广东利迅达机器人系统股份有限公司
摘要：现代科技的发展给人们生活带来了许多便利，越来越自动化的高科技服务于人们生活，使得人们生活质量得到不断的提高。同时，依靠现代科技在工业生产自动化的程度也越来越高，其中机器人就是最典型的代表。在工业自动化生产线上以机器人为核心成为工厂发展不可逆转的趋势，机器人的自动化将会更好的服务于生产建设中。工业机器人作为先进制造技术和自动化的典型代表，不仅对于先进制造业的发展具有重要的作用，而且对于高科技产业和传统产业的发展具有显著的促进作用。
关键词：工业机器人；自动化生产技术；研究
作为新兴的高新技术产业和智能化产业，工业机器人产业具有一般的高新技术产业所表现的高投入、高技术、高风险、高回报等特征。 随着我国制造业的不断升级，工业机器人在现今生产企业中占据着越来越重要的地位。工业机器人的自动生产组建技术是工业机器人应用的核心技术，通过对机器人的不断研究以实现工业机器人的生产组建设计。现如今，我国工业大规模的发展，人力成本在不断的增高，在日益激烈的市场竞争中，在生产过程中不断提高其生产效率、降低生产成本、有效提高产品质量是目前各制造业发展面临的主要严峻问题。在现代信息工业背景下，各个工业生产都特别将工业机器人应用于生产建设，目前，工业机器人在发达工业国家，已成为企业必不可少的设备之一。就我国而言，工业机器生产技术还处于比较低端的水平，所以文章通过对机器人在工业生产的技术进行简单的分析研究，希望和大家一起交流讨论学习。
1工业机器人背景与技术认识
工业机器人是广泛使用的能够自主动作，且多轴联动的机械设备。它们在必要情况下配备传感器，其动作步骤包括灵活的转动都是在其编程控制的。它们通常配备有机械手、刀具或其他可装配的加工工具，以及能够执行搬运操作与加工制造的任务。技术本质反映了人对自然的能动关系，其包括主要三种要素：材料、动力、控制。工业机器人的制作要求应满足其中以下的主要要求：安装面积小，工作空间大，快速完成任务。根据要求，材料应该选择高强度的不锈钢作为机械本体，以满足结构紧凑的要求。动力应选用电力系统，以满足快速响应的要求。控制则选用自动化电脑操作，以满足定位精度搞的需要。
2 工业机器人的构造
工业机器人由操作机、控制器、伺服驱动系统和传感装置构成，是一种防人操作、自动控制、可重复编程、能在三维空间完成各种作业的光仪点一体化自动化生产设备，特别适用于工厂的多量高质的工业大生产，能按时完成工业任务的高效生产的机器人。
2.1 操作机
通过有限元分析、模态分析及其仿真设计等现代设计方法的运用，机器人操作机基本能实现优化设计。
2.2 控制器
通过软件和全数字操控，实现对机器人自动化的操作，随着科学技术的发展，控制器的性能也在不断的提高和发展，它能实现对机器人全方位精准的控制，以达到其目的和要求。
2.3 传感配置
激光传感器、视觉传感器和力传感器在机器人系统中已得到成功应用，并实现焊缝自动跟踪和自动化生产线上物体的自动定位以及精密装配作业等，这样就提高了机器人的作业性能和对环境的适应性能。
2.4 并联机构
采用并联机构，利用机器人技术，实现高精度测量及加工，这是机器人技术向数控技术的拓展，为将来实现机器人和数控技术一体化奠定了基础。
2.5 网络通信
机器人控制器以实现了网络的连接，这样使机器人由过去的独立应用向网络化应用迈进了一大步，也使机器人由过去的专用设备向标准化设备的发展。
3 自动化生产线组建研究的技术
