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基于工业机器人的自动化生产技术应用

2021-12-27肖荣

科学与生活 2021年22期
关键词:生产技术自动化机器人

摘要:随着科技的不断发展更新,机器人的使用越来越普遍,在工业领域,运用机器人可以提高工业化水平,机器人的精细化工作水平受到行业的广泛好评,在人力资源稀缺的国家,使用工业机器人能够弥补人力资源的短缺,有的发达国家在自动化生产技术中,机器人的使用已经成为了一种潮流,我国在机器人的使用上远远不能和发达国家相比,基于此,需要对相关机器人在自动化生产技术上的应用做相应地分析。

关键词:机器人;自动化;生产技术

Abstract: With the continuous development and update of science and technology, the use of robots has become more and more common. In the industrial field, the use of robots can improve the level of industrialization. The level of refined work of robots has been widely praised by the industry. In countries with scarce human resources, the use of industrial Robots can make up for the shortage of human resources. In some developed countries, the use of robots has become a trend in automated production technology. The use of robots in my country is far from being compared with developed countries. Based on this, it is necessary to treat related robots. The application in automated production technology should be analyzed accordingly.

Keywords: robot; automation; production technology

引言

機器人技术是智能技术的代表之一,在自动化生产技术应用中,能够提高工人员的工作效率,减少经济成本,客观上能够带动生产力的提升,工业机器人的质量和数量在自动化生产技术上都有较大的改变,经济的快速发展要求工业机器人的生产技术需要做相应地改变,落后的工业机器人会被先进的工业机器人所替代,只有这样才能更好地适应自动化生产技术的发展。

一、工业机器人的特点

(一)拟人化

工业机器人的主要特点是拟人化,也就是根据人的特性来设置机器人的工作属性,其他类型的机器人也是如此,在模拟人的特性上用计算机控制[1]。另外,在模拟人的感官上通过大量的技术设计,在工业机器人的内部构造当中,加入了生物传感器,例如,视觉传感器、声觉传感器、嗅觉传感器等等,模拟人的感官系统设置这些传感器的目的在于工业机器人能够像人一样,通过计算机控制达到各种生物传感器的综合使用,以达到高精准、高质量的完成生产实践工作的目的。

(二)可编程

在自动化生产技术中,工业机器人可以随时间、地点的变化而变化,也就是在机器人的使用上重新加上一些元部件,通过这些元部件,机器人的功能变得丰富而具有可操作性,对于工业机器人的功能,在设计人员的设计之下,可以让其发挥最大得工作效益。工业机器人在可编程的特性之下,不再是单纯的工业机器人,而是有着特殊功能的机器人,像人类一样,人类通过学习获得知识,拥有知识的人类在社会实践当中就有了行动的指南,工业机器人通过技术人员的重新组装设计,在具备多样化的功能之下,可以更好地完成工作任务,可以说,可编程性是机器人的重要特征之一,有了这个特性,我们才可以把冰冷僵硬的机器组织成一套具备柔性的生产作业系统,以适应各种充满挑战性的应用场景.

(三)通用性

工业机器人在生产活动中,可以应用到各个生产链条里面,只要是符合工业机器人功能的生产实践活动,都可以让工业机器人去进行实践操作,工业机器人的通用性能够让工业机器人的使用变得更加广泛,在现代生产实践活动当中,很多工作都有着复杂度高、繁杂等特点,要把这些工作做好,人的作用又非常有限,只能借助于工业机器人的技术来完成繁杂的工作。

二、各种类型的工业机器人在自动化生产技术里面的使用

机器人技术是建立在精密伺服控制技术和精密传动技术基础之上的,机器人按照机械原理不同可以划分为并联型机器人和串联型机器人两大类,并联机器人适合响应速度快,负载相对较轻的场合使用,工业现场目前使用较多的是6自由度串联型机器人.

