肖清雄+阮雄鋒

摘 要：當前企業(yè)對生產(chǎn)品質(zhì)的要求越來越高，傳統(tǒng)人工操作的生產(chǎn)線已經(jīng)無法滿足生產(chǎn)需求，而由工業(yè)機器人構(gòu)建的機械自動化壓縮機組裝生產(chǎn)線可實現(xiàn)高品質(zhì)、高效率、高度自動化生產(chǎn)。工業(yè)機器人不僅具有較高的安全生產(chǎn)性能，同時能夠應用到各個產(chǎn)線靈活性強、便捷性高，從而從總體上降低了工業(yè)生產(chǎn)成本。

關鍵詞：工業(yè)機器人；壓縮機；生產(chǎn)線；工業(yè)應用

中圖分類號：TP242 文獻標志碼：A

隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展，人們對工業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量要求越來越高、品控管理越來越嚴格，傳統(tǒng)的人工生產(chǎn)線無法實現(xiàn)高品質(zhì)、高效率的自動化生產(chǎn)。因此，基于工業(yè)機器人構(gòu)建壓縮機組裝自動化生產(chǎn)線進行工業(yè)生產(chǎn)，不僅能夠提高產(chǎn)品生產(chǎn)產(chǎn)量、提高設備生產(chǎn)效率，更能提升產(chǎn)品的整體質(zhì)量，降低企業(yè)生產(chǎn)成本。采用工業(yè)機器人構(gòu)建壓縮機組裝自動化生產(chǎn)線，充分符合工業(yè)自動化生產(chǎn)技術的發(fā)展趨勢。

1 工業(yè)機器人結(jié)構(gòu)與特點

工業(yè)機器人是指應用于工業(yè)生產(chǎn)領域的擁有多個機械關節(jié)、多自由度的自動化生產(chǎn)機械。工業(yè)機器人通過預設的自動控制程序，驅(qū)動相應動力設備執(zhí)行自動化生產(chǎn)任務。工業(yè)機器人一般通過遙控連桿機構(gòu)與數(shù)控機床相連接，由生產(chǎn)線相應工作人員對其進行生產(chǎn)前的程序設定。壓縮機組裝生產(chǎn)線中使用的工業(yè)機器人具有高度的自動化特性，通過相關感應系統(tǒng)結(jié)合驅(qū)動控制系統(tǒng)完成生產(chǎn)作業(yè)，極大程度地節(jié)省了生產(chǎn)成本。

工業(yè)機器人主要由主體機座、驅(qū)動執(zhí)行系統(tǒng)、自動控制系統(tǒng)構(gòu)成，其中主體機座能夠在指定的范圍內(nèi)完成對生產(chǎn)材料的抓取以及其他操作，驅(qū)動執(zhí)行系統(tǒng)一般由具有3～6個自由度的機械臂和傳動機構(gòu)組成，控制系統(tǒng)則主要對工業(yè)機器人需要執(zhí)行的動作進行控制，通過預設的驅(qū)動程序?qū)崿F(xiàn)對機械臂的控制。壓縮機組裝生產(chǎn)線的工業(yè)機器人結(jié)構(gòu)圖，如圖1所示。

2 工業(yè)機器人在壓縮機組裝生產(chǎn)線中的應用

在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)過程中，采用工業(yè)機器人代替人工操作生產(chǎn)線的方式進行生產(chǎn)將消除人工生產(chǎn)過程中的安全隱患，減少重復率高的人工操作，提升生產(chǎn)線整體生產(chǎn)效率。壓縮機組裝生產(chǎn)線中采用工業(yè)機器人進行生產(chǎn)，該生產(chǎn)線的控制系統(tǒng)將對生產(chǎn)設備進行控制并通過控制相應組裝設備實現(xiàn)對壓縮機的生產(chǎn)。生產(chǎn)設備控制系統(tǒng)主要是根據(jù)該生產(chǎn)線的實際生產(chǎn)過程開發(fā)的工業(yè)機器人控制專用功能模塊，該模塊的使用將提高壓縮機自動化生產(chǎn)的整體效率并降低工業(yè)生產(chǎn)的成本。同時，該工業(yè)機器人生產(chǎn)線還能針對不同生產(chǎn)設備進行自動化改造，通過升級控制功能模塊實現(xiàn)其他的生產(chǎn)操作，生產(chǎn)其他型號產(chǎn)品，充分體現(xiàn)工業(yè)機器人的高柔性。該泵體生產(chǎn)線主要完成曲軸、活塞、上缸蓋、下缸蓋、氣缸、消音器和轉(zhuǎn)子的組裝裝配過程，最后進行轉(zhuǎn)子熱套，其泵體生產(chǎn)工藝流程如圖2所示。

