機器人在工業(yè)中的應用1摘要工業(yè)機器人按照國際ISO行動。工業(yè)機器人的典型應用焊接，刷漆，組裝，采集和放置，產(chǎn)品檢測和測試中的定義是面向工業(yè)領(lǐng)域的多關(guān)節(jié)機械手或者是多自由度的機器人。工業(yè)機器人是自動執(zhí)行工作的機器裝置，是靠自身動力和控制能力來實現(xiàn)各種功能的一種機器，它可以接受人類指揮，也可以按照預先編排的程序運行，現(xiàn)代的工業(yè)機器人還可以根據(jù)人工智能技術(shù)制造的原則綱領(lǐng)等； 所有工作的完成都具有高效性，持久性，速度和準確性。首先，我們所制造的工業(yè)機器人最早是應用在汽車制造領(lǐng)域的，它常用于汽車制造的焊接，噴漆，上下料和搬運。從功能上看，工業(yè)機器人的使用延伸和擴展了人的手，足和大腦的功能，它可以代替人在有危險，有害，有毒，低溫和高溫的情況下進行工作。代替人完成繁重，單調(diào)的重復性工作，不但大大的提高了勞動生產(chǎn)力，同時產(chǎn)品的質(zhì)量也隨著機器人的精度提高而提高。2工業(yè)機器人的主要運用惡劣工作環(huán)境及危險工作軍事領(lǐng)域及核工業(yè)領(lǐng)域有些作業(yè)是有害于人體健康并危及生命，或不安全因素很大而不宜由人去做的作業(yè)，用工業(yè)機器人去做最合適。例如核工廠設(shè)備的檢驗和維修機器人，核工業(yè)上沸騰水式反應堆燃料自動交換機。特殊作業(yè)場合和極限作業(yè)火山探險、深海探密和空間探索等領(lǐng)域?qū)τ谌祟悂碚f是力所不能及的，只有機器人才能進行作業(yè)。如航天飛機上用來回收衛(wèi)星的操作臂；用于海底采礦和打撈的遙控海洋作業(yè)機器人。自動化生產(chǎn)領(lǐng)域早期的工業(yè)機器人在生產(chǎn)上主要用于機床上、下料，點焊和噴漆。用得最多的制造工業(yè)包括電機制造、汽車制造、塑料成形、通用機械制造和金屬加工等工業(yè)。隨著柔性自動化的出現(xiàn)，機器人在自動化生產(chǎn)領(lǐng)域扮演了更重要的角色。下面主要針對工業(yè)機器人在自動化生產(chǎn)領(lǐng)域的應用進行簡單介紹。2.1噴漆機器人噴漆機器人廣泛應用于汽車車體、家電產(chǎn)品和各種塑料制品的噴漆作業(yè)。噴漆機器人在使用環(huán)境和動作要求上有如下特點：工作環(huán)境空氣中含有易爆的噴漆劑蒸氣;沿軌跡高速運動，途經(jīng)各點均為作業(yè)點；多數(shù)被噴漆部件都搭載在傳送帶上，邊移動邊噴漆。2.2搬運機器人隨著計算機集成制造技術(shù)、物流技術(shù)、自動倉儲技術(shù)的發(fā)展，搬運機器人在現(xiàn)代制造業(yè)中的應用也越來越廣泛。機器人可用于零件的加工過程中，物料、工輔量具的裝卸和儲運，可用來將零件從一個輸送裝置送到另一個輸送裝置，或從一臺機床上將加工完的零件取下再安裝到另一臺機床上去。2.3裝配機器人裝配在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中占有十分重要的地位。有關(guān)資料統(tǒng)計表明，裝配勞動量占產(chǎn)品生產(chǎn)勞動量的50%~60%在有些場合，這一比例甚至更高。