工业机器人技术在制冷行业中的应用研究

李光瑞

摘要：目前，随着科学技术的高速发展，制冷行业也得到了显著的发展，我国也渐渐成为制冷行业发展大国。虽然我国制冷行业的年产量在逐年递增，但是由于制冷行业在生产流程上仍然以人力为主，制约了制冷行业的进一步发展。为此，在制冷行业中应用工业机器人技术，可以实现产业标准化，增加生产安全性，提高生产效率。

关键词：工业机器人;制冷行业;效率

随着工业机器人技术的不断提高，工业机器人被广泛应用到各种行业，不论是传统的制造行业还是新兴的科技领域都能看到工业机器人的应用。工业机器人技术是集电子、计算机、传感器、机械、控制、通信等结合多学科技术于一体的一种先进的自动化操作技术，主要研究工业自动化控制技术、机器人自动生产线应用、PLC与外围设备应用等方面的基础知识和技能。随着人工成本的增加和技术工人的缺乏，很多企业开始应用工业机器人进行自动化生产。工业机器人的应用可以保证产品质量和工作效率，降低企业生产成本，改善劳动者工作条件，减少人工事故率，增加企业的市场份额。

随着我国经济的不断发展，我国制冷行业也呈快速发展的趋势，在很多领域也日渐成熟，也涌现出一批行业领先者，制冷行业不断壮大。我国制冷行业也面临以下几个问题：首先我国制冷行业在研发制造领域突破性的进展缓慢;其次是技术型人才不足，很多企业对人才不够重视，新一代工人不愿接替老一辈技术工人的工作;再次是技术投入不足，生产效率低，产品质量跟不上。受人们生活水平提高的影响，人工劳动力对生产过程具有局限性，制约了制冷行业的发展。我国制冷企业需要应用先进技术才能加快行业的发展。

目前，工业机器人应用在汽车行业及电子行业较多，相对其他行业，制冷行业规模大，标准化程度高，将会成为下一个广泛应用工业机器人的行业。在制冷行业中应用工业机器人，可以让制冷行业生产逐渐自动化、信息化、智能化。为了提升制冷行业的生产效率，应用先进的科学技术十分重要。推进制造过程智能化，建设智能工厂，在生产过程中大量使用工业机器人以成必然趋势。将工业机器人技术应用到制冷行业中，可以取代人工劳动力，进行基本的生产作业。工业机器人的种类众多，其中焊接机器人、装配机器人、喷涂机器人、搬运机器人、码垛机器人等可分别用在制冷设备生产制造的各种领域。现对工业机器人技术在制冷行业中的应用进行以下分析。

一、将焊接机器人应用到制冷行业

焊接机器人主要是指开展焊接工艺的机器人，可以借助焊接机器人来完成人工从事的焊接，例如压缩机壳体、支架等结构件的焊接，冷凝器、蒸发器以及膨胀阀等制冷管路连接的焊接，电路板上电子元器件的焊接等已从人工焊接逐步转向为工业机器人焊接。随着科学技术不断地发展，制冷行业对焊接的速度以及精密度的要求愈发地高，所以单纯依靠人工是很难将此项任务完美完成，此外，在焊接过程中产生的电弧、火花以及烟雾会对工人的身体有一定的伤害。与此同时，焊接制造对劳动强度、产品批量、工艺复杂性以及产品质量等要求也愈发地高，因此焊接工艺实现机械化、自动化已然成为当前急需解决的问题。焊接机器人的出现实现了焊接机械化、自动化，它还打破了传统的刚性自动化焊接方式，开创出柔性自动化焊接方式。刚性自动化焊接设备一般都是专用的，只适用于大规模的自动化生产，所以在很长一段时间内中、小规模的焊接工作中，焊接方式主要以手工焊接为主，而焊接机器人的出现，也能让小规模生产实现自动化焊接。与人工焊接相比较，焊接机器人具有以下几点优势：（1）焊接的质量水平比較高，能够保障焊缝的均匀性。（2）焊接工作效率显著提升，利用焊接机器人可以实现24小时连轴工作。（3）能够保障焊接工人的身体健康，在有害、有毒的环境中可以利用焊接机器人进行。（4）人工成本也可降低。（5）小批量产品可以实现焊接自动化。（6）为柔性焊接生产链提供技术支持。

二、将装配机器人应用到制冷行业

装配作为产品生产的重要工序，在制冷行业中占据着较为重要的地位，同时也会消耗大量的人力、物力及财力，制冷行业作为劳动密集型行业，通常以流水线为主要作业形式，不但对零件的安装位置要求得比较严格，而且工作的强度也比较大，对工作人员的综合素养也有比较高的要求。因此为了增加成品率，保证产品的一致性，降低人工成本，应该将装配机器人应用到制冷行业。装配机器人与其他工业机器人相比，它有着柔性好、精度高以及工作范围小等优点，并且它能将冰箱、冷柜以及空调等制冷设备装配达到一致性，所以可将装配机器人应用到制冷行业中，以此来提升自动化装配水平。以空调压缩机装配为例，应用工业机器人装配，可以通过自动扫描信息进行核对，无差错安装;通过视觉定位，可以无偏差固定。与传统的人工装配相比较，装配机器人具有以下优点：（1）装配机器人的末端执行器可根据不同的工艺需求进行更换，在生产作业时只需要简单的编程及更换不同的末端执行器便可完成相应的装配。（2）能够自动识别不同的零件并抓取，可以提升工作的准确率。（3）可以有效规避装配间的差异。

