淺析工業機器人的自動生產線組建技術

劉寶峰

摘 要：現代科技的發展給人們生活帶來了許多便利，越來越自動化的高科技服務于人們生活，使得人們生活質量得到不斷的提高。同時，依靠現代科技在工業生產自動化的程度也越來越高，其中機器人就是最典型的代表。在工業自動化生產線上以機器人為核心成為工廠發展不可逆轉的趨勢，機器人的自動化將會更好的服務于生產建設中。工業機器人作為先進制造技術和自動化的典型代表，不僅對于先進制造業的發展具有重要的作用，而且對于高科技產業和傳統產業的發展具有顯著的促進作用。

關鍵詞：工業機器人；自動化生產技術；研究

作為新興的高新技術產業和智能化產業，工業機器人產業具有一般的高新技術產業所表現的高投入、高技術、高風險、高回報等特征。 隨著我國制造業的不斷升級，工業機器人在現今生產企業中占據著越來越重要的地位。工業機器人的自動生產組建技術是工業機器人應用的核心技術，通過對機器人的不斷研究以實現工業機器人的生產組建設計?，F如今，我國工業大規模的發展，人力成本在不斷的增高，在日益激烈的市場競爭中，在生產過程中不斷提高其生產效率、降低生產成本、有效提高產品質量是目前各制造業發展面臨的主要嚴峻問題。在現代信息工業背景下，各個工業生產都特別將工業機器人應用于生產建設，目前，工業機器人在發達工業國家，已成為企業必不可少的設備之一。就我國而言，工業機器生產技術還處于比較低端的水平，所以文章通過對機器人在工業生產的技術進行簡單的分析研究，希望和大家一起交流討論學習。

1 工業機器人背景與技術認識

工業機器人是廣泛使用的能夠自主動作，且多軸聯動的機械設備。它們在必要情況下配備傳感器，其動作步驟包括靈活的轉動都是在其編程控制的。它們通常配備有機械手、刀具或其他可裝配的加工工具，以及能夠執行搬運操作與加工制造的任務。

技術本質反映了人對自然的能動關系，其包括主要三種要素：材料、動力、控制。工業機器人的制作要求應滿足其中以下的主要要求：安裝面積小，工作空間大，快速完成任務。根據要求，材料應該選擇高強度的不銹鋼作為機械本體，以滿足結構緊湊的要求。動力應選用電力系統，以滿足快速響應的要求?？刂苿t選用自動化電腦操作，以滿足定位精度搞的需要。

2 工業機器人的構造

工業機器人由操作機、控制器、伺服驅動系統和傳感裝置構成，是一種防人操作、自動控制、可重復編程、能在三維空間完成各種作業的光儀點一體化自動化生產設備，特別適用于工廠的多量高質的工業大生產，能按時完成工業任務的高效生產的機器人。

2.1 操作機

通過有限元分析、模態分析及其仿真設計等現代設計方法的運用，機器人操作機基本能實現優化設計。

2.2 控制器

通過軟件和全數字操控，實現對機器人自動化的操作，隨著科學技術的發展，控制器的性能也在不斷的提高和發展，它能實現對機器人全方位精準的控制，以達到其目的和要求。

2.3 傳感配置

激光傳感器、視覺傳感器和力傳感器在機器人系統中已得到成功應用，并實現焊縫自動跟蹤和自動化生產線上物體的自動定位以及精密裝配作業等，這樣就提高了機器人的作業性能和對環境的適應性能。

2.4 并聯機構

采用并聯機構，利用機器人技術，實現高精度測量及加工，這是機器人技術向數控技術的拓展，為將來實現機器人和數控技術一體化奠定了基礎。

2.5 網絡通信

機器人控制器以實現了網絡的連接，這樣使機器人由過去的獨立應用向網絡化應用邁進了一大步，也使機器人由過去的專用設備向標準化設備的發展。

3 自動化生產線組建研究的技術

機器人在自動化生產的應用典型就是自動化生產線成套裝備。自動化成套裝備是指以機器人為核心，以信息技術和網絡技術為媒介，將所有設備連接到一起而形成的大型自動化生產線。它是先進制造裝備的典型代表，是發展先進制造技術實現生產線的數字化和網絡化的智能化的重要手段。那么它的技術其主要表現在以下幾個方面：

