張賀

摘要：現(xiàn)在，產(chǎn)業(yè)機器人不僅在傳統(tǒng)的汽車、設(shè)備、生產(chǎn)領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用，在非工業(yè)領(lǐng)域也有涉足。此外，在服務(wù)行業(yè)、計算行業(yè)和管理行業(yè)也有望獲得巨大應(yīng)用。中國的產(chǎn)業(yè)機器人取得了很大的進步。其次，實現(xiàn)大部分領(lǐng)域的數(shù)字化和智能化，加快與國際標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一，實現(xiàn)知識生產(chǎn)，逐步走向工業(yè)化，成為強大的制造國。

關(guān)鍵詞：機器人視覺系統(tǒng);總裝車間;自動安裝;應(yīng)用

引言

工業(yè)機器人具有安全高效、自動化程度高等諸多優(yōu)點，其出現(xiàn)徹底突破了我國傳統(tǒng)工業(yè)制造行業(yè)的局限性，為智能制造在制造業(yè)當(dāng)中的應(yīng)用開辟了一條新的路徑。由于我國對工業(yè)機器人的研究起步較晚，相比于西方發(fā)達國家還有著不小的差距，但對于我國工業(yè)機器人技術(shù)的不斷完善和創(chuàng)新將會為傳統(tǒng)制造業(yè)帶來顛覆性的變化，使得“中國制造”向著“中國智造”的方向轉(zhuǎn)變。因此只有不斷加強對人才的培養(yǎng)和技術(shù)的研發(fā)，才能夠為智能制造的快速發(fā)展打下良好的基礎(chǔ)。

1產(chǎn)業(yè)機器人的特點

第一，先進的產(chǎn)業(yè)機器人將整合精密、智能、軟件應(yīng)用的開發(fā)等各種發(fā)展中的制造技術(shù)。并通過對生產(chǎn)途中各個步驟實時監(jiān)測、控制、優(yōu)化、調(diào)度以及決策可以較快實現(xiàn)產(chǎn)量的增加，產(chǎn)品品質(zhì)的快速提高，產(chǎn)品生產(chǎn)成本的減少，資源浪費的減少。第二，技術(shù)的穩(wěn)步提高，產(chǎn)業(yè)機器人將擁有精準(zhǔn)加工和制造的自動化機器的整體技術(shù)特點，是從電力機器和計算機的跟蹤開發(fā)中派生出來的新時代的生產(chǎn)工具。這是實現(xiàn)數(shù)字、智能、自動生產(chǎn)的重要方法。先進的技術(shù)產(chǎn)業(yè)機器人將精確度、柔軟性、知性、軟件應(yīng)用開發(fā)和其他高度精密的制造技術(shù)相結(jié)合。通過對過程進行檢測、控制、優(yōu)化、調(diào)度、分級管理和決策，來增加輸出、較少質(zhì)量和原材料使用、降低資源消耗和工業(yè)自動化水平減少對環(huán)境的破壞。其具有精細加工、靈活生產(chǎn)的技術(shù)特性。他們是新一代生產(chǎn)工具，在動力機器和電腦后，可以擴展人們的體力和智力。是實現(xiàn)自動化、生產(chǎn)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)和智能的首要方式。

2機器人視覺系統(tǒng)分析

2.1機器人技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相結(jié)合的應(yīng)用

機器人屬于系統(tǒng)工程，應(yīng)該實現(xiàn)機器人技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的緊密結(jié)合。近些年來，我國很多省份積極推廣物聯(lián)網(wǎng)，促使工業(yè)機器人有效地融合物聯(lián)網(wǎng)，之后催生智能柔性的自動化裝配焊接，產(chǎn)生較為顯著的成效。經(jīng)過物聯(lián)網(wǎng)的途徑，工業(yè)機器人可以獲得感知能力，相應(yīng)地具備視覺、觸覺甚至味覺，進而對生產(chǎn)環(huán)節(jié)的很多數(shù)據(jù)信息進行采集了解。