机器人在自动化生产的应用典型就是自动化生产线成套装备。自动化成套装备是指以机器人为核心，以信息技术和网络技术为媒介，将所有设备连接到一起而形成的大型自动化生产线。它是先进制造装备的典型代表，是发展先进制造技术实现生产线的数字化和网络化的智能化的重要手段。那么它的技术其主要表现在以下几个方面：（1）利用现代网络技术进行远程控制，对工业机器人进行操作控制，实现生产线在线检测和监控，对产品进行质量监控，使得产品的质量得到有效的保证，这样既有利于生产的自我控制和调整，同时，也保证其生产效率。（2）建立起资源管理信息系统，对产品制造工艺和企业的资源管理进行相互连接，对产品工业技术进行不断更新和提高，从而达到对生产技术的实时监测，这样保证了该企业产品制造的全制动化信息平台。（3）利用定位系统对生产线进行快速整定，建立起完整的制造过程信息技术。这样既方便实现生产线现场安装精度测试技术，又达到完全的透明。通过实现网络控制管理智能技术，对各个环节进行指导处理，这样就能及时性的处理临时性的问题。（4）自动化柔性生产系统管理技术。企业生产流程中管理与控制信息的集成，是实现企业管理控制一体化和柔性自动化的基础。通过这技术分析，建立一种信息集成系统结构及其功能模型，提出现场总线的开放式控制系统，建立控制系统分层式体系结构，使其与信息管理系统实现无缝接口。我国在近几年机器人自动化生产已经不断出现，并给用户带来了显著效益。目前我国已经建立了多条弧焊机器人生产线、装备机器人生产线、喷涂生产线和焊装生产线。随着我国工业企业自动化水平的不断提高，机器人自动化线的设厂也会越来越大，并逐渐成为自动化生产线的主要方式。我国机器人自动化生产线装备市场刚刚起步，而国内装备制造业正处于由传统装备向先进制造装备转型的时期，这就给机器人自动化生产线研究开发者带来了巨大商机。
4工业机器人的组建生产线技术
在以上的工业机器人控制方法中，所完成的仅仅是一台独立机器人进行工作的控制，但是在工业生产中，生产任务往往是需要几台甚至更多的工业机器人分工位分任务的完成，并且，工业机器人与工业机器人之间存在着协同工作。将两台以及更多的工业机器人连接起来组成自动生产线进行协同工作，我们称之为组线技术，最常见的生产线组建方法是通过端口连接控制来实现。其常见的连接方式如图 1 所示。
图 1 工业机器人生产线控制架构
每一种工业机器人都会配备相应的输入输出模块，通过输入输出模块就能实现机器人与外部设备的连接。ABB 工业机器人通常在标配中提供输入输出模块 DSQC651，该模块具有 8 路输入、8 路输出以及两路模拟量输出端口，每一路端口可以根据实际需求在系统中进行设置为信号连接、系统输入以及系统输出。通过该模块与 PLC 连接，实现PLC 对整套生产线的协调控制。
5工业机器人的技术伦理
随着工业机器人的使用，安全隐患和失业忧患使大部分人认为给人口众多的我国发展带来了巨大的威胁。可见工业机器人技术也是一把双刃剑，它有利的一面能帮助劳动者减轻工作压力，带来工作的效率的提高。同时，它也有可能伤害人，给人们带来巨大的负面影响。机器人的设计工作并不是孤立于整个工业产业的，对自然界的任何侵犯都有无数的相应，其中许多是不可预料的。所以。如何运用机器人也是我们必须面对的一大难题，只有承认机器人独立的伦理地位和内在价值，使人类和机器人和平共处才能更好的服务于人类的社会和生活。
6结束语
基于工业机器人的 IO 端口，通过 PLC 实现工业机器人与外围设备、工业机器人与工业机器人之间的协调控制，完成基于工业机器人的自动生产线控制架构设计，该控制架构对相关的工业机器人生产线组建控制具有一定的借鉴意义。
参考文献
[1]左培良,邓先智,梁春光.工业机器人的自动化生产线组建技术.中国设备工程,2019.07.135-137.
[2]刘宝峰.浅析工业机器人的自动生产线组建技术.科技创新与应用,2015.18.137.
[3]王富春.基于工业机器人的自动生产线组建技术研究.科技创新与应用,2015.02.92.
论文作者:刘镜钊
论文发表刊物:《防护工程》2019年9期
论文发表时间:2019/8/11
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