工业机器人技术在智能制造领域中的应用分析

工业机器人技术在智能制造领域中的应用分析

何洋洋 张芳芳（商丘工学院）

摘要：由于工业机器人的工作环境比较固定，需要抓取的零件也有相对准确的位置，对计算机视觉的要求也比较低，这样的机器人执行固定任务还是不错的，但如果想让他们离开流水线随意走动工作，就有些勉为其难了。所谓工业机器人就是一种可以靠指令控制运动的一种智能化机器装置，他可以接受人的指挥并按人的意愿完成规定动作。

关键词：工业机器人技术；智能制造领域；运用

机器人服务业是新的行业，推广、维护机器人并且对机器人进行有效的培训，是这个新行业的主要工作。工业机器人作为先进制造业中不可替代的重要装备和手段，已成为衡量一个国家制造业水平和科技水平的重要标志。我国正处于加快转型升级的重要时期，以工业机器人为主体的机器人产业，正是破解我国产业成本上升、环境制约问题的重要路径选择。我国工业机器人市场近年来持续表现强劲，市场容量不断扩大。基于此，本文主要对工业机器人技术在智能制造领域中的运用做具体论述，希望通过本文的分析研究，给行业内人士以借鉴和启发。

1.工业机器人在现代制造行业中的优势

工业机器人在现代制造行业中的优势主要涉及到以下方面：首先是工业机器人在工作时间上存在着巨大优势，经济型更高相对于传统的制造行业来说，工业机器人对环境要求不高，只要通电，它就能不停地进行工作，机器人没有疲劳，一天可24小时连续生产，有效的保障了工作时间，随着人工成本的不断增长，工业机器人的优越性越发明显，对于有大批量生产需求的制造产品，尤其是客户要求比较急的订单，需要加班加点赶工期完成的，使用工业机器人最为有利，只要能源持续供应，设备不出现故障，工业机器人就能按人类的想法不停地工作，达到预想的效果。其次是在制造管理方面存在优势工业机器人不像工人，它不会发脾气，不会出现像传统制造中因为某个工位工人临时有事请假出现空岗而影响生产节拍的情况，同时更便于管理，在智能信息输出平台就能够实时掌握各工位机器人的工作状态。除此之外，由于工业机器人加工的时间是固定不变的，这样就能够准确的测算出每台工业机器人完成每道生产工序的时间，避免了人员操作的时间不确定性，为制定生产计划，实现企业精益化生产创造了条件。

2.工业机器人的组成

从机器人的结构上看，它主要包括主体、控制系统和驱动系统，如手、手腕和手臂都有一定的自由度。机器人的手部通常有4到7个自由度；机器人的腕部有2到3个自由度；机器人的臂部有4到5个自由度。驱动系统主要由两部分组成，即动力机构和传动装置。主要设备包括计算机控制、传感器接口控制、显示盒控制、轴控控制和各种辅助设备控制。该传感器具有与人的听觉、视觉、触觉等多种感官功能相似的功能，既能感知和控制机器人的运行速度，又能控制机器人的位置和设备的运行状态。在控制机器人运动的过程中，辅助装置也起到控制作用。各设备独立运行，互不干扰，但具体操作可相互限制，并在协调中进行调整，使机器人达到自动运行状态。

3.工业机器人应用对制造业就业影响的原因

工业机器人应用对制造业就业存在普遍的负向影响。这从直观角

度容易理解，一台机器人可以替代若干人工岗位。但这是否意味着工业机器人就是造成就业破坏的主要原因呢？对此，我们不能贸然给出结论，因为工业机器人替代人工岗位只是表面现象，我们应该进一步对工业机器人替代人工的根本原因进行剖析，以准确理解工业机器人的角色与价值。企业使用工业机器人替代人工进行生产的原因主要有三个方面：第一，工业机器人能够完成人工无法胜任的工作。在一些生产环节，因为工作环境、特殊任务、加工质量和生产效率等的要求，人工无法胜任某些工作岗位，此时企业将不得不采用工业机器进行生产。第二，企业面临“招工难”“用工荒”等劳动力短缺问题的困扰，不得不采用工业机器人进行生产。近年来，地区之间的发展不均衡逐渐被打破，原有到沿海地区或者发达城市务工的内地劳动者越来越多地回流到原籍或者其他城市工作，导致类似东莞、佛山等制造业重地出现了“招工难”“用工荒”的问题。同时，近年来服务业的快速发展，尤其是新型服务业如“骑手”“自媒体运营”等的大量涌现，越来越多的年轻劳动者不愿意回到工厂工作。这些原因迫使部分企业开始使用工业机器人替代人工进行生产。第三，企业面临“用工贵”的问题。随着我国经济的快速发展，居民收入水平和消费水平都在快速提升，制造业劳动者的工资也在提升，导致部分企业无法负担高企的人力成本，因此不得不使用工业机器人进行生产以降低成本。以上三大原因可能是导致企业使用工业机器人替代人工进行生产的根本所在。如果是原因一，那么工业机器人根本不构成对就业的破坏，反而是对现有就业岗位的补充，填补了人工无法胜任的岗位的空白。如果是原因二，那么说明社会发展中新型服务业等其他产业的发展可能吸引了更多的劳动者，此时工业机器人也未对制造业就业产生破坏作用，而是对制造业岗位的补充与延伸，补充了因行业发展以及劳动力流动造成的岗位缺失。如果是原因三，那么说明使用工业机器人进行生产比人工更具有比较优势，此时工业机器人对人工的替代的根本原因是劳动力成本上升，工业机器人应用只是一种表现形式。劳动力成本上升从侧面反映出社会经济的发展与社会总需求和总产出的增加，此时制造业更应该通过智能化改造提升生产效率，因此使用工业机器人进行生产将成为必然趋势。