三、将喷涂机器人应用到制冷行业

喷涂是制冷设备制造的一个重要环节，空调、冰箱等制冷产品的外观质量体现了产品的防护、装饰性能，而且也体现了产品的价值因素。喷涂是产品生产的重要工艺，喷涂场所环境恶劣，涂料弥漫的漆雾和挥发出来的气体，会损害人体健康;而且，人工喷涂的涂层薄厚不均匀、工作效率低。因此，将喷涂机器人应用到生产中不仅可提升产品质量也可提升工作效率。目前，喷涂机器人已经广泛用于空调、冰箱等制冷设备及其零部件的自动喷涂。今后，喷涂机器人将会有新的改进与新型涂料、新工艺结合，会更好的应用于制冷行业。喷涂机器人作为工业机器人中的一类，将会向信息化、智能化发展。喷涂机器人有以下优点：（1）通过控制机器人行走的速度、喷涂的流量、雾化的压力等，让喷涂更加均匀一致;（2）避免了过喷、漏喷等喷涂现象，提高了涂料利用率;（3）可24小时不间断作业，提高生产效率。（4）不需要工人熟练操作，只需要编辑程序就可以进行喷涂;（5）喷涂环境非常恶劣，喷涂作业十分枯燥的工作可以由机器人来完成。

四、将搬运机器人应用到制冷行业

在制冷行業生产线中，产品下线、原料上线以及物料搬运等操作起来比较复杂而且很费力，应用搬运机器人可以承担上下料等重复简单的机械性工作。随着技术水平的不断进步，在搬运机器人上安装各种传感器，增加了搬运机器人的多种功能，使其在物料识别、质量检测以及重物搬运等方面远超于人工搬运。以冰箱侧板成型生产线举例，在未应用工业机器人时，冰箱侧板在生产线上成U型后需人工搬运到指定位置，当下一个阶段需要侧板时，还需要人工分拣相应型号，这一过程工作人员需要非常熟练的区分各个型号产品的区别，只有准确的分拣出相应型号才能继续下一个生产流程。将搬运机器人应用到生产中，搬运机器人加装的自动识别系统对冰箱侧板进行自动分类并运输到指定位置，在下一个工序需要相关型号时，只需要通过设置相关参数，搬运机器人即可将冰箱侧板运输到下一个生产流程，从而提升工作的效率以及精确度。搬运机器人具有以下优点：（1）智能识别不同物料并将其分类、搬运以及传送，实现生产自动化。（2）借助视觉系统控制机器的方式，可应用到不同的领域中。（3）利用微处理器可以准确控制机械及跟踪目标。（4）搬运机器人通过传感器准确找出已经标记的不同的物料，并将其搬运到指定地点，从而实现智能化分类、装卸以及搬运等功能。

五、将码垛机器人应用到制冷行业

码垛是制冷行业生产必不可少的一道工序，传统的码垛都是由人工进行，人工码垛现已无法适应当代生产行业的高速发展，人工码垛无法完成速度高、质量大的工作，而且利用人工来进行码垛，往往需要很多的人力及很高的成本，生产效率还很低。以空调冷凝器码垛生产线为例，在机器人未介入的时候，冷凝器码垛以人力搬运为主，长期存在人工操作倒片严重;受力不均，易造成物件损坏;人工翻转、搬运产品，工作强度大;工人大部分时间都在等待，产线节拍慢等问题。例如将搬运机器人应用到生产中，冷凝器通过原输送线按照指定方向输送到线体末端处，线体末端加装抓取定位线体，进行物料单边定位。机器人在抓取定位线体处抓取冷凝器放到指定位置。冷凝器放置妥当后，机器人吸取泡沫棉，放到指定位置。机器人重复抓取下一块冷凝器，不断地进行循环作业。从而减少工人等待时间，提升产线运转效率，减少产品倒片，提升合格率。码垛机器人具有以下优点：（1）不知疲倦的完成人工难以承受的繁重、单调、重复的工作。（2）不需要人工管理、避免人工作业受伤。（3）定位精准，力度适当，受力均匀，提高码垛质量。（4）降低生产成本，提高码垛效率。

六、结语

总而言之，随着科学技术水平的不断发展，制冷行业对智能化的要求也越来越高。工业机器人的应用成为智能化生产的重要支撑技术，是制冷行业生产自动化走向高端的前提，工业机器人技术在制冷行业生产中的应用和推广，能够更大提升我国制冷行业的综合实力。

参考文献：

[1]代浩岑，孙丹宁，赵文博.工业机器人技术的发展与应用综述[J].新型工业化，2021，11（04）：5-6.

[2]李慧.刍议工业机器人的应用现状及发展[J].信息记录材料，2021，22（03）：10-11.

[3]张玉山.工业机器人技术现状及产业化发展[J].设备管理与维修，2019（12）：38-39.

[4]李海辉，郭家汛，朱云婷.我国工业机器人的应用及发展方向分析[J].科学与信息化，2021（3）：1.