基于工業(yè)機(jī)器人的自動化生產(chǎn)技術(shù)應(yīng)用

梁釗濤

摘 要 在我國工業(yè)技術(shù)不斷創(chuàng)新的今天，為了能夠更好地促進(jìn)生產(chǎn)工作效率的提升，工業(yè)機(jī)器人已經(jīng)成為工廠中的重要組成部分，能夠有效利用自動化生產(chǎn)技術(shù)來進(jìn)行工業(yè)機(jī)器人的控制，從而能夠在很大程度上實(shí)現(xiàn)工業(yè)機(jī)器人對人力的替代，促進(jìn)生產(chǎn)效率的提升。本文首先針對工業(yè)機(jī)器人自動化生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)行闡述;其次分析具體的工業(yè)機(jī)器人自動化生產(chǎn)技術(shù)，包括焊接技術(shù)、搬運(yùn)技術(shù)、涂膠技術(shù)、裝配技術(shù)以及檢測技術(shù);最后再對工業(yè)機(jī)器人軌跡編輯技術(shù)和自動化控制技術(shù)進(jìn)行總結(jié)，旨在能夠更好地利用工業(yè)機(jī)器人自動化生產(chǎn)技術(shù)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量的同步提升，促進(jìn)我國社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。

關(guān)鍵詞 工業(yè)機(jī)器人 自動化生產(chǎn)技術(shù) 自動化控制技術(shù) 軌跡編程技術(shù)

中圖分類號：TP242 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-0745（2022）06-0016-03

在工業(yè)社會之中，人力成本過大會為企業(yè)帶來非常大的發(fā)展壓力。而隨著工業(yè)技術(shù)的不斷提升，工業(yè)機(jī)器人已經(jīng)成為工程中的生產(chǎn)主力，能夠利用工業(yè)機(jī)器人的自動化生產(chǎn)技術(shù)去進(jìn)行相關(guān)產(chǎn)品的生產(chǎn)，不但能夠保證生產(chǎn)效率，還能夠促進(jìn)生產(chǎn)質(zhì)量的全面提升。在工業(yè)生產(chǎn)中，很多工作具有一定的危險性，通過工業(yè)機(jī)器人能夠更好地進(jìn)行完成，從而促進(jìn)生產(chǎn)作業(yè)質(zhì)量的提升。那么工業(yè)機(jī)器人在自動化生產(chǎn)中具有哪些技術(shù)應(yīng)用呢？下面讓我們共同來進(jìn)行探究和分析。

1 工業(yè)機(jī)器人自動化生產(chǎn)技術(shù)概述

1.1 工業(yè)機(jī)器人

工業(yè)機(jī)器人指的是面向工業(yè)領(lǐng)域的多關(guān)節(jié)機(jī)械手，能夠更好地在機(jī)械手上進(jìn)行相關(guān)裝置的安裝，這樣能夠?qū)崿F(xiàn)一定的機(jī)械操作，同時能夠?qū)⑵渑c自動化控制技術(shù)進(jìn)行結(jié)合，在工業(yè)生產(chǎn)中能夠更好地進(jìn)行應(yīng)用。工業(yè)機(jī)器人能夠應(yīng)用于電子、物流、制造等相關(guān)行業(yè)之中，有助于促進(jìn)行業(yè)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。工業(yè)機(jī)器人主要是由三大部分所組成，包括機(jī)械部分、控制部分以及傳感部分。工業(yè)機(jī)器人有很多品牌，最出名的機(jī)器人就是日本的發(fā)那科、德國的庫卡、ABB、安川四大機(jī)器人品牌，得到非常廣泛的應(yīng)用[1]。

1.2 自動化生產(chǎn)技術(shù)

