引入汽车制造业当中，使用频率最多的机器人就是弧焊和点焊机器人。据数据显示，一辆整车的焊接点将近4000个，于人工焊接而言不但工作量大，且容易受到来自周围环境的影响而降低效率，长此以往还会危害人员身体健康，难以保证焊接工作保质保量地完成。而运用焊接机器人正好可以解决环境、速度和焊接质量等因素的影响，大大提高了焊接的质量和效率。

3.2装配机器人的运用

工业装配机器人主要是针对生产线上零部件的安装而研发。装配机器人的价值较高，是集顶尖科技为一体的高科产品，它是融合了通讯、光学、自动控制、机械和微电子技术的有机体。如今装配机器人主要运用在电器制造行业，因为装配机器人功能齐全且精准度高，灵活性也较好，即使活动范围小也能够与其他系统配套使用。就拿汽车安装来说，一辆整车的配件多而复杂，安装稍有不慎就会造成行车过程中的安全事故。而人工安装已无法满足企业的生产需求。运用装配机器能够有效提高汽车装配的效率，大到能源发动装置，小到仪表台、后视镜、前后挡风玻璃和其他简单的装置等，充分发挥了装配机器人在工业生产中的运用价值。

3.3搬运机器人的运用

搬运机器人是通过末端执行器来完成既定任务的，搬运部件的形状及大小不同所设置的末端执行器也不同。搬运机器人的运用范围较广，它适用于各行各业。比如：生产线上下料、集装箱搬运、物流分拣系统、自动码垛机、装配流水线自动化和冲压自动化生产等。由于搬运机器人运用规模大，且没有专业技术要求，即时上岗，为企业节省了大量的人力物力，从而实现企业效益最大化。

3.4检测机器人的运用

检测机器人是可以对产品质量进行检查的机器人，现在许多的生产流水线设有人工岗位，对产品进行全数检查。检测机器人可以通过视觉、光感、触感等多传感器对目标产品做出检测判断。目前主要运用于半导体、电路板、药品包装行业。

3.5移动机器人（AGV）的运用

移动机器人（AGV）也属于工业机器人的一种，由电脑控制，可在地面移动，可自动导航，自动充电，可由多种传感器控制其运动，可实现多台联合调度。移动机器人广泛地运用于机械、电子、纺织、医药等领域的搬运、传输等功能，也可以在车站，机场，物流仓储行业中作为分拣的运输工具。3.6高精度减速机的运用

近年来，国内部分厂商开始致力高精度摆线针轮减速机的国产化和产业化研究，在谐波减速机方面，国内已有可替代产品，但是相应产品在输入转速，扭转强度，传动精度和效率方面与国外产品还存在不小的差距，工业机器人的成熟运用还刚刚起步。高精度减速机研制的主要关键技术有：

3.6.1材料成型控制技术

RV减速机的减速齿轮应具有高耐磨性以及高刚性才能保证其高精度，因此，对生产RV减速机的基本部件的材料具有很高的要求，尤其是体现在对材料化学元素、含量、金相组织控制，以及超常规热处理工艺方面。

3.6.2特殊部件的加工技术

非标特殊轴承是RV减速器的复杂精密机构之一，要求轴承具有特殊的结构。其间隙需根据减速器零部件加工尺寸动态调整。这就要求特殊部件具有特殊的加工技术。如，为了结构紧凑，薄壁角接触球轴承精度要求较高。根据精密传动要求，加预紧力后轴承的游隙为零。

3.6.3精密装配技术

由于工业机器人使用的RV减速器的减速比较大，其具有微进给、无侧隙、刚性高、承载较大扭矩的特点，这就要求在实际的产品装配过程中，需要精密的装配技术，结合先进的现场检测技术，采用专用精密装配夹具，利用成组工艺装配技术，确保RV输出轴侧隙为零，同时具有额定的静刚度。

结束语

工业机器人技术是先进生产技术的典型代表，技术发展日趋成熟。它的运用不仅能改善劳动条件，减轻操作者劳动强度，而且还能减少人工，提高产品质量和生产效率。其具有的优势明显。在现今我国劳动力越来越短缺，人工成本不断上升的大环境下，工业机器人必将迅速发展，受到各行各业的青睐。工业机器人技术必将逐渐成为工厂自动化生产线的主要发展形式。

参考文献

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[2]胡晓芳.工业机器人的国内外产业发展现状及相关技术研究[J].电子测试.2016.

[3]朱彦齐，陈玉芝.浅谈工业机器人在自动化控制领域的运用[J].职业.2010.