摘要：工业机器人的出现为工业生产带来了很大的变化，显著提升了工业化生产的机械化程度，降低了专业操作的难度。甚至可以完成工业生产中的一些高危操作，极大地提高了工作整体的效率。并且很大程度上保护了生产人员的健康和安全，改善了工业生产的整体环境。本文主要阐述工业机器人技术的应用，对该技术的未来发展趋势进行分析。
关键词：工业机器人技术；技术应用；发展
引言
随着国民经济与机器人技术的快速发展，机器人在我国工业化发展过程中的地位越来越重要。工业机器人可以在机械加工、焊接、运输、装配、喷涂等各个领域完成相应的工作，甚至也逐渐开始应用于医疗卫生与家政服务等方面。目前，应用最为广泛的主要是工业机器人，工业机器人具有高精度、高负载、高效率、可靠性强等一系列优点。工业机器人对提高产品质量和优化产品生产过程等方面具有非常重要的作用，是当前工业生产中较为重要的技术之一。
1 工业机器人技术概述以及发展原因
1.1工业机器人技术概述
工业机器人技术是一种仿人操作，通过计算机编程，可以实现自动控制，在三维空间内完成各种作业，实现机电一体化以及生产设备的自动化，达到批量生产，提高产品质量与生产效率的目的。调查研究发现，工业机器人主要是由操作机、驱动系统、控制器、检测传感装置等构成，具有显著的优势，首先，可以实现自动化生产，提高生产效率与质量，降低人为误差，提高生产的标准性以及生产质量；其次，可以提高产品的更新换代速度，提高产品质量，增加产品的多样化，促进产品的发展。机器人技术是一种综合型技术，包括计算机技术、信息和传感技术、控制技术以及机构学等，除此之外，还涵盖了仿生学、人工智能以及传感技术等，发挥了重要的作用，不夸张的说，机器人应用情况是一个国家发展的重要标志，代表了国家的科技发展状况，工业机器人技术是先进制造技术领域不可缺少的自动化设备。
1.2工业机器人技术发展原因
工业机器人技术发展的原因主要体现在以下几个方面，第一，可以安排机器人做一些人不愿意做或者无法做的事情，例如，面对一些危险事情，抗震救灾，在一些危险地段救人等，面对一些恶劣环境，如高温、有害、有毒环境等，还有一些人类工作效率低，容易受到伤害的工作，如汽车生产工作等，一方面，人的工作效率很低，工作质量不佳，另一方面，人容易受到磕碰损伤，产生危险。由此可见，安排机器人做一些人不愿意做或者无法做的事十分重要，是发展工业机器人的主要原因；第二，对未知的探索，随着科技的不断发展，信息技术发展迅速，对未知领域的探索成为发展的关键，在一些未知的，不确定的内容上，如对太空的认识，无法将人送上去，以免产生危险，只能将机器送上天，利用其收集数据，探索外太空。
2 应用机器人的考虑要素
各行各业的要求尽相同，工业机器人也不能完全拿来就用。应用机器人不能盲目。在应用机器人之前，因从三个方面进行考虑：
2.1技术依据
机器人不是一个单独的个体，在生产线的应用需要考虑与原来设备的信息连接等配套技术改造问题；机器人替代后是否能够达到原由的工艺节拍和产品特性要求；原由设备空间布局会不会受到限制，需要进行重新布局调整；工艺操作方式要不要进行变更等等一些问题。需要全面的考虑，合理的选择方案。
2.2经济效益
使用机器人的目的主要还是为了节省人工，提高生产率。应用机器人就不得不考虑其财务投资回报率（ROI）情况。假设1台机器人的购买成本和配套设备技术改造费是80万元，可替代人工是2人。按目前人工成本8万/年计算。其投资汇报率即为：每年的投资回报率为30%，当第4年时，可以收回全部的投资成本，实现利润回报。工业机器人地投入可以得到很高的利润回报。
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2.3人员因素
机器人替代后，员工的操作方式完全改变。不再进行简单的重复性劳动，需要员工具备更高的机器人操作技能。比如机器人的示教、位置调整、故障排除、维护保养等。在应用机器人后公司必须重点培养相关的技术工人。
3 常见机器人技术的应用：
3.1焊接机器人的应用
焊接机器人是从事焊接工作的工业机器人。焊接机器人按照使用类型分为弧焊机器人、激光焊接机器人、点焊机器人等。在汽车制造行业，焊接机器人被广泛使用。目前应用最多的还是点焊和弧焊机器人。据不完全统计，一辆整车的焊接点将近4000个。手工焊接不仅容易损害工人健康，且很难保证质量。焊接机器人可以替代人工，克服环境的影响，大幅度提高焊接速度和质量。焊接质量明显优于人工，大大提高点焊质量的稳定性和作业的生产率。焊接机器人目前已广泛应用在汽车制造业，汽车底盘、座椅骨架等焊接，尤其在汽车底盘焊接生产中得到了广泛的应用。
3.2 机器人自动化装配线
对于自动化装配线，其在大多数的流水线生产作业内容都是由应用较为广泛的工业机器人完成的，在进行自动化装配时，机器人能够根据机械手臂的运动情况分为旋转关节型和直角坐标型等多种装配机器人，对于垂直多关节型装配机器人，其在运行过程中有6个自由度。因此，其在进行工作时能够实现任意一定的工作姿势，而对于直角坐标装配机器人，其在生产的过程中操作较为简单，大部分应用在零件的移送等简单操作中。对于平面关节型装配机器人，其是一种精密度较高的装配机器人，在工作过程中具有速度快和柔性好等特点，因此，这一机器人在工业生产中的应用也是最为广泛的。然后是双臂装配机器人，这一机器人在进行工作时能够实现较为复杂的装配动作，性能要更强于传统的单臂装配机器人，在当前的国际双臂机器人研究中，其正在逐渐解决运动轨迹和双臂之间的协调控制等问题，像日本的MOTOMAN系列，这一机器人目前已经能够投入到正常的生产中。由于双臂装配机器人在使用时大部分是应用在较为复杂的工序中，因此，该机器人目前并没有在工业生产中得到普及，大部分应用是在一些高精细尖端产业中。
3.3 协作机器人
每年都会有工人因为机器人运行误伤的情况。而“人机协作”机器人功耗很低，不易对人产生伤害，可以和人一起完成一些轻量化的工作。“人机协作”机器人本身体积较小，每个轴采用的马达功率都是低于80W的；并且采用内骨骼设计方式，外面包裹了软质材料，就算碰到人时不容易产生伤害。从安全性的角度为人机互动提供了安全保障。伴随着3C行业机器换人的快速发展，协作机器人呈现高速增长态势。2014年前后，ABB、FUNAC、安川等国外著名机器人企业纷纷推出了各自的协作机器人产品。
结束语：
工业机器人技术是先进制造技术的典型代表，技术发展日趋成熟。它的应用不仅能改善劳动条件，减轻操作者劳动强度，而且还能减少人工，提高生产和稳定产品质量。其具有的优势明显。在现今我国劳动力越来越短缺，人工成本不断上升的大环境下，工业机器人必将迅速发展，受到制造企业的青睐。工业机器人技术必将逐渐成为工厂自动化生产线的主要发展形式。
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论文作者:袁红林
论文发表刊物:《基层建设》2019年第11期
论文发表时间:2019/8/8
标签：机器人论文; 工业论文; 技术论文; 工业生产论文; 工作论文; 机器论文; 操作论文; 《基层建设》2019年第11期论文;