（1）利用現代網絡技術進行遠程控制，對工業機器人進行操作控制，實現生產線在線檢測和監控，對產品進行質量監控，使得產品的質量得到有效的保證，這樣既有利于生產的自我控制和調整，同時，也保證其生產效率。

（2）建立起資源管理信息系統，對產品制造工藝和企業的資源管理進行相互連接，對產品工業技術進行不斷更新和提高，從而達到對生產技術的實時監測，這樣保證了該企業產品制造的全制動化信息平臺。

（3）利用定位系統對生產線進行快速整定，建立起完整的制造過程信息技術。這樣既方便實現生產線現場安裝精度測試技術，又達到完全的透明。通過實現網絡控制管理智能技術，對各個環節進行指導處理，這樣就能及時性的處理臨時性的問題。

（4）自動化柔性生產系統管理技術。企業生產流程中管理與控制信息的集成，是實現企業管理控制一體化和柔性自動化的基礎。通過這技術分析，建立一種信息集成系統結構及其功能模型，提出現場總線的開放式控制系統，建立控制系統分層式體系結構，使其與信息管理系統實現無縫接口。

我國在近幾年機器人自動化生產已經不斷出現，并給用戶帶來了顯著效益。目前我國已經建立了多條弧焊機器人生產線、裝備機器人生產線、噴涂生產線和焊裝生產線。隨著我國工業企業自動化水平的不斷提高，機器人自動化線的設廠也會越來越大，并逐漸成為自動化生產線的主要方式。我國機器人自動化生產線裝備市場剛剛起步，而國內裝備制造業正處于由傳統裝備向先進制造裝備轉型的時期，這就給機器人自動化生產線研究開發者帶來了巨大商機。

4 工業機器人的技術倫理

隨著工業機器人的使用，安全隱患和失業憂患使大部分人認為給人口眾多的我國發展帶來了巨大的威脅?？梢姽I機器人技術也是一把雙刃劍，它有利的一面能幫助勞動者減輕工作壓力，帶來工作的效率的提高。同時，它也有可能傷害人，給人們帶來巨大的負面影響。

機器人的設計工作并不是孤立于整個工業產業的，對自然界的任何侵犯都有無數的相應，其中許多是不可預料的。所以。如何運用機器人也是我們必須面對的一大難題，只有承認機器人獨立的倫理地位和內在價值，使人類和機器人和平共處才能更好的服務于人類的社會和生活。

5 結束語

在自動化技術飛速發展的今天，工業機器人會在工業生產中占有非常重要的地位，甚至會給工業生產帶來巨大的革命性的意義。隨著人們生活質量的提高對物質要求也越來越高，工廠對機器人的要求也隨之提高。機器人是數量必然會迅速增加。而傳統機器人也會慢慢開始被淘汰，向著智能機器人的方向發展。這也使現今社會對具有自動化技術的工人也有大量的需求。

一個工廠在利用機器人的水平就決定這個企業的市場競爭能力，機器人的應用是工廠自動化水平的最突出表現，是社會自動化技術發展的一方面。我們在保證良好的技術認識和技術創造的同時也要保證其真正的利用價值。

參考文獻

[1]李艷君，甄恒洲.點焊機器人的工作原理及其結構CAD技術[J].大連大學學報，2002，4（23）：14-15.

[2]吳振彪，王正家.工業機器人[M].華中科技大學出版社，2006：2-14.

[3]呂乃基.科學技術之雙刃劍辨析[J].哲學研究，2011，7（2）：103-108.