探究工業機器人自動化在企業生產中的應用

莫有醒

摘要：現代社會的快速發展，科學技術的不斷創新催生出工業機器人，這一高科技產物在制造行業各種復雜的生產線上替代人工進行操作，不僅促使智能化、自動化工業生產得以實現，而且在企業運營生產活動中也發揮著極為關鍵的作用。在企業生產線中引入工業機器人實施生產作業，幫助企業提升市場競爭力，促進行業全面轉型。本文通過對不銹鋼真空保溫杯生產線上應用激光焊接機器人、噴涂機器人、搬運機器人的介紹，讓相關工作人員對社會動力的維護者——電氣工程及其自動化有一個全面地了解，促進相關操作人員提高思想認識，強化自身素質，在實踐中科學操作該系統，避免因誤操作而產生設備損壞現象，增加企業維修成本。

關鍵詞：工業機器人;自動化生產;維護技術

作為一種智能、高效、可控的生產工具——工業機器人，將其先進技術引入制造行業不銹鋼保溫杯自動化生產線上進行實踐應用，高度的智能化、自動化助力企業不斷革新工藝技術，促進企業順利實現轉型升級。基于對工業機器人技術的研究以往我國是將高校作為科研載體，研究方向以技術開發為主，關于工業機器人維護與應用的研究很少。目前，在多數企業中負責維護機器人的人員，以計算機控制和機電技術人員為主，在工業機器人維護方面無法充分滿足企業的需求。在新的形勢下，工業化發展的快速推進，促進技術不斷革新，越來越多的領域都開始應用機器人，使得工業機器人應用市場對專業的應用型人才需求量激增。

一、工業機器人及電氣自動化技術概述

作為一種柔性極高的自動化裝置——工業機器人，對制造生產線柔性的提高所產生的意義深遠。它以計算機技術為基礎，對不同種類的電氣元件實施有效控制，以達到建設生產智能化總體目標。機器人的技術附加值是非常高的，它不僅應用非常廣泛，為企業增加安全系數，而且在多個環節的操作過程能夠同時完成規范化作業，對改善勞動環境、提高產品數量、降低材料消耗有促進作用。在企業自動化生產線上不同的機器人發揮著不同的作用，無論是激光焊接機器人、搬運機器人，還是噴涂機器人等等都會將自身豐富的功能最大限度地發揮，利用自身自由靈活的手臂、手指完成各項標準化作業的操作。隨著新興技術的不斷涌現，開發的工業級別機器人操作系統有效地將傳統工業機器人上的缺點解決，而且各種功能感覺、識別、決策等也都已經完善，能夠以外部條件為依據實施數據分析并完成工作任務。

科技的日新月異，促進工業機器人蓬勃發展，目前該技術在多個領域得到廣泛應用。電氣自動化技術在大力發展工業機器人的過程中，促進廣泛應用電氣自動化技術，同時，在進行現代企業評估時也將自動化水平作為考慮的指標，這極大地促進了自動化技術的飛躍式發展。該技術是不斷改進優化工業機器人的技術基礎，電氣自動化技術對機器人技術水平的提升有著積極的現實意義。現如今的社會是智能化社會已經離不開自動化，一些勞動者難以執行的工作任務，借助自動化機器人來完成作業，將人類作業條件有效改善。隨著資源使用面積的擴大，諸多不可再生資源匱乏問題已經顯現，人們開始重視在經濟發展中，希望電氣企業后續發展理念逐步向重視節約資源轉變，這對推廣電氣工程及其自動化發展是非常有利的。

二、工業機器人在自動化生產中的應用

（一）焊接機器人的應用

焊接機器人顧名思義就是完成焊接整個工作的機器人，焊接機器人有多種，在不銹鋼真空保溫杯行業多以激光焊接機器人的應用為主，在不銹鋼真空器皿的生產線上將激光焊接機器人裝備引入，能夠促進焊接質量與效率得到提高。由于不銹鋼保溫杯必須密封是對其最基本的要求，其內膽與外殼的連接利用焊接技術由激光焊接機器人來完成，然后用真空技術將夾層中的空氣抽出。激光焊接機器人具有很強的路徑優化能力，在焊接保溫杯杯口與杯底時嚴格執行設定程序，在建設定算法相融合的基礎上自動優化與選擇路徑，實施杯口與杯底的精密焊接。在傳統工業機器人技術中引入高速激光掃描系統，并采用模糊控制器對保溫杯的杯口與杯底焊縫進行跟蹤控制且完成激光自動焊接，激光焊縫跟蹤功能的實現是采用圖像視覺伺服方法來達到的。通過激光掃描系統對焊縫實施精確檢測得出的誤差非常小，焊縫跟蹤精度較高具有良好的焊接質量。基于機器人+激光掃描的自動焊接系統，對提高不銹鋼保溫杯焊接質量是非常明顯的，借助應用激光掃描方法，將傳統工業機器人進行焊接作業時按照固定軌跡操作有效解決，同時針對焊縫位置也提高了機器人與之的自適應性。

