产线如何结合工业机器人运行

A. 简述工业机器人主要应用场合

1、输送线。

机器人系统：通过机器人在特定工位上准确、快速完成部件的装配，能使生产线达到较高的自动化程度；机器人可遵照一定的原则相互调整，满足工艺点的节拍要求；备有与上层管理系统的通信接口。

机器人及输送线物流自动化系统可应用于建材、家电、电子、化纤、汽车、食品等行业。

2、涂胶。

机器人涂胶工作站是机器人中心研制开发的机器人应用系统，主要包括机器人、供胶系统、涂胶工作台、工作站控制系统及其它周边配套设备。

为了提高系统的可靠性，涂胶工作站中的机器人和供胶系统，一般采用国外产品，根据用户的需求，进行工作台、控制柜及周边配套设备的设计制造，并完成涂胶系统的集成。

该工作站自动化程度高，适用于多品种、大批量生产，可广泛地应用于汽车风挡、汽车摩托车车灯、建材门窗、太阳能光伏电池涂胶等行业。

3、焊接。

随着电子技术、计算机技术、数控及机器人技术的发展，自动弧焊机器人工作站，从60年代开始用于生产以来，其技术已日益成熟。

4、自动装箱。

机器人自动装箱、码垛工作站是一种集成化的系统，它包括工业机器人、控制器、编程器、机器人手爪、自动拆/叠盘机、托盘输送及定位设备和码垛模式软件等。它还配置自动称重、贴标签和检测及通讯系统，并与生产控制系统相连接，以形成一个完整的集成化包装生产线。

5、自动焊接。

转轴自动焊接工作站用于以转轴为基体（上置若干悬臂）的各类工件的焊接，它由焊接机器人、回转双工位变位机（若干个工位）及工装夹具组成，在同一工作站内通过使用不同的夹具可实现多品种的转轴自动焊接，焊接的相对位置精度很高。

由于采用双工位变位机，焊接的同时，其他工位可拆装工件，极大地提高了效率。

(1)产线如何结合工业机器人运行扩展阅读

工业机器人由主体、驱动系统和控制系统三个基本部分组成。主体即机座和执行机构，包括臂部、腕部和手部，有的机器人还有行走机构。大多数工业机器人有3～6个运动自由度，其中腕部通常有1～3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；控制系统是按照输入的程序对驱动系统和执行机构发出指令信号，并进行控制。

工业机器人按臂部的运动形式分为四种。直角坐标型的臂部可沿三个直角坐标移动；圆柱坐标型的臂部可作升降、回转和伸缩动作；球坐标型的臂部能回转、俯仰和伸缩；关节型的臂部有多个转动关节。

工业机器人按执行机构运动的控制机能，又可分点位型和连续轨迹型。点位型只控制执行机构由一点到另一点的准确定位，适用于机床上下料、点焊和一般搬运、装卸等作业；连续轨迹型可控制执行机构按给定轨迹运动，适用于连续焊接和涂装等作业。

工业机器人按程序输入方式区分有编程输入型和示教输入型两类。编程输入型是将计算机上已编好的作业程序文件，通过RS232串口或者以太网等通信方式传送到机器人控制柜。

B. 要想从根本上优化工业机器人在汽车生产方面的应用，要从哪些方面进行分析

想要从根本上优化工业机器人在汽车生产方面的应用，就必须从人机工程系统的大环境入手进行分析：

①人机工程系统的主动部分。将汽车产品的设计归属于主动人机工程是因为在对新的车型等产品进行研发的过程中，所要经历的虚拟和实物造车两部分当中出现的人机问题，因为涉及范围小、应用技术狭窄，所以可以在小范围之内通过主动措施解决。主动人机工程阶段所生产的汽车产品不会真正投入到量产的过程中，因为这部分产品是小范围实验开发的产物，作为试验品比较容易实现主动控制。

虽然工业机器人作为主要的生产操作者，但是依然需要操作人员进行监督和统一管理，长期监察工业设备的机械性操作，很容易加大工作人员的疲劳度，导致其满意度逐渐下降，从而对生产线的批量生产效率产生一定的阻碍。因此在被动人机工程中，需要尽量对工作人员的轮岗进行理性排班，控制工作人员的工作强度，以此来尽可能降低工作人员的疲劳度，提高工作人员对工作的满意度，从而促进被动人机工程的进行。

