工业装配机器人技术及其应用分析

姚金 冯静 陈丽城 尤忍堂 张晓斐

【摘 要】最近这几年我国的制造技术在不断的发展并转型，制造领域当中的智能化程度也在不断的提升，这也使得生产的需求和生产力不断提高。工业机器人是最近这几年普遍应用到生产当中的一种新型技术，在应用的过程中可以有效提升整体的生产效益，降低了生产成本，它能够确保企业经济效益达到最大化。本文简单对工业装配机器人的技术进行相关的分析和研究，并研究工业装配机器人的应用，以期待能够为相关的工作领域提供科学的依据。

【关键词】工业装配机器人;技术研究;应用分析

0.引言

企业的装配工作要花费大量的人力、物力和财力，这在某种程度上会加重企业的生产成本。还有数据研究表明，在工业产品进行生产的时候装配的工作量大约占生产总量的50%以上，而且有很多场合的比例相对更高。电子类的工厂当中装配工作量能超过80%，如果通过手工装配，技术含量较低，而且动作重复还容易产生一定的失误。所以随着劳动力成本的提高，现代化制造业也在不断的进行更新和换代，通过机器人进行工业的装配开始越来越广泛，特别是机器人的触觉和视觉系统的完善，也使得很多精密仪器的工业装配变得更加的可靠。所以在这种背景下分析工业机器人的装配技术和相关应用则十分必要。

1.通工业机型进行工业装配的优点

在进行工业装配过程中，通过机器人进行装配的优点众多，其中最为突出的优点就是能够提升装配的工业效率，并保证装备质量的稳定性，对很多简单且重复的装配任务都可以通过机器人来完成，提升了装配的安全性和可靠性，可以有效降低错误的发生几率。进行综合性归纳可以看出，和人工装配进行比较，通过机器人进行装配能够提升整体的生产效率，使得原来装配的单一、枯燥和繁重的体力劳动改变成为机器作业的形式，大大的解放了生产力[1]。而且通过机器人进行工业装配能够具有较高的重复定位精度和装配精度，这种装配具有良好装备质量和稳定性，因为机器人进行装配的工作时间循环较短，工作节拍紧凑，所以其操作速度相对较快。为有效的对装配的产品对象和节拍进行改善，只需要对末端执行装置等少数硬件进行改善，调整控制软件就能够得以实现，因此具有良好的生产柔性。通过机器人装配还能够有效替代人工工时的危险环境下所产生的不良后果，对人工作业的条件能够极大的加以改善。

2.工业装备机器人的末端执行装置分析

装配机器人的末端执行装置对装配机器人而言是十分重要的机械部件，在这个过程中，其实现的工作效能相对较多，能够进行相关工件的安装或工具的掌握，同时也能够将其作为一种可以移动的工具。在具体的常见装配工作过程中，装配的执行器存在吸附的，也存在有钳夹的、专用的和组合的，需要根据具体的工作环境来进行确定和合理的选择。

钳夹的末端执行装置是相关装配机器人当中比较常用的一种装置，一般通过采用气动或者伺服电动作为驱动装置，同时可以在避风的环境当中对传感器进行控制，有效的实现了准确的抓握和控制等各项工作，还能实现对相关信号源的反应，这样就能够对于各个重量做出反馈，实现过滤的大小和反应的灵敏性。

吸附的没得执行装置主要分为替代钳式的手抓夹取轻小部件，也可以吸附夹钳式的手抓夹取不方便的零部件，这种末端装置被广泛的应用在一些轻小零部件的装配和特殊的装配场合当中[2]。

组合式的末端执行装置是现如今相对较为流行的一端执行装置，其能够在大部分的装配作业当中来进行工作，通过相關的组合来获得单独手抓优势，这种末端执行装置的灵活性较高，所以能够应用于机器人需要相互配合的场合之下，工作的时候能够提升时间的效率。

专用手抓的执行装置属于一种针对特殊场合装配而设计的末端执行装置，比如带有磁力的末端执行装置或者专门应用于对螺钉螺栓进行装配的执行装置。

3.工业装配机器人的控制系统分析

工业装配机器人具有较高的重复定位精度和较高的装配精度，为有效的实现较高的生产效率就需要要求装配机器人和其他机器人相比具有更高的速度和加速度。所以工作的过程中装配机器人需要对精度进行准确的控制，控制系统可以使工业装配机器人具有更高的速度。离线编程技术的应用可以有效的保证工业装配机器人在仿真试验程序当中实现复杂的运动轨迹，它能够通过直线电机和相配套的高分辨率编码器来进行驱动单元的构成，工作的过程中可以使得装配机器人有比普通伺服电机装配机器人更高等级的精度，还能够降低工作的噪音[3]。

装配机器人的控制系统要满足的特性相对较多，首先必须要适应多种装配作业，要设置人机对话的技术端，操作工作者能够直接的通过指令符号代码等对工业机器人进行功能性的转换。还需要具备装配机器人作业过程当中各种形式的外部信号源，使装配机器人能够对外部信号源进行反应，比如说关于触觉和视觉的外部信号，这一步进行相关识别和判断，并使机器人进行快速的反应，同时还需要通过较多的外部信号源进行交配通信和接口的互联互换，这样能够确保各个系统都能够协同的工作。

4.工业装配机器人的感觉系统

为了确保工业装配机器人能够在工作环境之下完成复杂的装配工作任务，就需要对工业装配机器人配置各种传感器来实现相关工作的可行性。机器人的传感器可以分为内部传感器和外部传感器不同的种类，装配机器人需要通过对外部传感器的应用来实现各项工作，因此外部传感器相当于装配机器人的眼睛和触觉等各个感觉器官，保证装配机器人外部传感器的灵敏性就十分重要。

所以装配机器人的感觉系统需要满足的特点较多，首先是必须具备有较长的使用寿命和较高的应用精度，除此以外还需要具备有较高的灵敏性，保证能够在复杂的工作环境之下具有抗干扰的能力。应保证装配机器人的感觉系统具有良好的可靠性和稳定性，同时又要确保其质量较轻，价格便宜，能够批量生产，装配机器人的传感器要融合新型的技术，只有这样才能够促进与时俱进。

5.结语

综上所述，本文简单的分析工业装配机器人的技术和相关的应用。随着现如今工业化水平的不断提升，将装配机器人应用到工业生产当中的价值不言而喻，它能够促进工业生产力的提升，对提升经济效益发挥重要的作用。

参考文献：

[1]李儒琼.工业装配机器人技术及其应用研究[J].湖北农机化，2019（20）：150-151.

[2]王超.工业机器人技术及其典型应用分析[J].现代制造技术与装备，2017（11）：110-111.

[3]谭景春.工业机器人技术及其典型应用分析[J].内燃机与配件，2017（14）：115-116.

基金项目：

梧州市科技局2019年科技项目（201902039）;梧州高新区、梧州学院产学研2019年立项项目（20190007）;梧州学院2017年校级科研项目（2017B003）.

（作者单位：广西梧州学院机械与材料工程学院）