自動化生產(chǎn)技術(shù)指的是能夠利用自動化控制系統(tǒng)來進(jìn)行相關(guān)生產(chǎn)工作，從而可以有效進(jìn)行相關(guān)機(jī)械、系統(tǒng)的控制，能夠?qū)崿F(xiàn)自動化生活。一般自動化控制工作需要通過PLC系統(tǒng)進(jìn)行控制，工作人員可以通過一定的自動化編程工作來進(jìn)行機(jī)械設(shè)備地方控制，從而能夠?qū)崿F(xiàn)對生產(chǎn)工作的控制。將工業(yè)機(jī)器人與自動化控制系統(tǒng)進(jìn)行充分結(jié)合，可以通過相關(guān)程序來進(jìn)行工業(yè)機(jī)器人的控制，這樣能夠?qū)C(jī)器人的工作順序進(jìn)行控制，還能夠?qū)ζ涔ぷ鞯乃俣冗M(jìn)行操作，也能夠?qū)ιa(chǎn)線進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)整個工業(yè)生產(chǎn)線的自動化工作，促進(jìn)工作效率的提升。

1.3 工業(yè)自動化控制特點(diǎn)

通過工業(yè)自動化控制能夠更加有效地進(jìn)行生產(chǎn)工作的控制，能夠利用相關(guān)程序來進(jìn)行機(jī)械設(shè)備的控制，讓其能夠在沒有工作人員的狀態(tài)下進(jìn)行工作，可以在很大程度上提高工作效率。人工控制有可能會出現(xiàn)一定的錯誤操作，這樣會對整個生產(chǎn)工作造成非常大的麻煩，甚至?xí)斫?jīng)濟(jì)的損失，浪費(fèi)了很多工業(yè)時間。通過自動化控制能夠按照程序來進(jìn)行機(jī)械的操作，能夠保證每次執(zhí)行的程序在要求的范圍內(nèi)，從而促進(jìn)工作效率的提升。正確的工程生產(chǎn)工作需要工人進(jìn)行手工操作，但是工人進(jìn)行操作需要有時間進(jìn)行休息，這樣會浪費(fèi)時間。而通過自動化操作能夠更好地實(shí)現(xiàn)24小時的工作，有效促進(jìn)生產(chǎn)效率的提升。總之，通過自動化控制工作能夠更好地提高工作效率，促進(jìn)工程生產(chǎn)量的提升，提高工程的經(jīng)濟(jì)效益。

1.4 工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)

工業(yè)機(jī)器人在工業(yè)制造的應(yīng)用中具有非常多的優(yōu)點(diǎn)，工業(yè)機(jī)器人需要通過編程來進(jìn)行相關(guān)操作的控制，這樣能夠?qū)ο嚓P(guān)工藝進(jìn)行完成，能夠在很大程度上提高工作的精準(zhǔn)度，有效提升工作的精度。在工業(yè)制造的過程中，很多工藝都具有一定的危險性，如果通過人工去進(jìn)行工作，可能會對人體造成非常大的傷害，通過工業(yè)機(jī)器人的操作能夠更好地完成危險工作，降低對人體的傷害。還有的工作是人力不可為的，比如高空作業(yè)，這樣可以利用機(jī)器人去進(jìn)行操作，有效實(shí)現(xiàn)相關(guān)工藝的完成。工業(yè)機(jī)器人的操作速度非常快，是人工操作的幾十倍甚至幾百倍，能夠每天完成非常大的工作量，24小時可以不休息進(jìn)行工作，能夠?yàn)槠髽I(yè)創(chuàng)造更多的生產(chǎn)價值[2]。

2 工業(yè)機(jī)器人自動化生產(chǎn)技術(shù)分析

工業(yè)機(jī)器人在很多領(lǐng)域中都有非常重要的應(yīng)用，本文主要是針對庫卡機(jī)器人在汽車制造業(yè)中的應(yīng)用來進(jìn)行分析。通過對其中的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行分析來進(jìn)行工業(yè)機(jī)器人的自動化生產(chǎn)技術(shù)研究，從而促進(jìn)工作效率的提升。