(一)搬运机器人的使用

在自动化生产技术流程当中,产品生产出来以后需要搬运,因为人力资源有限,而且用人工搬运产品往往费时费力,在搬运的过程中由于产品的质量、性质等不同,可能会导致出现员工受伤情况,为了节约人力成本、提高工作效率,设计一款能够搬运产品的机器人是非常必要的[2]。搬运机器人的工作能够在自动化生产线、集装箱等领域,发挥人工不能操作的作用,搬运是一项非常艰辛的任务,在自动生产技术当中,要把产品从生产环节一直到应用环节的搬运任务做到一丝不苟,只能在技术上开展相应地改变,人类能做的搬运工作只能是沧海一粟,只有使用高端技术机器人技术,才可以有效地、高质量地完成生产搬运工作。

(二)焊接机器人的使用

焊接机器人能够在自动化生产技术过程中,完成各种金属材料的焊接工作,因为在生产领域,都需要使用铁制、钢制构架。在没有机器人技术之前,在生产自动化过程里面如果什么地方的构架出现问题,传统的方法就是人工操作电焊机进行构架的修补,人工电焊机质量重不说,在使用的过程中很容易出现问题,比如,噪声大,生产工人如果长时间在噪声大的环境里面工作,会损伤听力。另外,在焊接工作开展以前,焊接人员需要做好焊接防护工作,穿焊接防护服,戴防护眼镜,但是考虑到焊接工作的特殊性,需要按时按点保证焊接工作有效开展,把工作做好做细不说,还需要保证焊接质量,从这个方面来讲,人工焊接任务重、工作要求高、费时费力,会影响自动化生产流程的开展。现在技术发展迅速,使用焊接机器人可以弥补人工焊接技术的不足,在焊接质量上、速度上、时间上都可以把焊接工作做好。

(三)检测机器人的使用

生产实践活动要求生产出来的产品的质量需要按一定的标准进行测评和分选,在自动化生产技术里面,如果可以使用到工业机器人里面的检测机器人,可保证检测更加规范。例如,在各种电子产品的检测上,应用检测机器人,对电子产品的内部构造进行系统化测验,可以推动电子产品的优化升级。像手机、电脑、音响、录音机等电子产品,尤其是手机,内部系统里边的原部件微小,人工检测效率低,而且在检测过程中出现很多错误,在很多检测环节当中人工檢测也不好开展工作,因此,有条件的公司或企业生产出了可以检测电子产品配件的机器人,这种机器人在自动化生产技术当中,可以进行科学化检测,检测出来的数据由计算机收取,利用传感器功能找到设备当中出现的问题,这样不仅可以提高检测效率,还可以保证检测工作质量。

(四)装配机器人的使用

随着生产技术的不断发展,各种各样的产品生产出来以后,投入到市场里面,市场把产品提供给消费者,整个生产流程完成以后,又进行下一种产品的生产。生产出来的产品需要组装,将相关配件组合到一块发,该产品的构造就算完成,生产商不停地生产产品,在如此多的产品组装上,人工组装产品效率提不上去,而且在组装的过程中也会出现很多细节性的问题[3]。例如,组装相似配件的时候,不小心把相似的配件当成相同的配件组装在一起,结果导致组装的产品质量上有瑕疵,不能正常流入市场,对生产商而言,生产出来的产品不能正常使用无疑会提高生产成本,不利于批量化产品的生产。所以,在自动化技术应用上,要使用装配机器人来进行产品组装工作,装配机器人集装配技术、通讯技术、机械技术为一体,在大型机械设备和电子产品的配装上有很广泛的使用。

三、工业机器人在烟草企业当中的应用

讨论完工业机器人的特点和类型以后,就需要对工业机器人在相关行业的具体使用做详尽的分析,我国的烟草企业是国家的主要税源地之一,每年上缴的税款数量巨大,随着经济的快速发展,烟草企业的规模为也变得越来越庞大,生产技术也开始先进起来,工业机器人在烟草企业中有着非常重要的作用,现代卷烟企业和传统意义上的卷烟企业有很大的区别,尤其在技术上,现代卷烟企业能引进机器人生产技术在卷烟流程当中,通过机械化的操作可以使卷烟工作更符合企业生产标椎,能够在烟草生产、运输等环节发挥重要作用。