（二）噴涂機器人的應用

涂裝是產品制造的關鍵環節，可以說產品價值是依托這一環節來體現的，對企業來說涂裝生產環節尤為重要。但涂裝生產過程污染問題不可避免，這也是始終困擾企業的一大難題，如果員工身體受到污染傷害不能上班，或者員工因其他因素請假，這些對噴涂產品質量都會有一定的影響，在此背景下應運而生噴涂機器人，目前已有很多企業開始采用噴涂機器人來完成噴涂流水線上的作業，比如保溫杯噴涂機器人流水線，在保溫杯進入噴房之前己配感應裝置，當其到位后噴涂機器人便知道位置以及流動速度，自動對保溫杯實施邊移動邊噴涂，機器人在實施噴涂作業時，噴涂房內所有范圍都能夠噴涂到，而且可以追蹤噴涂應用，當機器人完成噴涂作業后便流入下一工藝繼續加工。噴涂機器人的工作范圍很大，能夠對不銹鋼保溫杯的內外表面都實現噴涂，即便在離線狀況下也可以進行編程，不需要移動工業機器人便可進行調試與維護。

（三）搬運機器人的應用

相較于傳統自動化技術，電氣自動化技術具備靈活多變的操作方式。在該技術作用下，在不改變傳統搬運機器人特點的基礎上，由伺服系統具體執行工作任務完成各項生產指標。對于自動化包裝生產線上的搬運機器人，只有在設計時讓其達到穩定性要求，做好外界干防范工作，伺服系統才能夠將自身技術功能充分發揮。伴隨著機器人在企業所從事的工作技術難度越來越大，要求伺服技術的性能動感、高效、安全等必須要高效發揮。隨著DSP技術方法的推陳出新，建立了交流程控等，極大地滿足了機器人伺服系統實現精確目標的要求，使得其可以獨立承擔極為復雜的不同任務。

三、工業機器人的維護保養方法

定期維護與保養工業機器人，是確保工業機器人發揮性能作用、減少停機時間、降低發生故障幾率的關鍵所在。由于工業機器人長期運行不可避免地會出現自然腐蝕、其他原因等問題，這些都會造成工業機器人的作用不能很好地發揮出來，如果在設計時實施了完善的設計規范，允許降低維護率，但定期預防性維護也是必要的，如果維護保養工作不能及時跟進，設備長時間運行各部分電氣元件過度磨損會加速其老化，設備的使用周期會縮短，這對企業運營生產活動非常不利。從企業持續發展的角度出發，對該系統必須實施維護保養工作，對于日常維護需要每天進行一次，在機器人開機前主要進行工作場所整理、清潔機器人設備并全面進行檢查，在各部分正常狀況下開機工作。設備運行中主要觀察各項指示信號、保險裝置、等。普通維護主要進行控制柜的清潔維護，更換濾布、測量系統電池、計算機風扇與伺服風扇的更換等，對冷卻器的維護周期根據環境條件、系統運行時數及溫度來確定，檢查控制器上端有其他材料與否，風扇進出口通暢與否，控制器周圍的空隙充足與否。還要根據實際需要適度進行示教器的清潔。對機器人本體的保養主要進行機械手、中空手腕的清洗維護，定期檢查齒輪游隙、吹掃單元、機械手間的電纜、固定機械手的螺栓與固定夾，對各齒輪箱內依據各軸加油孔位置針對性進行油位檢查。

結語

工業機器人技術是機電一體化裝備中的一項較高附加值的數字裝備，它為不銹鋼真空保溫杯行業實現全自動化生產提供技術支持。工業機器人在企業生產中的實踐應用，不僅增加了安全系數，也減少了人力成本，將質量控制系統的能力有效提升。目前行業正處在轉型關鍵時期，行業內許多企業緊跟時代發展步伐，投入巨資進行生產裝備自動化建設，在多條生產線上引入工業機器人實現自動化標準作業，同時，強化信息化建設，重點推進裝備自動化與信息化的融合，促進勞動生產率的進一步提升。

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