关于工业机器人自动化生产技术的探讨 摘要：现今我国劳动力越来越稀缺，人工成本大幅上升，制造企业利润率不断下降。企业面临着巨大的经营成本压力。工业机器人作为一种先进制造技术，为工业自动化发挥了巨大作用。通过工业机器人技术的实际应用减少生产线人工，实现生产自动化。为企业减缓人工成本压力，带来经济效益。关键词：工业机器人；自动化生产；技术引言：目前，我国逐渐实现制造大国向制造强国的转变，要想对装备产业结构进行升级，那么就要充分发挥工业机器人的重要作用。我国工业机器人发展正面临新的转折点。我国工业和信息化部曾经发布了智能装备的发展规划，在智能制造装备“十二五”规划中，明确指出了实现工业机器人及其核心部件产业化的目标。装备制造技术的发展，需要以工业机器人的发展作为技术支撑。1.世界工业机器人发展概述在制造业中诞生的工业机器人（ROBOT）是继动力机、计算机之后出现的全面延伸人的体力和智力的新一代生产工具，已成为柔性制造系统（FMS）、工厂自动化（FA）、计算机集成制造系统（CIMS）的自动化工具。机器人作为一种具有高度柔性的自动化装备，对提高制造生产线的柔性具有特别重要的意义，它作为现代制造业的主要自动化装备在制造业中广泛应用，工业机器人及其自动化成套设备的拥有量和水平是衡量一个国家制造业综合实力的重要标志之一，机器人及其自动化成套装备已成为目前国内外极受重视的高新技术应用领域。目前，国际上的工业机器人公司主要分为日系和欧系。日系中主要有安川、OTC、松下、FANUC、不二越、川崎等公司的产品。欧系中主要有德国的KUKA、CLOOS，瑞典的ABB，意大利的COMAU及奥地利的IGM公司。据联合国欧洲经济委员会（UNECE）和国际机器人联合会（IFR）的统计，19602006年底，全球已累计安装175万多台，从20世纪下半叶开始，世界机器人产业一直保持着稳步增长的良好势头，世界工业机器人市场前景非常看好。由于历史条件和技术水平的关系，1960年代工业机器人发展较慢，进入1970年代后，焊接、喷漆机器人等相继在工业中应用和推广。到1980年全世界约有2万台工业机器人在生产中应用，而到2005年就达到100多万台。2.我国工业机器人技术发展2.1技术研发现状自从上个世纪七八十年代以来，工业机器人技术在我国得到了逐步的发展。我国大力支持工业机器人的自主研发。当前，对机器人研发的单位超过了两百家，对工业机器人的研究和应用的单位接近一半。这些研发中心普遍了解设计制造技术，他们设计和制造的工业机器人被大范围使用。尽管我国工业机器人技术发展迅速，然而机器人的生产条件以及产品的生产质量有待提高。现在我国生产的工业机器人很多核心零部件需要进口，从整体情况来看，在工业机器人方面，我国处于消费阶段。2.2工业机器人核心技术开发趋势我国工业机器人核心技术研发的重心是对高精度、高效的减速机、伺服电动机等关键部件的研发。下面对工业机器人核心技术开发的趋势进行简单的阐述。第一，环境感知与传感技术。工业生产的感知系统在工业机器人技术提高的基础上会得到进一步研发，借助检测机器人，可对生产线设备的进展情况进行检测，并对生产环境进行估计。产业生产结构、生产流程得到优化，自动化生产环节中的确定性提高等等这些功能，都需要高精度环境感知技术与传感技术的支撑。第二，人机交互技术。通过在工业生产中使用工业机器人，实现机器人跟人之间的友好合作，这样就能大幅度提高生产效率。未来，机器人与人的安全共处、机器人与人的交流形式、机器人对工作任务的自主适应等等这些问题是需要解决的方向。第三，开放式控制系统。