機器人在自動化裝配中的應用

尚玉琦

摘要：伴隨著當前科技的持續快速發展，機器人在我們日常生活中經常會見到。特別是在一部分工業生產里，機器人開始漸漸的替代了單一的勞動力。可以說機器人的應用是時代發展的一種標志，同時也是我國高新技術獲得長足進步的有力保障。把機器人應用在工業產品生產里的自動化裝配行業，擁有提高生產效率和減少生產成本的用處。所以，機器人應用對于自動化裝配來講有著不可忽視的意義。本文站在這一基礎上針對機器人在自動化裝配過程中的應用進行了研究，從而使其能夠更好的推進我國制造業的發展進程。

關鍵詞：機器人;自動化裝配;應用該

機器人技術在以往的發展成績十分理想，并且已經被廣泛使用在自動化裝配過程中，其替代了人工將零件構成在一起最后使其形成產品的過程。將人從繁重的勞動里解脫出來，并且機器人可以非常快速并且便捷地完成多種機械動作的重復，這樣的一種情況使得工業生產效率得到提升，并且也降低了企業實際的運營成本。在以往自動化裝配系統里都是運用人工流水作業的方式去完成多種零件的組裝，這樣一個過程消耗了非常多的人力物力，并且獲得的效率十分低下。所以，對工業機器人在自動化裝配中的應用進行研究就變得非常有價值。

1 機器在自動化裝配中應用

1機器人在自動化裝配中的應用價值

制造業為我國經濟的持續快速發展貢獻出了非常多的貢獻，而機器人自動化的應用對于制造裝配業的發展也有著不可忽視的促進作用。裝配自動化是實現生產過程全自動化不能夠忽視的構成部分，其自身的意義在于提升生產效率、減少成本、讓產品質量得到保證，尤其是可以降低或替代特殊條件下人工裝配勞動。其主要作用包含了以下幾點內容：

首先，合理應用機器人能夠讓裝配效率得到提升的同時還能夠減少產品裝配的周期，從而能夠起到降低產品生產周期的作用，可以讓企業能夠盡快的完成資金回收，提高生產效率。其次，機器人的應用能夠降低人的操作誤差對產品裝配過程產生影響，防止人工操作對于裝配質量帶去影響，降低裝配產品出現故障率，使得裝配產品的其裝配進度以及自動化水平得到提升的同時還能夠保障企業發展的經濟效益。再次，機器人的使用降低了企業人工的使用，同時還減少了出現安全事故的可能，這樣的一種形式不僅僅減少了工人工資的額外支付，同時也為企業締造效益，并且降低了一些人工工作的強度。最后，機器人的應用可以進行一些人工所無法進行的不連續的生產作業，從而讓企業在市場發展過程中具有較強的競爭實力。

2 機器人在自動化裝配中的關鍵技術

2.1 機器人誤差校正技術

很多自動化裝配環節針對機器人操作上的精度有著很高的要求，諸如半導體行業和手機裝配行業，這個時候針對機器人定位誤差上就有著非常嚴格的要求。可是有許多工業機器人的絕對定位精度相對較差，因此其和重復定位精度比較起來存在的誤差數量級相差。通常針對普通的裝配行業來講針對機器人重復定位需要將其控制在0.1mm的范圍中，并且還需要使得其絕對定位精度控制在毫米級別的范圍中。所以，針對機器人的發展來講怎么使用機器人誤差校正技術去極大程度的提升其末端絕對定位精度就變得非常主要，這個直接對于機器人是不是可以被應用許多高精密行業的核心要素。

2.2鉆鉚多功能末端執行器設計技術

鉆鉚多功能末端執行器其屬于機器人鉆鉚的一種執行機構，要求在裝配環節進行鉆孔和锪窩以及鉚接等相關工作任務。將其應用在不同場合的一種工業機器人，鉆鉚多功能末端執行器進行的設計和以往的設計是存在一定差異的，要求按照四季的的裝配任務去完成末端執行器所需要的設計，在設計的時候還需要盡可能的考慮到具體生產中提出的需求，并且也需要按照操作對象自身的特殊性去完成相關設計，一個合理的結構可以在一定程度上使得裝配任務的效率得到提升。

