基于工业机器人的自动化生产技术应用

基于工业机器人的自动化生产技术应用

彭涛

620860   四川省眉山市  四川大学锦江学院

摘要：工业机器人是当今科技发展的必然结果。将工业机器人用于工业生产，既能减少工人的劳动强度，又能提高生产效率，又能保障生产的安全性。尤其是在危险的环境下，采用工业机器人取代手工操作，可以有效地减少工作人员的伤害。不同种类的工业机器人可以发挥各自的作用。在实际应用中，为了更好地利用工业机器人的优势，应针对实际的生产需求，选用适当的工业机器人。

关键词：工业机器人；自动化生产；技术应用

1工业机器人概述

在工业机器人中，通常包括控制系统，驱动系统，位置检测，执行器等。工业机器人的控制系统就是由机器人的大脑来完成的，它们会按照一定的程序，记住人类发出的指令，再通过它们的控制系统，将指令传递给它们的执行机构。工业机器人的驱动系统是一种以控制系统为基础，以指令为基础，对执行器进行驱动的运动设备。位置探测装置通过速度、位置、触觉、视觉等传感器对机器人的位置、速度、工作状况进行实时的反馈，从而实现对机器人的定位。促动器是一种类似于手的运动机能的机械设备，它可以在太空中抓住物体或进行其他活动，主要包括手、腕、臂和底座。很多时候，工业机器人可以代替操作者。操作员是生产线上的工作人员。工业机器人能够代替流水线上的工人，从而改善工作的质量和效率。

2工业机器人的特征

2.1工业机器人的控制功能

工业机器人的功能十分复杂，其主要特点是具有灵活性、通用性、可靠性和抗干扰能力。在实际应用中，要求设计人员对其运动类型、位置、速度等参数进行编程，使其能在运动控制算法的基础上，准确地确定其运动轨迹和运动控制参数，使之达到较高的效率。在反复操作过程中，反复定位的准确性是很关键的。在自动制造中，利用反馈系统实时地向工业机器人传递运动信息，并将其实时反馈到工业机器人，再由其储存系统完整地保存。在这个过程中，当数据不断传递到机器人时，机器人会按照先前的系统记忆执行相应的指令。工业机器人在汽车制造行业中得到了广泛的应用，如铸造、车轴、发动机、齿轮箱等。近几年，随着高科技的迅速发展，工业机器人在许多行业中得到了广泛的应用。这种方法不但能替代高危险作业中的手工作业，而且适用于某些重复性较强、体力消耗较大的工业生产，降低了工人的劳动强度，提高了相关产业的生产率。

2.2工业机器人的关键技术

在工业机器人的各个制造工艺中，自动化控制技术是其核心技术，也是今后工业机器人发展的重要方向。该系统由开放、分层、传感器、网络四大模块组成。其中，开放式模块的总体设计采用了分布式的架构，通过主机对机器人的全流程进行控制；分层模块采用分层模块化设计，可以清楚地划分驱动层与应用层，保证其运行时不会有任何的干涉；该系统能够实现机器人的自我控制，能够对周围的环境进行独立的判断，从而实现自身的自我修复；通过联网，网络实现了数据的接收与传送，并实现了相应的运行。

2.3工业机器人的应用特点

只有在工业生产中，它的应用才能得到最大程度的发挥。通常情况下，每台工业机器人都有三个以上的自由度。如果一个机器人的功能很复杂，那么它的自由度就会超过3个。利用多个自由度的有效结合，可以实现多个参数的控制。从整体上对工业机器人的控制系统进行了深入的研究，结果显示，该方法是将动力学与机械运动学理论结合起来的。在实践中，机器人可以根据人类的意志，根据人类的意志，完成一些不能由人工完成的任务。

3工业机器人的自动化控制技术

3.1远程控制技术

利用自动控制技术、网络技术、智能技术等技术，可以对工业机器人进行远程控制。它主要是针对工业机器人在实际使用中的实际需求，通过对生产线的具体运行需求进行遥控，从而达到提高生产效率和保证加工质量的目的。