4.工业机器人技术在智能制造领域中的运用4.1工业机器人在汽车生产中的应用

工业机器人技术在智能制造领域中的运用之一是工业机器人在汽车生产中的应用。首先是焊接机器人在汽车中的应用。在机器人焊接过程中，焊接过程的计划直接影响车身的质量和性能。工业机器人工作者可以解决诸如工业机器人之类的问题，安装合适的焊接工具，并

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悦读广角

我的家乡

邓荣誉

（贵州省毕节市七星关区田坝桥小学）

家乡是每一个人出生、长大的地方，对于家乡来说，想必每一个人都非常热爱自己的家乡。我的家乡是在贵州毕节的一个小山村里，那里有我满满的幸福和回忆。

我家门前的那条小河，注满了我和小伙伴们的欢声笑语，夏天的时候，有游泳的，有捉鱼的，有捡贝壳的，不管有没有收获，但是欢声笑语是不会少的。

我家屋后的那个小土山坡，可以说是我们的小战场，夏天我们总是光着上半身在那里打闹，什么“争江山”“打鬼子”等自编自演的小电影就是在这里完成的，夏天的小土山坡完全成了男孩子的地盘。

记得我上二年级的时候我养了一头牛，我放学回家的任务就是放牛，放牛并不是什么好玩的事，有趣的是在放牛的路上，老牛习惯地走了熟悉的路上，而我们到处地去采野果吃，有时还会在路边的草丛里捡到野鸡蛋，调皮的小朋友还会去掏鸟窝。收牛回家时，我总爱骑在牛背上高声地背起《所见》。……

就这样，我慢慢地长大了，家乡的山山水水伴随着我成长着，家乡的山山水水哺育着我，我爱我的家乡。

（指导老师：陈佳荣，贵州省毕节市七星关区田坝桥小学，任教三年级（一）班。）

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运行最合适的过程，以确保机器在点焊过程中插入点焊错误，提高点焊精度并改善点焊结果。汽车车身的电弧焊也可以通过进线实现。机器人配备有高精度传感器，并且机器人的工作由计算机控制。路径和轨迹可用于机器人的圆弧插补和线性插补。它具有插值特性，电弧焊和线性焊可以达到更好的焊接效果。其次是搬运机器人在汽车中的应用。传统汽车制造商在生产汽车发动机时，由于其复杂的加工技术，极其复杂的形状，对尺寸精度的要求高，普遍使用CNC加工中心等特点。但是，数控加工中心的缺点是工件在工作台上的定位精度较高，机床操作人员的素质较高。因此，在传统的生产线中，由于操作人员的缺乏引起的一些操作误差，影响了企业的生产。使用机器人搬运工件后，由于可靠性好，几乎完全可以避免这种情况，大大提高了生产的准确性。同时，移动和运输机器人可以完成使用多个人完成的工作。随着中国劳动力成本的提高，机器人在节约成本方面的优势将逐渐变得明显。

4.2在某些制造场合工业机器人无法按生产要求完成任务工业机器人技术在智能制造领域中的运用之二是工业机器人在汽车生产中的应用。工业机械手、工业机械臂，它所做的工作是要求有速度、精度、重载的，但是灵活性还不够，不能完全代替人工，这一点在焊接加工方面最为明显，对于需要焊接的焊缝很隐蔽且空间很位置狭小焊接任务，焊接机器人是无法完成的，需要人工进行，还有比

如卫浴五金的打磨抛光，看似简单的工作，如果让工业机器人来做，它要求要有一些力的感知，要求甚至比机械装配还高，比如它要防防尘、防爆、力控制、曲面规划等，这些都是工业机器人很难保证的。

结束语

我们必须认识到工业机器人在现在制造行业中利大于弊，只有将工业机器人与人工操作有机结合，才能最大化的发挥工业机器人的效能，保证现代化制造行业向着高效、节能、精益化方向健康发展。

参考文献：

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[2]蒋炳翔.工业机器人在我国智能制造中的应用现状分析及建议[J].中国设备工程，2018（18）:95-96.

[3]林森.基于PLC控制的工业机器人系统研究[J].湖北农机化，2019（09）:84.[4]张一.智能制造技术在自动化领域的应用[J].广西农业机）械化，2019（06）:47.

作者简介：

何洋洋（1990年-），女，汉族，河南商丘人，研究生，商丘工学院，研究方向：机器人智能制造，传统生产线的自动化改造

张芳芳（1985年-），女，汉族，河南商丘人，研究生，商丘工学院，研究方向：现代设计理论与方法。

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