楊宇 劉海濤 劉引弟

摘 要：為了適應(yīng)新的經(jīng)濟(jì)形勢(shì)，強(qiáng)化行業(yè)自身的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力，推動(dòng)企業(yè)轉(zhuǎn)型，各個(gè)制造企業(yè)投入大量資源用于自動(dòng)生產(chǎn)線的組建與升級(jí)，借機(jī)形成現(xiàn)代高效的生產(chǎn)模式。文章從自動(dòng)生產(chǎn)線組建角度出發(fā)，以工業(yè)機(jī)器人作為切入點(diǎn)，全面分析工業(yè)機(jī)器人框架下自動(dòng)生產(chǎn)線組建的相關(guān)技術(shù)方案，穩(wěn)步構(gòu)建起智能化生產(chǎn)流程。

關(guān)鍵詞：工業(yè)機(jī)器人；自動(dòng)生產(chǎn)線；組建；技術(shù)應(yīng)用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.07.002

0 前言

為了降低企業(yè)在生產(chǎn)環(huán)節(jié)的成本壓力，縮短生產(chǎn)周期，減少額外的費(fèi)用支出，控制成本投入，我國(guó)越來越多的制造型企業(yè)逐步摸索企業(yè)制生產(chǎn)方式的轉(zhuǎn)型。工業(yè)機(jī)器人作為一種新式生產(chǎn)工具，其在汽車等諸多制造業(yè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，并取得了較好的效果，為了進(jìn)一步發(fā)揮工業(yè)機(jī)器人的生產(chǎn)優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)線的升級(jí)，文章在全面分析工業(yè)機(jī)器人組成、控制設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，對(duì)工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用環(huán)境下自動(dòng)生產(chǎn)線組建方案進(jìn)行全面梳理，為后續(xù)相關(guān)技術(shù)活動(dòng)的開展提供理論參考。

1 工業(yè)機(jī)器人組成分析

對(duì)工業(yè)機(jī)器人組成結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)的分析，有助于技術(shù)人員在思維層面形成系統(tǒng)全面的認(rèn)知，明確工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用的重點(diǎn)難點(diǎn)，理順應(yīng)用流程，為后續(xù)自動(dòng)生產(chǎn)線的組建提供了必要的技術(shù)支持。

工業(yè)機(jī)器人結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，主要由機(jī)器主體、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等幾大部分組成，機(jī)器主體主要包括機(jī)座與執(zhí)行結(jié)構(gòu)，又涵蓋了臀部、腕部以及手臂等幾大部分，在一些特殊的使用場(chǎng)合，部分工業(yè)機(jī)器人加裝了行走結(jié)構(gòu)?？紤]到日常零部件加工的需要，工業(yè)機(jī)器人在靈活度方面做出了相應(yīng)的規(guī)定，例如多數(shù)工業(yè)機(jī)器人其運(yùn)動(dòng)自由度大致有3-6個(gè)不等，其中機(jī)械腕部自由度為1-3個(gè)。整個(gè)機(jī)器人驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括動(dòng)力裝置與傳動(dòng)裝置，為機(jī)器主體提供足夠的動(dòng)力，使得工業(yè)機(jī)器人能夠順利完成各項(xiàng)規(guī)定動(dòng)作?？刂破髯鳛楣I(yè)機(jī)器人的關(guān)鍵組成，在機(jī)器人運(yùn)行環(huán)節(jié)扮演著重要角色，在接受相應(yīng)的指令之中，由控制器進(jìn)行相應(yīng)命令的發(fā)布，驅(qū)動(dòng)機(jī)器主體與動(dòng)力裝置開展相應(yīng)的工作，完成各項(xiàng)加工制造任務(wù)。

2 工業(yè)機(jī)器人控制分析

工業(yè)機(jī)器人由于自身的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，使其幾乎能夠滿足生產(chǎn)線各個(gè)環(huán)節(jié)的加工制造需求，實(shí)現(xiàn)了對(duì)各類加工制造任務(wù)的快速完成?？紤]到制造流程的具有一定的特殊性，各個(gè)加工環(huán)節(jié)對(duì)于加工參數(shù)有著不同的要求，基于這種實(shí)際，在自動(dòng)生產(chǎn)線組建環(huán)節(jié)，應(yīng)當(dāng)做好工業(yè)機(jī)器人的控制工作，形成系統(tǒng)化的控制方案。