3.2生产过程监控技术

工业机器人在工业生产中的应用，能够对其进行实时监测，从而达到对其工作效果的实时监测，从而实现对工业机器人的自动控制。同时，该系统可以对各生产过程的质量进行有效的监测，对企业的生产过程进行透明的管理，尤其是当出现生产问题时，能够及时发现并作出紧急反应。

3.3柔性管理技术

由于工业生产的复杂性，需要对各类生产数据进行及时的反馈、汇总，从而发现可能存在的问题并对其进行及时的调整。在工业机器人应用于产品的制造中，为了保证各个操作参数的有效共享，使有关技术人员可以随时掌握不同的工艺参数。当检测到不正常的参数时，人工对工业机器人进行自动控制，从而减少了生产中的失误。

4在自动化生产中工业机器人的应用

4.1焊接机器人的应用

工业机器人是自动化生产的首选。其中，最具代表性的就是焊接机器人。目前国内外的焊接机器人主要有：弧焊和激光焊接。在汽车工业中，采用了一种较为理想的焊接机器人。通常情况下，电弧焊是最常用的一种焊接方式。比如，在汽车制造方面，有超过4000个焊点。人工进行焊接，不但对焊工造成损伤，而且对汽车自身也有一定的危害。采用焊接机器人，既能减少焊接工人的劳动强度，又能改善车辆的性能。通过大量的实践研究，可以看出，在汽车生产中，焊接机器人已经得到了广泛的应用。从实验结果来看，工业机器人的工作效率要比人工作业高得多。

4.2装配机器人的应用

装配机器人是制造自动化的重要组成部分，它承担着制造过程中的组装工作。组装机器人相对于其他的机器人来说是高精度的。其结构复杂，结构复杂。将微电子、通讯、自动化控制等尖端技术相结合。合理的使用组装机器人，并与其他的系统进行整合，可以有效地利用这些资源。装配机器人已广泛地应用于制造行业，尤其是在汽车组装方面，对装配机器人的需求越来越大。这部车包含了很多零件。如果采用手工组装，难免会有一些差错。但是，采用装配机器人可以节约大量的工作时间，并且能有效地改善装配的工作效率和总体质量。

4.3搬运机器人的应用

在自动化的生产过程中，搬运机器人的工作主要是实现自动化的搬运作业。从总体上看，运输机器人和其他的工业机器人是完全不同的。大部分的运输机器人都是直接装在一个终端驱动器上的。在不同的状态下，移动机器人可以根据需要执行相应的操作，从而提高了作业的效率。从目前的调查资料和分析来看，运输机器人在社会生活中也得到了广泛的应用。同时，这种运输机器人会逐步代替手工工作。其目标是节省成本、提高生产效率、增加经济效益、增强企业经营能力、增强市场竞争能力。

5工业机器人自动化生产技术应用需注重的事项

5.1要做到对机器人的科学选型

工业机器人是一种多轴机械，它的结构比较复杂，它包括机械手、编程器以及相应的控制部分。针对某一具体的生产线，应从生产工艺、环境、工艺条件等方面考虑，选用适当的机械手，使其在生产中发挥更大的作用，达到生产效率和产量的目的。

5.2要做到对工业机器人的科学养护

由于其工作环境的差异，使得其在实际应用中所面临的工作环境更加复杂。如果出现故障，短期内难以维修，势必会对工业生产造成一定的影响。因此，要根据机器人的实际情况，结合其实际情况，设计出一套科学的维修方案，并对其进行定期调整，以达到最佳的控制效果，从而减少故障发生的概率，减少维修费用。

6结语

现代测控技术是近几年发展起来的，在很多方面都有很好的应用。这就需要有关技术人员加强对现代测控技术的研究，并根据市场发展的需要，对现代测控技术进行优化与完善，使其在实际工作中的应用和效果得到进一步的改善，以适应不同领域的实际需要。

参考文献：

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[2]孙志杰,王善军,张雪鑫.工业机器人发展现状与趋势[J].吉林工程技术师范学院学报.2011(07)

[3]陈立新.工业机器人在冲压自动化生产线的应用[J].机械设计与制造.2010(10)