基于工业机器人的自动生产线组建技术研究

杨宇 刘海涛 刘引弟

摘 要：为了适应新的经济形势，强化行业自身的市场竞争能力，推动企业转型，各个制造企业投入大量资源用于自动生产线的组建与升级，借机形成现代高效的生产模式。文章从自动生产线组建角度出发，以工业机器人作为切入点，全面分析工业机器人框架下自动生产线组建的相关技术方案，稳步构建起智能化生产流程。

关键词：工业机器人；自动生产线；组建；技术应用

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

0 前言

为了降低企业在生产环节的成本压力，缩短生产周期，减少额外的费用支出，控制成本投入，我国越来越多的制造型企业逐步摸索企业制生产方式的转型。工业机器人作为一种新式生产工具，其在汽车等诸多制造业领域得到了广泛的应用，并取得了较好的效果，为了进一步发挥工业机器人的生产优化，实现生产线的升级，文章在全面分析工业机器人组成、控制设计的基础上，对工业机器人应用环境下自动生产线组建方案进行全面梳理，为后续相关技术活动的开展提供理论参考。

1 工业机器人组成分析

对工业机器人组成结构与特点的分析，有助于技术人员在思维层面形成系统全面的认知，明确工业机器人应用的重点难点，理顺应用流程，为后续自动生产线的组建提供了必要的技术支持。

工业机器人结构相对简单，主要由机器主体、驱动系统、控制系统等几大部分组成，机器主体主要包括机座与执行结构，又涵盖了臀部、腕部以及手臂等几大部分，在一些特殊的使用场合，部分工业机器人加装了行走结构。考虑到日常零部件加工的需要，工业机器人在灵活度方面做出了相应的规定，例如多数工业机器人其运动自由度大致有3-6个不等，其中机械腕部自由度为1-3个。整个机器人驱动系统包括动力装置与传动装置，为机器主体提供足够的动力，使得工业机器人能够顺利完成各项规定动作。控制器作为工业机器人的关键组成，在机器人运行环节扮演着重要角色，在接受相应的指令之中，由控制器进行相应命令的发布，驱动机器主体与动力装置开展相应的工作，完成各项加工制造任务。

2 工业机器人控制分析

工业机器人由于自身的技术优势，使其几乎能够满足生产线各个环节的加工制造需求，实现了对各类加工制造任务的快速完成。考虑到制造流程的具有一定的特殊性，各个加工环节对于加工参数有着不同的要求，基于这种实际，在自动生产线组建环节，应当做好工业机器人的控制工作，形成系统化的控制方案。

（1）在制造业之中，由于材料的特殊性，为了满足不同的加工需求，往往会采取焊接的方式，完成不同材料的拼接。工业机器人在焊接过程之中，应当采取必要的控制措施，使得工业机器人能够满足焊点数量、焊缝位置的具体要求，对焊接方式进行调整，并结合过往有益经验，完成对焊缝、焊点的有效归类，最终完成各项焊接操作。尤其在汽车加工制造领域，由于汽车主要结构需要多个步骤的焊接操作，并且焊接难度系数较大，为了保证焊接质量与效率，目前各大汽车制造厂普遍采取工业机器人的方式，通过对机器人的合理控制，确保各项焊接工作的顺利开展。

（2）在进行工业机器人控制环节，技术人员需要进行相应得编程操作，现阶段控制编程语言主要有两种，一种为直接编程，另一种为工业机器人生产厂家提供的离线编程。在实际应用环节，工作人员在日常加工环节，可以使用生产厂家提供的离线编程，开展常规性工作，保证各项生产加工活动的顺利开展。对于特殊的加工要求，则应当采用直接编程的方式，通过建模、位移计算等多种方式，合理规划工业机器人的运动路径以及加工动作，确保加工活动的准确性。

3 工业机器人下自动生产线组建方案

工业机器人下自动化生产线的组建，应当从实际出发，在分析工业机器人组成以及控制系统设计的基础上，结合过往有益经验，持续开展相关研究与探索工作，确保工业机器人自动生产线组建工作的顺利开展，确保工业机器人的合理使用，推动生产自动化的顺利完成。

对于工业机器人的控制，实现了独立工业机器人的运行状态的科学高效调整，在此基础上，为了满足大规模生产加工活动的需要，技术人员应当对自动生产线组建方案进行梳理，确保各个工业机器人的合理分工。在实际处理环节，技术人员可以根据实际的加工制造需求，在工业机器人内设置输入模块与输出模块，与外部设备相连，借助于这种方式，确保工业机器人能够满足不同加工制造诉求，进行合理的加工制造分工。例如ABB工业机器人在自动生产线组件环节，使用DSQC651模块，通过合理设置输入输出端口，使得工业机器人能够与PLC控制器有效衔接起来，发挥PLC控制器的协调作用，使得整个自动生产线更为流畅高效。

4 结语

工业机器人在制造业中的應用，对于提升制造业本身的加工能力、成本控制水平有着极大的裨益，在一定程度上推动了我国传统制造业的升级。为了进一步发挥工业机器人的技术优势，文章结合过往有益经验，对自动生产线组建方案进行制定、完善，期望通过这种方式，强化工业机器人的服务能力，有效提升现阶段制造业的生产效率，应对人力资源成本不断上涨的局面，节约各类成本支出，进而在激烈的市场竞争之中获得更多的优势。

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作者简介：杨宇（1984-），男，内蒙古呼和浩特人，硕士，讲师，研究方向：嵌入式系统开发方向。