2.1 焊接技術(shù)分析

庫卡工業(yè)機(jī)器人具有焊接的功能，對于機(jī)器人本身來講并沒有焊接的功能，但是機(jī)器人能夠通過安裝焊槍來進(jìn)行一定的焊接工作實(shí)施，這樣能夠?qū)ζ嚤砻孢M(jìn)行焊接，能通過焊接技術(shù)來實(shí)現(xiàn)汽車各個部位之間的連接，從而形成一個車身整體，有效提高汽車的穩(wěn)定性。汽車在制造的過程中可以分為前地板、后地板、車門、前后縱梁、水箱、車頂棚等相關(guān)部位，為了可以更好地促進(jìn)它們之間的連接，可以通過焊接技術(shù)去進(jìn)行固定。

對于庫卡機(jī)器人來講，需要進(jìn)行焊接程序的建立，從而能夠?qū)笝C(jī)的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，將機(jī)器人工程師與焊接工程師進(jìn)行合作，從而能夠更好地進(jìn)行汽車的焊接工作，有效實(shí)現(xiàn)焊接質(zhì)量的提升。需要機(jī)器人工程師進(jìn)行一定的軌跡編程工作，這樣能夠?qū)附拥牟课贿M(jìn)行精準(zhǔn)焊接，從而更好地提升焊接質(zhì)量。庫卡機(jī)器人在進(jìn)行焊接程序的添加時，需要對焊接工程師給出的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行添加，包括車型號、焊機(jī)號等相關(guān)內(nèi)容，從而實(shí)現(xiàn)焊接工作的完成。

2.2 搬運(yùn)技術(shù)分析

庫卡工業(yè)機(jī)器人可以進(jìn)行一定的搬運(yùn)工作，因?yàn)槠囍圃煨枰獙ζ嚨牟煌课贿M(jìn)行拼接，這樣才能夠更好地進(jìn)行整車的制造。而不同的汽車部件需要在不同的區(qū)域之間進(jìn)行焊接、涂膠等相關(guān)工作，為了能夠更好地進(jìn)行整車的制造，那么就需要進(jìn)行一定的搬運(yùn)工作，將不同的汽車部件進(jìn)行搬運(yùn)，將他們進(jìn)行拼接，同時在拼接之后進(jìn)行焊接等相關(guān)操作。庫卡機(jī)器人在進(jìn)行搬運(yùn)工作從而時主要是利用抓手來進(jìn)行操作，抓手需要安裝在機(jī)器人的法蘭端，這樣能夠?qū)ζ嚨牟考M(jìn)行抓取和放置，從而促進(jìn)汽車制造效率的提升。機(jī)器人在搬運(yùn)之前需要進(jìn)行一定的軌跡編程工作，能夠更好地針對汽車部件的位置進(jìn)行軌跡的編寫，到達(dá)抓取位置時，需要進(jìn)行相關(guān)指令的發(fā)布，能夠通過夾具的開合來進(jìn)行相關(guān)部件的抓取和放置，這樣能夠?qū)崿F(xiàn)汽車部件的搬運(yùn)。在進(jìn)行部件搬運(yùn)的過程中，還需要進(jìn)行傳感器技術(shù)的使用，需要在機(jī)器人抓手上進(jìn)行傳感器的放置，可以對部件是否存在進(jìn)行感知，從而能夠通過傳感器進(jìn)行相關(guān)信號的傳輸，讓系統(tǒng)能夠明確是否有零件在位置上，從而實(shí)現(xiàn)對抓手開關(guān)動作的指令發(fā)出，實(shí)現(xiàn)機(jī)械動作的實(shí)施[3]。0F336D1D-E1C6-4C50-A402-8A782E4ADE78