2.1 壓縮機組裝生產(chǎn)線機器人系統(tǒng)的設計

壓縮機組裝生產(chǎn)過程中，生產(chǎn)操作流程具有較高的復雜性以及一定的危險性，而采用工業(yè)機器人構(gòu)建壓縮機組裝生產(chǎn)線將消除人工生產(chǎn)過程中的安全隱患，減少重復率高的人工操作，提升工業(yè)生產(chǎn)的整體效率。工業(yè)機器人構(gòu)建的壓縮機組裝生產(chǎn)線主要由送料系統(tǒng)、輸送系統(tǒng)、組裝工業(yè)機器人等系統(tǒng)組成。同時，基于現(xiàn)場總線技術構(gòu)建現(xiàn)場設備之間的信號連接，配置相應的網(wǎng)絡實現(xiàn)對工業(yè)機器人的控制連接，構(gòu)建監(jiān)控網(wǎng)絡對現(xiàn)場設備進行實時監(jiān)控。最終構(gòu)建的集散控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對設備的分散控制集中管理的功能，在有效控制工業(yè)機器人進行工業(yè)生產(chǎn)的同時能夠?qū)崟r監(jiān)控生產(chǎn)數(shù)據(jù)，保證生產(chǎn)過程的安全、穩(wěn)定、高效。

2.2 機器人組裝系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)

工業(yè)機器人構(gòu)建的該生產(chǎn)線主要由送料系統(tǒng)、輸送系統(tǒng)、壓力機等組成，工業(yè)機器人能夠保證送料系統(tǒng)的安全高效運行，通過走帶電機以及自動送料機對需要生產(chǎn)的物料進行輸送，隨后工業(yè)機器人將物料進行拼接并對相關部件進行組裝，保證組裝過程的精度和規(guī)范，確保生產(chǎn)線高效穩(wěn)定地進行自動化生產(chǎn)。

2.3 控制系統(tǒng)

工業(yè)機器人構(gòu)建的該生產(chǎn)線必須配置相應的生產(chǎn)控制系統(tǒng)。生產(chǎn)控制系統(tǒng)作為自動化生產(chǎn)線的核心，有著極其重要的作用，它將直接引導工業(yè)機器人執(zhí)行生產(chǎn)任務，其系統(tǒng)的性能將直接關系生產(chǎn)線的實際生產(chǎn)品質(zhì)。在該生產(chǎn)線生產(chǎn)過程中，先進可靠的控制系統(tǒng)能夠充分發(fā)揮工業(yè)機器人的性能，提升工業(yè)機器人執(zhí)行生產(chǎn)任務的精度。生產(chǎn)控制系統(tǒng)的主要工作是執(zhí)行生產(chǎn)任務，并對成品進行輸送調(diào)度，是對整個生產(chǎn)過程進行調(diào)度、監(jiān)控、管理的核心，通過配置相應的數(shù)據(jù)管理層以及設備層構(gòu)建生產(chǎn)控制系統(tǒng)。

2.4 安全系統(tǒng)

工業(yè)機器人構(gòu)建的該生產(chǎn)線還需要安全系統(tǒng)以保證工業(yè)生產(chǎn)的安全進行。安全系統(tǒng)一般配置相應的硬件，并結(jié)合監(jiān)控軟件，構(gòu)建冗余的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)對生產(chǎn)線的安全保護。根據(jù)相應的標準設計安全系統(tǒng)，可幫助機器設計師在機器設計生產(chǎn)的過程中就可以識別風險，從而降低此類事故發(fā)生的機率，此安全系統(tǒng)依據(jù)ISO 13849-1-2015機械安全設計標準。

硬件方面主要采用安全柵并配合聯(lián)鎖的方式進行配置，通過相應的聲光報警器進行報警，提前進行故障預警，確保生產(chǎn)過程中的安全。軟件方面則通過布置現(xiàn)場總線的方式實現(xiàn)監(jiān)控軟件的數(shù)據(jù)傳輸，結(jié)合帶屏蔽功能的高效傳輸數(shù)據(jù)線路對生產(chǎn)現(xiàn)場進行實時監(jiān)控，提前進行故障判斷并進行相應的安全處理，給維修人員提供準確的現(xiàn)場資料，保障生產(chǎn)線的安全運行。

結(jié)論

工業(yè)機器人在自動化生產(chǎn)線中的應用，大幅度減少了人工的操作，在提升生產(chǎn)效率的同時減少了生產(chǎn)人員的重復工作，在現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)制造中具有不可或缺的地位。工業(yè)機器人的應用提升了工業(yè)生產(chǎn)的自動化程度，但我國工業(yè)機器人發(fā)展較為緩慢，生產(chǎn)過程中的安全防護意識也較為薄弱，在設計工業(yè)機器人自動化生產(chǎn)線時應該注重在保障現(xiàn)場工作人員安全的前提下，提升生產(chǎn)效率和品質(zhì)，降低生產(chǎn)成本，創(chuàng)造更多的經(jīng)濟價值。因此，工業(yè)機器人的應用研究具有極高的工程應用價值。

參考文獻

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