（1）在制造業(yè)之中，由于材料的特殊性，為了滿足不同的加工需求，往往會(huì)采取焊接的方式，完成不同材料的拼接。工業(yè)機(jī)器人在焊接過程之中，應(yīng)當(dāng)采取必要的控制措施，使得工業(yè)機(jī)器人能夠滿足焊點(diǎn)數(shù)量、焊縫位置的具體要求，對(duì)焊接方式進(jìn)行調(diào)整，并結(jié)合過往有益經(jīng)驗(yàn)，完成對(duì)焊縫、焊點(diǎn)的有效歸類，最終完成各項(xiàng)焊接操作。尤其在汽車加工制造領(lǐng)域，由于汽車主要結(jié)構(gòu)需要多個(gè)步驟的焊接操作，并且焊接難度系數(shù)較大，為了保證焊接質(zhì)量與效率，目前各大汽車制造廠普遍采取工業(yè)機(jī)器人的方式，通過對(duì)機(jī)器人的合理控制，確保各項(xiàng)焊接工作的順利開展。

（2）在進(jìn)行工業(yè)機(jī)器人控制環(huán)節(jié)，技術(shù)人員需要進(jìn)行相應(yīng)得編程操作，現(xiàn)階段控制編程語言主要有兩種，一種為直接編程，另一種為工業(yè)機(jī)器人生產(chǎn)廠家提供的離線編程。在實(shí)際應(yīng)用環(huán)節(jié)，工作人員在日常加工環(huán)節(jié)，可以使用生產(chǎn)廠家提供的離線編程，開展常規(guī)性工作，保證各項(xiàng)生產(chǎn)加工活動(dòng)的順利開展。對(duì)于特殊的加工要求，則應(yīng)當(dāng)采用直接編程的方式，通過建模、位移計(jì)算等多種方式，合理規(guī)劃工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)路徑以及加工動(dòng)作，確保加工活動(dòng)的準(zhǔn)確性。

3 工業(yè)機(jī)器人下自動(dòng)生產(chǎn)線組建方案

工業(yè)機(jī)器人下自動(dòng)化生產(chǎn)線的組建，應(yīng)當(dāng)從實(shí)際出發(fā)，在分析工業(yè)機(jī)器人組成以及控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，結(jié)合過往有益經(jīng)驗(yàn)，持續(xù)開展相關(guān)研究與探索工作，確保工業(yè)機(jī)器人自動(dòng)生產(chǎn)線組建工作的順利開展，確保工業(yè)機(jī)器人的合理使用，推動(dòng)生產(chǎn)自動(dòng)化的順利完成。

對(duì)于工業(yè)機(jī)器人的控制，實(shí)現(xiàn)了獨(dú)立工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)行狀態(tài)的科學(xué)高效調(diào)整，在此基礎(chǔ)上，為了滿足大規(guī)模生產(chǎn)加工活動(dòng)的需要，技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)對(duì)自動(dòng)生產(chǎn)線組建方案進(jìn)行梳理，確保各個(gè)工業(yè)機(jī)器人的合理分工。在實(shí)際處理環(huán)節(jié)，技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際的加工制造需求，在工業(yè)機(jī)器人內(nèi)設(shè)置輸入模塊與輸出模塊，與外部設(shè)備相連，借助于這種方式，確保工業(yè)機(jī)器人能夠滿足不同加工制造訴求，進(jìn)行合理的加工制造分工。例如ABB工業(yè)機(jī)器人在自動(dòng)生產(chǎn)線組件環(huán)節(jié)，使用DSQC651模塊，通過合理設(shè)置輸入輸出端口，使得工業(yè)機(jī)器人能夠與PLC控制器有效銜接起來，發(fā)揮PLC控制器的協(xié)調(diào)作用，使得整個(gè)自動(dòng)生產(chǎn)線更為流暢高效。

4 結(jié)語

工業(yè)機(jī)器人在制造業(yè)中的應(yīng)用，對(duì)于提升制造業(yè)本身的加工能力、成本控制水平有著極大的裨益，在一定程度上推動(dòng)了我國(guó)傳統(tǒng)制造業(yè)的升級(jí)。為了進(jìn)一步發(fā)揮工業(yè)機(jī)器人的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，文章結(jié)合過往有益經(jīng)驗(yàn)，對(duì)自動(dòng)生產(chǎn)線組建方案進(jìn)行制定、完善，期望通過這種方式，強(qiáng)化工業(yè)機(jī)器人的服務(wù)能力，有效提升現(xiàn)階段制造業(yè)的生產(chǎn)效率，應(yīng)對(duì)人力資源成本不斷上漲的局面，節(jié)約各類成本支出，進(jìn)而在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)之中獲得更多的優(yōu)勢(shì)。

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NJZY18276 基于云平臺(tái)的智能機(jī)器人生產(chǎn)線控制系統(tǒng)

作者簡(jiǎn)介：楊宇（1984-），男，內(nèi)蒙古呼和浩特人，碩士，講師，研究方向：嵌入式系統(tǒng)開發(fā)方向。