摘要:近年来,我国的工业化进程有了很大进展,工业机器人的应用也越来越广泛。工业机器人具有安全、高效、自动化的优势,被广泛应用于智能制造中。鉴于我国在工业机器人研发推广上与西方发达国家的差距,国家应加大对高校专业人才培养力度,充分重视工业机器人的自主研发,全面优化工业机器人的性能,逐步完善其技术缺陷,推动智能制造行业可持续发展。
关键词:工业机器人;智能制造;应用;研究
引言
近年来,我国的汽车行业的市场需求提升较快,各种类型的汽车销量增长大幅度提升。目前我国汽车行业正处于快速发展阶段,市场竞争极为激烈,汽车的改革创新变化可谓是日新月异,琳琅满目的各类车型、人性化的配置选择、低成本的资金投入让汽车制造行业也有了新高度的要求。因此,工业机器人在汽车智能制造生产线中被广泛应用。
1工业机器人定义
机器人这一概念在很早以前就已经出现,不论是通过传统的电视机,还是通过互联网,人们对于机器人都已经有了一定的认识,并且一些简单的机器人已经运用在生活当中。可是现阶段而言,国际上还没有针对机器人进行一个统一的定义,目前整体的定义情况就是基本原则是相同的,只是在一些细节上存在不同。其中国家标准化组织 ISO 给出了一个定义,定义中对工业机器人是这样描述的:工业机器人是一种可以实现自动控制以及重复编程的具有多个自由度以及多种功能的操作机,可以实现工具的操作以及材料的搬运,最终完成一系列作业。现阶段大多数国家都比较认可这个定义,当然能够看得出来,目前工业机器人技术还没有达到完全成熟的阶段,所以,在未来工业机器人技术不断成熟的过程中,其定义也会得到了相应的完善。
2工业机器人在智能制造中的应用现状
由于工业机器人的技术优势,它被大量投入到智能制造中,应用于柔性生产线、恶劣生产环境及重复枯燥作业中,有效地降低了生产风险,提升了工业资源利用率,改善了劳动生产环节,实现了智能制造在生产安全与经济效益上的双丰收。在国外,工业机器人的技术水平较高,存在 ABB、FANUC、KUKA、Adept Technology 等多家国际知名的工业机器人公司,这些公司生产出了可从事“焊接” “货物搬运” “零件组装”等多种行业的工业机器人,比如说“点焊机器人” “分配机器人” “装配机器人” “搬运机器人”。而在国内,工业机器人的技术成熟度仍然比较低,国产机器人精度及性能偏低,相关专业技术人才储备不足,虽然在汽车制造、电子电器生产及工程机械等领域,已经投入大量工业机器人,其应用率不断增长,取得了一定成果,但是需要改进的地方也有很多。
3推动工业机器人应用于智能制造的建议
3.1 零部件搬运工作
汽车零部件的搬运工作是汽车制造过程中最基本的工作。工业机器人在这一工作中的具体应用就是进行汽车零部件的搬运和组装工作。可以为工业机器人安装合适的搬运工具,例如法兰盘抓放工具,机器人就可以接受指令到指定位置去搬运汽车零部件。在搬运工作进行过程中,机器人可以快速准确地完成工作,并且不会对零部件造成损坏。工作人员还可以根据汽车零部件的不同选择不同类型的机器人抓取工具,这样工业机器人就可以实现不同汽车的搬运和组装工作,促进零部件的搬运、安装工作的效率提升。
3.2焊接机器人在智能制造领域中的运用
在很多制造业中,都会涉及焊接工作,这项工作的劳动强度特别大,要求焊接工作人员要具有较为高超的技术。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在运用了焊接机器人后,能够大幅度减少人力成本,提高这项工作的智能化程度,目前已经研发出了很多种焊接机器人,运用最多的就是多关节机器人,这种机器人可以在一定的空间中完成很多种动作,因此可以任意的调节焊接姿态。目前最为主流的焊接机器人有两种,分别是点焊机器人以及弧焊机器人。