在成品码垛上,使用标准化码垛托盘进行码垛,工业机器人在码垛工作中,可以选择多种码垛方式。最常见的方式是一台机器人对应一个码垛工位,机器人和码垛工位互相对应,这样能够有效地开展码垛工作;还有一台机器人对应多个码垛工位,在机器人的工作范围之内可以提高码垛效率,有利于节约工作撤成本和工作时间。此外,烟草企业将码垛好的托盘进行拆码工作,用工业机器人进行拆码工作,是一种快捷的拆码方式[4]。由于在运输过程中,烟箱容易受到外力影响而变形,所以在拆码工作当中,需要着重注意烟草在烟箱里面的位置,如果不能准确地把握烟草在烟箱当中的位置,会使工业机器人找不到烟草,在运输过程中很容易出现问题。除此之外,还需要注意烟箱的表面,因为工业机器人的材质是用钢铁制成的,在搬运烟箱的时候,如果表面光滑就会使烟箱掉下来,所以要使用真空吸盘吸拿烟箱。

在卷烟工业原料处理环节的制丝线上,应用机器人的全自动解包技术也取得了很大成功,目前已经能够实现在连续生产的流水线上,对200kg一件的烟叶原料箱,借助于视觉引导技术,通过机器人完成自动切割包装带、自动分离内包装材料、自动剥离和回收纸箱等一系列工序,把操作工人从之前繁重的工作中解放出来;

香烟的原材料众多,在烟草企业卷烟的过程中,需要将相关的卷烟原材料送到各个卷烟生产线上,在托盘上装置好这些原材料,让工业机器人运输,有利于原材料的分批和放置。移动式机器人可以将烟草的不同类型的原材料进行分类挑选,因为众多的原材料混搭在一起会导致挑选的时候不能有效地进行分类,因此,移动式机器人可以采用图像识别设备和机械手,对原材料进行识别,在识别完以后,将不同的原材料运到不同的卷烟设备跟前,通过使用工业机器人能够满足不同原料的识别和应用。

在烟草工业的烟叶复烤加工过程中,目前还有很多处理环节依赖于人工作业,比如烟叶等级分选工作,为了满足一定的分选速度,传统上都是依靠人海战术,通过安排大量的劳动力,依靠肉眼观察、手工翻动烟把来完成烟叶质量等级的判断和分选工作,这种方式生产效率低,工人劳动强度大,随着检测技术进步和机器人技术的普及,可以预料,未来这些场景都将会进入机器人作业的时代.

四、结束语

工业机器人产业的出现是历史发展的必然,在经历了第三次信息革命之后,机器人技术也越来越成熟,机器人的类型也越来越多样,利用好机器人技术可以提高生产力,随着人口规模的下降,很多国家面临着严峻的人口问题,尤其在发达国家,人口增长率变成负增长,因而,工业机器人在自动化生产技术中的地位越来越重要,在不久的未来,工业机器人将逐渐成为工厂、企业自动化生产技术当中的主要劳动力。

参考文献

[1]蒋承汕. 基于工业机器人的自动化生产技术应用分析[J]. 中国航班, 2019, 000(009):P.1-1.

[2]孔德强, 刘子嘉. 基于工业机器人的自动化生产技术应用探讨[J]. 科学与财富, 2020, 000(003):152.

[3]陈燕. 一种基于智能工业机器人的自动化生产装配系统:, CN109014667A[P]. 2018.

[4]冯嫦, 刘庆伦, 杨均保,等. 基于自动化生产线的工业机器人技术分析[J]. 科学技术创新, 2020(8):74-75.

作者简介

肖荣,男,汉,1965年12月生,工程师,主要从事自动控制和检测方面的研究工作。

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