例如，在電子器件廠的芯片裝配、電路板的生產(chǎn)中，裝配勞動量占產(chǎn)品生產(chǎn)勞動量的70%~80%因此，用機器人來實現(xiàn)自動化裝配作業(yè)是十分重要的。2.4機器人柔性裝配系統(tǒng)機器人正式進入裝配作業(yè)領(lǐng)域是在“機器人普及元年”的1980年前后，引人裝配作業(yè)的機器人在早期主要用來代替裝配線上手工作業(yè)的工序， 隨后很快出現(xiàn)了以機器人為主體的裝配線。裝配機器人的應用極大地推動了裝配生產(chǎn)自動化的進展。裝配機器人建立的柔性自動裝配系統(tǒng)能自動裝配中小型、 中等復雜程度的產(chǎn)品，如電機、水泵齒輪箱等，特別適應于中小批量生產(chǎn)的裝配，可實現(xiàn)自動裝卸、傳送、檢測、裝配、監(jiān)控、判斷、決策等機能。機器人柔性裝配系統(tǒng)通常以機器人為中心，并有諸多周邊設(shè)備，如零件供給裝置、工件輸送裝置、夾具、涂抹器等與之配合，此外還常備有可換手等。但是如果零件的種類過多，整個系統(tǒng)將過于龐大，效率降低，這是不可取的。在機器人柔性裝配系統(tǒng)中，機器人的數(shù)量可根據(jù)產(chǎn)量選定，而零件供給裝置等周邊設(shè)備則視零件和作業(yè)的種類而定。因此，和裝配線比較，產(chǎn)量越少，機器人柔性裝配系統(tǒng)的投資越大。作為焊接方向的學生，以下主要說明的是焊接機器人在汽車生產(chǎn)領(lǐng)域的研究和探討。焊接機器人是從事焊接(包括切割與噴涂)的工業(yè)機器人，它主要包括機器人和焊接設(shè)備兩部分。其中，機器人由機器人本體和控制柜(硬件及軟件)組成;而焊接裝備，以弧焊及點焊為例，則由焊接電源（包括其控制系統(tǒng)）、送絲機（弧焊）、焊槍（鉗）等部分組成。對于智能機器人，還應配有傳感系統(tǒng)，如激光或攝像傳感器及其控制裝置等。1、點焊機器人的特點由于采用了一體化焊鉗，焊接變壓器裝在焊鉗后面，所以點焊機器人的變壓器必須盡量小型化。對于容量較小的變壓器可以用50HzT頻交流，而對于容量較大的變壓器，工業(yè)上已經(jīng)開始采用逆變技術(shù)把50HzT頻交流變?yōu)?00?700Hz交流，使變壓器的體積減少、減輕。變壓后可以直接用600?700Hz交流電焊接，也可以再進行二次整流，用直流電焊接，焊接參數(shù)由定時器調(diào)節(jié)。目前，新型定時器已經(jīng)微機化，因此機器人控制柜可以直接控制定時器，無需另配接口。點焊機器人的焊鉗，用電伺服點焊鉗，焊鉗的張開和閉合由伺服電機驅(qū)動，碼盤反饋，使焊鉗的張開度可以根據(jù)實際需要任意選定并預置，而且電極間的壓緊力也可以無級調(diào)節(jié)。2、弧焊機器人的特點弧焊機器人多采用氣體保護焊方法（MAGMIGTIG），通常的晶閘管式、逆變式、波形控制式、脈沖或非脈沖式等的焊接電源都可以裝到機器人上作電弧焊。由于機器人控制柜采用數(shù)字控制，而焊接電源多為模擬控制，所以需要在焊接電源與控制柜之間加—接口。近年來，國外機器人生產(chǎn)廠都有自己特定的配套焊接設(shè)備，在這些焊接設(shè)備內(nèi)已經(jīng)插入相應的接口板，所以弧焊機器人系統(tǒng)中并沒有附加接口箱。應該指出的是，在弧焊機器人工作周期中，電弧時間所占的比例較大，因此在選擇焊接電源時，一般應按持續(xù)率100%來確定電源的容量。送絲機構(gòu)可以