2.3 涂膠技術(shù)分析

涂膠是汽車制造工作中的重點(diǎn)內(nèi)容，能夠?qū)崿F(xiàn)不同零件之間的固定工作，這樣能夠更好地進(jìn)行不同零件之間的結(jié)合。汽車制造中有很多階段都需要進(jìn)行涂膠工作，比如縱梁與后地板進(jìn)行結(jié)合時需要進(jìn)行涂膠，前地板與縱梁結(jié)合時也需要進(jìn)行涂膠，在進(jìn)行水箱的制造中也需要進(jìn)行一定的涂膠工作。涂膠操作仿佛伴隨著汽車制造的整個流程，具有非常重要的作用。在工業(yè)機(jī)器人工作的過程中，需要進(jìn)行涂膠程序的編輯，讓膠槍能夠在相關(guān)位置上出膠，在特定的位置上結(jié)束出膠，這樣能夠更好地進(jìn)行膠槍的控制。還能夠通過對機(jī)器人的軌跡編程來進(jìn)行不同膠水路線的設(shè)置，能夠?qū)α慵牟煌课贿M(jìn)行涂膠，從而實(shí)現(xiàn)部件之間的結(jié)合。有的膠槍需要安裝在機(jī)器人法蘭上，有的膠槍是固定膠槍，需要根據(jù)相關(guān)情況進(jìn)行考慮，這樣能夠更好地實(shí)現(xiàn)軌跡編程，完成涂膠工作。在涂膠軌跡的過程中，應(yīng)該注意一些重點(diǎn)內(nèi)容，需要保證部件與膠槍槍嘴之間留有一定的距離，這樣才能夠給膠水一定的空間。還需要注意膠槍槍號，很多時候會有兩個膠槍，如果膠槍號出現(xiàn)錯誤時，那么就會導(dǎo)致出膠失敗，從而無法完成出膠任務(wù)。

2.4 裝配技術(shù)分析

在工業(yè)自動化生產(chǎn)工作中，還需要機(jī)器人進(jìn)行一定的裝配工作，這樣能夠更好地實(shí)現(xiàn)一體化生產(chǎn)。裝配機(jī)器人的工作應(yīng)該與微電子技術(shù)進(jìn)行一定的結(jié)合，還需要通過通信技術(shù)來進(jìn)行操作，這樣才能夠更好地實(shí)現(xiàn)相關(guān)工作任務(wù)的完成。裝配機(jī)器人具有非常豐富的功能，同時也具有比較高的精度，這樣能夠有效進(jìn)行汽車的裝配。汽車裝配工作要求十分嚴(yán)格，對庫卡機(jī)器人提出了非常嚴(yán)格的要求。能夠通過庫卡機(jī)器人進(jìn)行前后擋板的安裝，同時也需要進(jìn)行車門、車燈等相關(guān)部分的安裝，這樣能夠有效地提高工作效率。在進(jìn)行汽車裝配的過程中，也需要通過庫卡機(jī)器人進(jìn)行一定的軌跡編寫，從而能夠?qū)崿F(xiàn)自動化裝配工作，提高汽車的生產(chǎn)效率。

2.5 檢測技術(shù)分析

通過庫卡機(jī)器人可以進(jìn)行相關(guān)的檢測工作，可以在機(jī)器人的法蘭部分進(jìn)行檢測設(shè)備的安裝，這樣能夠更好地利用檢測設(shè)備去進(jìn)行相關(guān)工作的檢查，從而對相關(guān)工作的質(zhì)量進(jìn)行檢測。比如可以在涂膠設(shè)備上進(jìn)行一定的檢測設(shè)備安裝，能夠在涂膠的過程中進(jìn)行涂膠軌跡、涂膠厚度、涂膠位置等相關(guān)參數(shù)的檢查，這樣可以實(shí)時進(jìn)行涂膠檢查工作，能夠?qū)?shí)際工作的情況進(jìn)行檢查。一旦出現(xiàn)錯誤后，能夠及時進(jìn)行提醒，重新進(jìn)行一定的機(jī)器人軌跡調(diào)試，有效實(shí)現(xiàn)對軌跡的優(yōu)化。通過檢測機(jī)器人還能夠?qū)附忧闆r進(jìn)行檢查，可以對焊接點(diǎn)數(shù)進(jìn)行檢測，對焊接情況進(jìn)行篩查，一旦出現(xiàn)問題，需要機(jī)器人工程師重新進(jìn)行程序的調(diào)試，直到滿足焊接要求為止。通過機(jī)器人檢測技術(shù)能夠更好地對相關(guān)工作質(zhì)量進(jìn)行檢查，從而保證汽車制造質(zhì)量滿足設(shè)計(jì)要求。人工檢查工作容易出現(xiàn)遺漏，通過檢測技術(shù)能夠更加快速地進(jìn)行檢查，而且不會發(fā)生失誤，這樣能夠促進(jìn)工作質(zhì)量的提升[4]。