2.3機器視覺技術

機器視覺技術是在最近幾年發展比較熱門的一種技術，使用將機器人技術與圖像處置技術之間適當的結合起來從而進行多種不同的工業生產任務，這樣的一種情況也從極大程度上提升了工業生產效率。機器視覺技術被引入機器人設計里，能夠極大程度的使得機器人自身的感知能力與智能化水平得到提升，同時還能更讓機器人可以運用視覺去對附近的工業環境有所感知，從而去完成自主導航與自主工作的任務。在具體裝配就可以讓機器人進入指定位置完成任務，而不再像以往的工業機器人只是被被固定在一個具體的位置上去進行相關的工作，這樣就可以讓裝配環節朝著自動化與智能化的方向發展，最終使得裝配效率得到提升。

2.4離線編程技術

在具體進行裝配任務的時候，機器人對于產品裝配操作屬于離線程序驅動。離線要求編制的程序其本身是為了多個階段裝配任務制定科學有效的機器人關節運動軌跡使其能夠和末端運動軌跡，并且還需要通過機器人身上的傳感器進行角度與姿態數據的有效搜集，并且把模擬信號轉變成為數字信號使其對機器人身上的多個關節電機運動的電機驅動程序等進行驅動。程序代碼執行效率也會對機器人進行操作的效率產生影響。離線編程技術要求處置產品自動生產操作程序的編制情況。

2.5自主移動技術

自主導航技術的應用可以讓工業機器人在裝配車間進行多種比較復雜的任務，針對激光雷達和超聲波傳感器與多種姿態傳感器的有效應用并且時搭載著ros操作系統讓機器人可以在cpu里完成即時有效的建模，通過這樣的方式規劃出一條比較適合的路徑，在運動的過程里可以有效的避免觸碰障礙物，使其能夠在指定的位置完成規定的任務。自主導航主要需要處置的多種工業環境針對傳感器的干擾問題和應該怎樣對導航路徑給予優化等等。

2.6自動鉆孔技術

工業機器人能夠運用艙室三維數字模型使其能夠快速對孔的尺寸進行確認，從而完成造孔過程。將螺紋孔的加工作為例子，機械臂能夠運用自身配備的視覺識別以及直接輸入待加工孔的空間位置去完成末端到加工位置的驅動。在第一位置，螺紋底孔使用鉆孔工具（氣鉆、電鉆）進行加工，攻絲工具通過刀具切換機構置在加工位置直接完成螺紋加工。結果顯示，這一方式加工孔所處在的位置以及形狀精準度明顯的超出手工加工方式。可是有一些機器人仍然是依賴慣性導航的原理去完成鉆孔操作，在對導航支架進行安裝的過程中，對于支架安裝精度提出的要求相對較高，因此要求假如一個多自由度的系統去對裝置自由轉動給予保障。并且在機器人支撐系統上，用處需要使用雙閉環控制系統去對相對的支撐結構進行控制，運用精密的控制去使得及結構提出的機械臂轉動需求得到保障，從而使其能夠完成自動鉆孔提出的要求。

結語

綜裝配就是運用調整和檢查等操作將擁有一定幾何形狀的物體結合在一起。傳統自動化裝配工作涉及到重復繁重的動作，都是由人工流水作業完成的。普遍存在人力、物力消耗多，工作效率低下的問題。而機器人的應用，可有效幫助工人從繁重、重復的工作中解放出來，在提高工業生產效率的時候降低了企業運營成本。所以，積極的進行好機器人在當前自動化裝配里的應用配合工作有著不可忽視的意義。

參考文獻

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