工业机器人在工业制造中的应用.pdf

龙源期刊网 http:/工业机器人在工业制造中的应用作者：洪胜利贺晓晨来源：世界家苑学术2017 年第 07 期摘要：在现代制造业中机器人是不可取代的重要装置与设备，是国家战略性产业的主要发展方向，是一个国家核心竞争力和制造业水平的核心指标。在工业制造业中大量使用机器人，不仅可以克服恶劣环境对生产的影响，减少人工的使用，保障工人的安全；而且还能够帮助企业节约生产成本，提高企业生产效率，也保证了产品的质量。为此，工业机器人的应用对促进中国工业转型升级，提升工业整体水平和核心竞争力具有重大意义关键词：工业机器人；工业生产；应用世界上机器人工业萌芽于50年代的美国，经过 50余年的发展，已被不断地应于人类社会很多领域，正如计算机技术一样，机器人技术正在日益改变着我们的生产方式，以至今后的生活方式（比尔盖茨在微软创立 30年时向世界预言：机器人将与个人电脑一样迈入家家户户，彻底改变人类的生活方式）。因此，我们有必要以极大的兴趣关注它的发展，研究它的未来，迎接它给我们带来的机遇。1.工业机器人简介 1.1结构组成工业机器人是面向工业领域的具有多关节的机械手或具备多个自由度的机器人，是能实现各种高级功能的一种机电一体化机器。它可以按照预先设置的程序自动进行工作，也可以通过人的操作来控制运行。工业机器人由机座、执行机构、驱动系统和控制系统等部分组成。执行机构由臂部、腕部、手部、行走机构等组成，大多数工业机器人有36个运动自由度，其中腕部通常有 13个运动自由度；驱动系统包括动力装置和传动机构，用以使执行机构产生相应的动作；控制系统是按照事先设置的程序对驱动系统和执行机构发出指令信号来进行控制。1.2理论基础工业机器人涉及到机械原理、机械设计、理论力学、自动控制理论基础、线性代数、机电一体化等机械工程类大学本科所学的诸多专业基础课程。例如，工业机器人操作臂设计就涉及到工业机器人操作臂机构、运动学、动力学、工业机器人样机或本体产品的物理参数识别、末端操作器操作轨迹规划、各种控制方法与技术等基础理论和技术。工业机器人在应用于工业生产、科研实验等实际操作任务前应具备以上基础理论。2.机器人在工业中的应用龙源期刊网 http:/机器人在工业的运用中，因某些工种的环境比较恶劣，危险系数比较高，而且技术水平差，另外一些工种的工作内容繁重、单调、重复、时间长；以上都是工人不喜欢、不愿意从事的工作。所以用机器人代替工人来从事这些工作，在一些恶劣环境中既能够使辛苦工作的劳动者得到解脱，也保护工人的安全；与工人的劳动力相比，机器人有很多优势，不仅能适应有毒、恶劣的环境，同时机器人没有疲惫感、懈怠情绪，即使长时间的工作，机器人的工作效率和操作的准确度要高于工人，再加上机器人不受外界环境的影响，高危工作都能胜任。所以，机器人在工业中很受欢迎，尤其是企业老板，更喜欢这些不休假、不怕受伤、不停工作的“机械工人”。虽然机器人的应用提高了工业的生产效率，但也凸显出一个严重的社会问题就是机器人的应用，一些依靠大量工人进行生产的行业大量裁员，如何解决这些剩余劳动力成为了社会问题。为此，要辩证地看待机器人在工业中的应用。随着科学技术的不断进步，机器人的应用范围也不断扩大。现在机器人不仅应用于如采矿、冶金、石油等传统工业中，也应用到了船舶、电力、航天、医药、生化、航空等现代化工业中，例如先进的抛光机器人、擦玻璃机器人、打毛刺机器人、高压线作业机器人、水下机器人等。同时，工业机器人已广泛应用于现代的汽车工业中，例如点焊、弧焊、热处理、喷漆、装配、上下料、搬运、检测等。在物流等领域，工业机器人正逐步代替人工从事繁重枯燥的包装、搬运、码垛作业。3.工业机器人的应用前景工业机器人产业属于智能高端产业，在我国需要不断的培育；包括培育零部件配套商、整机制造商、系统集成商等；其中关键零部件、应用工艺、应用成本都是制约规模应用的主要问题，将产业链发展，产学研，资本投资紧密结合。首先，工业机器人的规模化应用是前提。工业机器人只有结合具体的应用工艺、应用对象、应用环境，它的智能化才能发挥作用；第二，工业机器人的主机成本是核心。我国的工业机器人，要求成本价格合理，其中包含的投人大、产业链长等问题，需要长期发展才能在国内国外行业内形成客户信赖的品牌。再经过打通产业链中的上下游，降低机器人成本将加速工业机器人新时代的到来，这是支撑工业机器人发展的必由之路。第三，工业机器人的关键是核心零部件。核心零部件为伺服电动机、控制器、驱动器、高精度减速器，这些零部件对机器人的整体性能指标起着决定作用。4.结束语总之，我国工业机器人正面临良好的时代发展机遇，正在逐步走向产业化；原始创新与技术创新，依然是机器人突破性的发展关键要素，抓住机遇，理性发展，促进我国工业机器人的快速发展。