3 工業(yè)機(jī)器人軌跡編輯技術(shù)

在進(jìn)行工業(yè)機(jī)器人的操作過程中，需要對機(jī)器人進(jìn)行一定的軌跡編程工作，這樣能夠更好地對相關(guān)工作進(jìn)行編輯。機(jī)器人的編輯工作能夠更好地對相關(guān)軌跡進(jìn)行編程，從而能夠更好地完成相關(guān)操作。工業(yè)機(jī)器人的軌跡編程主要就是將機(jī)器人從原點(diǎn)進(jìn)行相關(guān)的移動操作，移動到相關(guān)的位置上，并且能夠躲過所有的物體，確保不會受到影響，這樣能夠促進(jìn)工業(yè)機(jī)器人工作的有效完成。操作工業(yè)機(jī)器人時，主要是依靠示教器來進(jìn)行編程工作，操作人員需要正確使用示教器，這樣才能夠完成編程工作。首先，應(yīng)該了解示教器的界面，熟悉示教器界面的所有功能，能夠通過示教器對機(jī)器人的運(yùn)行速度進(jìn)行調(diào)整，一般在機(jī)器人軌跡編寫的過程中，需要對機(jī)器人的移動速度進(jìn)行設(shè)置，一般要求其速度為30%，這樣能夠防止錯誤的操作對機(jī)器人造成傷害。還需要在軌跡編寫的過程中進(jìn)行各個位置的記錄，這樣才能夠讓機(jī)器人在自動化運(yùn)動中按照設(shè)計(jì)的軌跡運(yùn)行，促進(jìn)自動化工作的有效實(shí)現(xiàn)。軌跡編程的過程中應(yīng)該對周圍的物體進(jìn)行全面觀察，這樣能夠讓機(jī)器人在移動的過程中安全地移動，有效完成汽車的制造工作。

4 工業(yè)機(jī)器人自動化控制技術(shù)

工業(yè)機(jī)器人的自動化生產(chǎn)工作不僅需要機(jī)器人進(jìn)行工作，更加需要與PLC技術(shù)進(jìn)行結(jié)合。PLC技術(shù)指的是自動化控制技術(shù)，它能夠更好地進(jìn)行自動化生產(chǎn)工作。需要由PLC工程師進(jìn)行一定的程序編寫，這樣能夠?qū)C(jī)器人的工作時序進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)對機(jī)器人的操作。能夠利用PLC技術(shù)去控制機(jī)器人的開啟和停止，也能夠?qū)ぞ吲_上的滾臺、夾具等進(jìn)行控制。同時也能利用PLC大屏幕去進(jìn)行故障的檢查，能夠在最短的時間內(nèi)進(jìn)行故障位置的確認(rèn)，并解決故障，有效促進(jìn)工業(yè)機(jī)器人工作效率的提升[5]。

5 結(jié)語

綜上所述，工業(yè)機(jī)器人的自動化生產(chǎn)技術(shù)能夠更好地在生產(chǎn)中進(jìn)行應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)工程生產(chǎn)量的大幅度提升，為社會創(chuàng)造更多的勞動價值。為了能夠更好地實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)效率的提升，需要進(jìn)行相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用，需要與自動化控制技術(shù)進(jìn)行結(jié)合，通過自動化控制技術(shù)來進(jìn)行工業(yè)機(jī)器人的控制，從而能夠在很大程度上促進(jìn)生產(chǎn)效率的提升。

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