通过机器人的开放式控制系统的设计，可有效提高机器人系统的集成性，提高工业机器人对生产任务的适应程度，从而增加生产效益。3.常见机器人技术的应用3.1焊接机器人的应用焊接机器人是从事焊接工作的工业机器人。焊接机器人按照使用类型分为弧焊机器人、激光焊接机器人、点焊机器人等。在汽车制造行业，焊接机器人被广泛使用。目前应用最多的还是点焊和弧焊机器人。据不完全统计，一辆整车的焊接点将近4000个。手工焊接不仅容易损害工人健康，且很难保证质量。焊接机器人可以替代人工，克服环境的影响，大幅度提高焊接速度和质量。焊接质量明显优于人工，大大提高点焊质量的稳定性和作业的生产率。焊接机器人目前已广泛应用在汽车制造业，汽车底盘、座椅骨架等焊接，尤其在汽车底盘焊接生产中得到了广泛的应用。3.2装配机器人的应用装配机器人是工业生产中用于装配生产线对零件或部件进行装配的工业机器人。它属于高、精、尖的机电一体化产品，它是集光学、机械、微电子、自动控制和通讯技术为一体的高科技产品，具有很高的功能和附加值。装配机器人具有精度高、柔顺性好、工作范围小、能与其他系统配套使用，主要用于各种电器的制造行业。现阶段汽车上要求安装的精度和速度也越来越高，且小配件越来越多，人工安装已经很难满足生产需求。用于装配作业的机器人，在小到车门、仪表盘、前后挡板、车灯、电池、座椅的安装，大到发动机的装配等，发挥了越来越重要的作用，大大提高了汽车装配的效率。3.3搬运机器人的应用搬运机器人是可以进行自动化搬运作业的工业机器人。搬运机器人可安装不同的末端执行器以完成各种不同形状和状态的工件搬运工作。搬运机器人可以被广泛应用于各种行业。机床上下料、冲压自动化生产线、自动装配流水线、码垛搬运、集装箱等的自动搬运。搬运机器人可以不受行业工艺技术的限制，直接替代人工，大量节省劳力，实现少人化生产。3.4检测机器人的应用检测机器人是可以对产品质量进行检查的机器人。现在许多的生产流水线设有人工岗位，对产品进行全数检查。检测机器人可以通过视觉、光感、触感等多传感器对目标产品做出检测判断。目前主要应用于半导体、电路板、药品包装行业。4.应用机器人的考虑要素各行各业的要求即使相同，工业机器人也不能完全拿来就用，应用机器人不能盲目。4.1技术依据机器人不是一个单独的个体，在生产线的应用需要考虑与原来设备的信息连接等配套技术改造问题；机器人替代后是否能够达到原有的工艺节拍和产品特性要求；原由设备空间布局会不会受到限制，需要进行重新布局调整；工艺操作方式要不要进行变更等等一些问题。需要全面的考虑，合理的选择方案。4.2经济效益使用机器人的目的主要还是为了节省人工，提高生产率。应用机器人就不得不考虑其财务投资回报率（ROI）情况。4.3人员因素机器人替代后，员工的操作方式完全改变。不再进行简单的重复性劳动，需要员工具备更高的机器人操作技能。比如机器人的示教、位置调整、故障排除、维护保养等。在应用机器人后公司必须重点培养相关的技术工人。结束语：工业机器人技术是先进制造技术的典型代表，技术发展日趋成熟。它的应用不仅能改善劳动条件，减轻操作者劳动强度，而且还能减少人工，提高生产和稳定产品质量，具有明显的优势。在现今我国劳动力越来越短缺，人工成本不断上升的大环境下，工业机器人必将迅速发展，受到制造企业的青睐。工业机器人技术必将逐渐成为工厂自动化生产线的主要发展形式。参考文献：1李瑞峰.中国工业机器人产业化发展战略J.航空制造技术.2010(09)2孙志杰,王善军,张雪鑫.工业机器人发展现状与趋势J.吉林工程技术师范学院学报.2011(07)3朱彦齐,陈玉芝.浅谈工业机器人在自动化控制领域的应用J.职业.2010(08) -全文完-