2.2視覺方案的規(guī)劃設(shè)計

基于上述的難點，通過外部考察和預(yù)期方案的比較，由于料框內(nèi)部的零部件擺放分精度不能符合上件定位的精度需要，由空間、執(zhí)行效率、綜合成本、裝置的柔性、裝置的安全、穩(wěn)定性等等層面分析以后，最后認(rèn)定此工位使用機器人裝置結(jié)合視覺系統(tǒng)實時自動化升級改進的方案，能夠?qū)崿F(xiàn)從料框內(nèi)部識別零件的位置誤差，借助視覺識別操作來校正機器人裝置的抓取點，達到機器人在料框內(nèi)部上件到主線的白車身進行定位連接的操作，省去上料操作的人工操作以及上件對中臺的中間過渡環(huán)節(jié)，大幅度提升了自動化程度。采用手持相機，可以實現(xiàn)各類拍攝角度，可以有效應(yīng)對不同類型車型最優(yōu)特征點不同的難題，因此系統(tǒng)中的視覺方案使用手持相機的方案配合激光測距傳感裝置來測定相關(guān)零部件在料框內(nèi)部的具體位置。

2.3機器人技術(shù)與虛擬現(xiàn)實相結(jié)合的應(yīng)用

機器人技術(shù)與虛擬現(xiàn)實相結(jié)合，在現(xiàn)實裝配中尤為關(guān)鍵。積極地研發(fā)先進的虛擬現(xiàn)實結(jié)合系統(tǒng)，其優(yōu)勢特點就是簡單、直觀，能夠?qū)⒀兄破陂g依賴真實機器人的程度明顯降低，減少安全隱患問題，以及減少生產(chǎn)成本支出，促使生產(chǎn)效率提升。

3機器人視覺系統(tǒng)在總裝車間自動安裝中的應(yīng)用

工業(yè)機器人在汽車制造中的應(yīng)用工業(yè)機器人在汽車制造業(yè)中的應(yīng)用十分廣泛，主要應(yīng)用于搬運、焊接、噴涂以及整車裝配等方面。首先是搬運，在自動化機床進行工件裝卸過程中，機器人可以做到準(zhǔn)確、快速的抓取到所需零部件，并在不損壞零部件的情況下進行精準(zhǔn)的移動。在汽車生產(chǎn)過程中可以根據(jù)工件形態(tài)和重量的不同來對機器人輸入不同的搬運指令，從而可以保證搬運工作的質(zhì)量和效率。其次是機器人焊接，在現(xiàn)代汽車制造中應(yīng)用機器人最多的就是弧焊和點焊，在每臺汽車的制造過程中大約有4000個焊點，而這些焊點中的大部分都是由機器人完成的，點焊機器人在控制精度和作業(yè)質(zhì)量以及效率方面有著巨大的優(yōu)勢。而弧焊機器人主要是由液壓驅(qū)動的，可以通過工作路徑以及速度的設(shè)定來輔助機器人完成工作。此外還有機器人噴涂，在汽車制造領(lǐng)域噴涂工作一般分為涂膠和噴漆兩種。機器人涂膠指的是在車身材料物理和化學(xué)特性基礎(chǔ)上對所需噴涂部位根據(jù)工藝要求進行快速噴涂的工作;而機器人噴漆指的是根據(jù)噴漆指令對車身表面進行快速、勻稱的噴涂工作。最后是機器人檢測，汽車在被生產(chǎn)出來之后要經(jīng)過各種嚴(yán)格的檢測才能夠下線進行銷售。機器人檢測系統(tǒng)包括視覺傳感器和測量控制模板兩個部分，其工作原理為，通過視覺傳感器獲取所需的圖像信息，然后在利用計算機將實際尺寸和標(biāo)準(zhǔn)進行對比，以確定是否存在誤差。機器人檢測不僅能夠準(zhǔn)確、快捷的計算出實際誤差，還可以為改進成產(chǎn)工藝提供一些思路和方法。

結(jié)束語

綜上所述，本文通過使用機器人安裝視覺系統(tǒng)自動上件模塊將原有人工運送對中臺上件的模式進行了替換，這種技術(shù)的替換模式既最大限度地提高了自動化生產(chǎn)線的產(chǎn)品自動化率，也為加工車間不同車型對中工作臺工裝的擺放區(qū)域進行了顯著的節(jié)省，完成了降本增效的任務(wù)，大幅減少了生產(chǎn)運營成本及操作空間面積。本文的研究可以推廣至車間各種類型零件分總成系統(tǒng)的手動上件工位，為達成焊裝車間智能制造目標(biāo)打下了堅實的基礎(chǔ)。

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