目前焊接机器人主要是在汽车制造领域中进行运用,特别是在消声器、底盘以及座椅骨架等焊接作业中的运用,通过焊接机器人针对汽车上面的一些零部件实施搭接以及角接,可以确保汽车的安全性。例如,日本的丰田就采用了一种点焊机器人,相比传统焊接工艺,大幅度提升了焊接的质量,同时优化了焊接生产线,大幅度缩短了整体生产线长度。目前在很多制造业领域中,都针对焊缝位置的精度提出了很高的要求,同时,很多焊接机器人为了能够满足智能制造的需求,都配置了电弧传感器以及激光传感器等先进的设备,可以针对焊缝实现一种自动的跟踪焊接效果,进行焊接时,能够使得焊接轨迹以及焊接顺序进行自动的改变。
3.3外车喷漆和涂胶工作
工业机器人在外车喷漆工作中的主要应用是对汽车外部整体的喷漆工作和对车身连接位置进行涂胶。首先是编写一套专门的喷漆程序,然后添加到工业机器人的整体系统中,然后为工业机器人安装上专业的喷漆工具,工业机器人就会按照程序设定的标准对汽车进行喷漆,喷漆工具可以根据不同车型进行变换。工业机器人在外车喷漆中的应用提高了喷漆工作的工作质量和工作效率,还能更为精准地完成喷漆,避免人工疏忽造成的失误,例如汽车外车的喷漆厚度不均或者有明显的不平整痕迹。另外,给工业机器人安装上合适的喷漆工具,比如喷漆枪和喷漆泵,机器人就可以自主完成车体连接处的涂胶工作,并且其还会自行判断车身材质和具体性能,从而选择合适的汽车涂胶,然后适量涂抹。
3.4自动贴标签机器人
通常情况下,对于冷轧生产工艺流程而言,针对钢卷进行打捆操作后,钢卷会跟着钢卷小车一起行进至相应的贴标工位上面,在这时,自动贴标签机器人就会受到一个指令,然后开始进行标签的打印、拾取以及粘贴操作。这种机器人是利用真空的原理对标签进行吸附,同时还能够将钢卷的宽度以及直径大小计算出来,后贴标头机械臂就会马上移动至需要进行贴标的地方,接下来吸附有标签的贴标头就会首先压在需要贴标的地方,后利用辊轮将标签抚平好,这样标签就已经贴在指定的位置上。然后机器人就会回到最开始的初始位。通过这种机器人的使用,能够实现整个贴标工序的智能化操作。
3.5 汽车的整体装配工作
和其他的工业机器人相比,装配机器人的专业化水平更高,工作的精准程度更高,可实现的工作目标更多,能够适应各种各样的工作环境。近年来,汽车制造产业的发展越来越快速,因此对于汽车制造的专业要求也越来越多。汽车由各种零部件组成,功能复杂但体积小巧的零部件越来越多,单纯的人工装配难以满足装配工作的精准要求。汽车的整体装配工作包括汽车座椅、车内电池、汽车车灯、汽车车窗、车内仪表、车门、汽车发动机装置等汽车组成部分的装配。装配机器人的应用,可以提高装配工作的效率,促进整体装配工作的有效进行。
结语
综上所述,与传统的人工生产相比较,工业机器人有着极大的优势,它能够在计算机控制下实现精准作业,自动化程度高,制造效率高,而且由于精密的设计与控制,发生故障的风险较低,可有效规避安全事故造成的人员伤亡及财产损失。基于信息技术的发展及工业生产要求的提升,工业机器人广泛应用于智能制造领域,取得了良好的生产效益。但是,与西方发达国家相比,我国在工业机器人应用上仍存在技术、人才、管理方面的缺陷,需予以研究,从而提高工业机器人使用价值。
参考文献:
[1]关鹏.工业机器人在智能制造中的运用[J].冶金与材料,2019,39(03):163-164.
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[3]戴忠顺.机电一体化技术在智能制造中的运用探究[J].南方农机,2019,50(03):34.
论文作者:董昱岑
论文发表刊物:《基层建设》2019年第28期
论文发表时间:2020/1/14
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