论动力锂电池组装配生产线作业机器人的设计与实现

李欣宇

摘 要：随着经济与科技的不断发展，人们的日常生活水平也在不断提高，汽车的使用率也随之增长。因此，节能减排与治理污染也成为了我们国家当下的目标之一。而近些年来开发的锂电池作业机器人可以有效地改善此类问题，不仅具有足够的可靠性和安全性，而且对于整个生产的效率有着非常高的帮助。本篇文章将对于锂电池作业机器人的设计展开，探讨其在日常生活中的实际利用价值。

关键词：动力锂电池；作业机器人；生产线；设计

中图分类号：TP242 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）17-0058-01

作业机器人是现代科技的结晶，也代表着未来市场领域的使用趋势。加强此项技术的研究，对于整个社会的生产有着巨大的帮助。

1 工业机器人的分类

工业机器人起步于20世纪的50年代，经过上百年的发展，其技术已经有了革命性的进步。未来适应现代生产，我们通常将工业机器人按照结构形式将其分成四类，下面分别进行展开描述[1]。

（1）直角坐标型机器人。直角坐标型的机器人通常包括三个移动关节，而且每一个关节都是保持着相互垂直的关系。同时，其内部的每一个关节都只能向单独的方向进行移动，相互之间不会产生干扰。此类机器人操作简便，并且有着很强的刚度，所以可以在环境条件比较差的地方进行工作。但是，由于其结构过大，所以在活动范围以及灵活性方面就有些不足[2]。（2）圆柱坐标型机器人。圆柱坐标型的机器人通常是由一个旋转关节和两个移动关节共同构成。正是由于这个旋转关节，使其有了能够在单一水平面上旋转的能力，整体活动范围有了比较大的改善。但是，由于自身水平臂延伸过长，所以在工作时的精准度相对比较低。（3）球面坐标型机器人。球面坐标型机器人整体形状类似于一个炮台，移动方式也跟炮台十分相似。其自身的机械臂可以自由伸缩并且能够旋转移动。整体活动范围非常大，而且操作十分灵活。只是自身设计相对其它机器人比较复杂，所以操作性很低。（4）关节坐标型机器人。关节坐标型机器人由两段能够旋转的关节组成，整体形状类似于人类的手臂。此类机器人的结构设计非常紧凑，而且有着很长的伸展范围和较高的运行速度，所以经常能够完成比较复杂运行动作。目前而言，关节坐标型机器人的应用率是所有机器人中最高的[3]。

2 作业机器人的方案方案设计

（1）层组装配机器人的设计。层组装配机器人通常是由机械臂和機械爪组成，自身包含五个层组的工位，从而能够完成15层的模组堆叠的装配工作。这其中，机械爪的实际抓取表现和具体位置的精准度是工作的关键。通过依靠3个不同的单元进行的直线运动，其外部的主轴必须完全固定在机器人的身上。层组装配机器人利用自身的机械手指来完成相关抓取与装配的工作。（2）端盖装配机器人的设计。端盖装配机器人同样是由机械臂和机械爪组成。自身包含四个端盖，而能够完成15层的模组堆叠的装配工作。在进行定位的时候，需要利用自身的激光传感器来进行。而端盖装配机器人的手臂相比层组装配机器人，两者的自身结构和运动单元的具体位置都完全不同。该机器人通常是利用气缸进行驱动，从而完成相关的抓取和放置的工作。（3）转运机器人的设计。转运机器人顾名思义，就是完成转运工作的机器人。自身通常由三个移动结构与机械爪组成。利用传感器对于货物进行定位，按照转运的工作理论完成一次又一次的工作循环。三个移动结构来回活动，带动机械手指完成开合运动，进而完成相关的抓取和放置的工作。

3 安装调试

严格的调试是整个设计中非常重要的一个部分，只有通过反复调试才能发现问题的所在，从而再对整个系统进一步优化与改善。调试通常分为两个阶段，第一阶段时是于机器人本身的单机调试。第二阶段是以整个生产线最为基础，对于全部机器人联合调试，主要是对于完成机器人联动工作时的系统进行调试。

（1）层组装配机器人和端盖装配机器人的调试。首先是机械臂的调试，主要是检查三个轴在具体工作时的运行情况，是否能够达到相应的水平面上，每一个部件是否固定到位。其次是机械爪的调试，主要是检查手爪自身的水平位移是否有产生偏移，传感器在进行扫描的时候，其准确率是否符合相关规定的标准。（2）转运机器人的调试。转运机器人通常是由三个机构所组成的，分别是主轴、两个分轴和机械爪。具体调试首先是对于零件加工进行检查，然后将三个部分分开进行检测，轴承主要观察其水平移动的稳定性，而手爪方面，主要是检测其传感器的扫描效果。调试完成之后，再将三个部件重新进行组装。

4 结语

综上所述，目前而言，动力锂电池作业机器人已经广泛应用于我们国家的生产工作当中，其不仅有着非常高的效率，而且也保证了生产的质量。由此能够看出，动力锂电池作业机器人必然是未来生产领域的发展方向。不过，此类机器人现阶段仍然存在着需要改进的地方，因此也需要我们继续展开研究，从而能够在未来更好地将此项技术推广于市场之中。

参考文献

[1]戚琛琛，沈敏赛.电动物流机器人动力电池组的充电控制方法研究[J].电世界，2016，57（9）：25-28.

[2]王哲禄.基于工业机器人的极板搬运工作站的设计与实现[J].科技视界，2016（4）：218-219.

[3]卢振利，孙凯翔，葛晨斌，等.应用工业机器人的劳动密集型企业典型生产线的设计[J].高技术通讯，2015，25（z1）：815-821.endprint