C. 工业机器人自动化的优势

工业机器人自动化的优势如下：
1.降低生产成本，提高投资回报率，并大大降低初始安装成本。机器人将判仿提高速度，并对生产产生重大影响。
2.周期时间短，生产线效率高，因此周期时间也短。与人类员工合作相比，在更短的时间内生正冲谈产更多的产品。
3.具有更高的可靠性和质量，这些应用将具有重复性和高精度。产品每次都按照相同的规格制造，因此不需要维护。
4.由于机器人的良好工作质量，减少了浪费。
5.提高安全性。机器人可以提高工作场所的安全性，许多危险的应用将不再需要。
6.更多客户。因为机器人可以完成更多的工作，公司可以拥有更举碰多的客户。
7.建筑面积利用率。由于整个生产线的机器人自动化，可以减少占地面积，从而提高利用率。这个过程变得更加有效。

D. 工业机器人一般运用在什么地方

工业机器人的典型应用包括焊接、刷漆、组装、采集和放置（例如包装、码垛和 SMT）、产品检测和测试等; 所有的工作的完成都具有高效性、持久性、速度和准确性。机器人家说主要体现在以下几个方面：

01最常见的汽车生产线车间
02锻造线上，机器人参与上下料。
03美的空调的生产线上，4台机器人焊接罐件。
04生产流水线上，机械手正完成快速准确地抓取工序。
05CNC加工中心应用机器人进行自动化上下料。
06机器人和机床结合为一体，直接参与机加工。
07冲压(锻压)生产线上，几台冲压机器人完成上下料动作。
08机器人正在安静地重复着码垛的工作。
09检测线上，4台机器人正交错完成大型车身的测量与检测。

E. 工业机器人的应用场景有哪些

目前工业机器人应用还是挺广泛的，在电子、物流、化工等各个工业领域中都有很多应用，我今天举例一些比较大众且成熟的应用场景：

1.在码垛方面的应用

机器人具有多维度的附加功能。它能够代替工作人员在特殊岗位上的工作，比如在高危领域如核污染区域、有毒区域、核污染区域、高危未知区域进行探测。还有人类无法具体到达的地方。

以后的工业机器人不但是协同操作，更有很多如裸眼3D和微观科学技术的加持，以后的应用场景将会更加广泛和多元。

F. 工业机器人的技术原理是什么

工业机器人的技术原理：
机器人控制系统是机器人的大脑，是决定机器人功能和性能的主要因素。
工业机器人控制技术的主要任务就是控制工业机器人在工作空间中的运动位置、姿态和轨迹、操作顺序及动作的时间等。具有编程简单、软件菜单操作、友好的人机交互界面、在线操作提示和使用方便等特点。
关键技术包括：
(1)开放性模块化的控制系统体系结构：采用分布式CPU计算机结构，分为机器人控制器(RC)，运动控制器(MC)，光电隔离I/O控制板、传感器处理板和编程示教盒等。机器人控制器(RC)和编程示教盒通过串口/CAN总线进行通讯。机器人控制器(RC)的主计算机完成机器人的运动规划、插补和位置伺服以及主控逻辑、数字I/O、传感器处理等功能，而编程示教盒完成信息的显示和按键的输入。
(2)模块化层次化的控制器软件系统：软件系统建立在基于开源的实时多任务操作系统Linux上，采用分层和模块化结构设计，以实现软件系统的开放性。整个控制器软件系统分为三个层次：硬件驱动层、核心层和应用层。三个层次分别面对不同的功能需求，对应不同层次的开发，系统中各个层次内部由若干个功能相对对立的模块组成，这些功能模块相互协作共同实现该层次所提供的功能。
(3)机器人的故障诊断与安全维护技术：通过各种信息，对机器人故障进行诊断，并进行相应维护，是保证机器人安全性的关键技术。
(4)网络化机器人控制器技术：当前机器人的应用工程由单台机器人工作站向机器人生产线发展，机器人控制器的联网技术变得越来越重要。控制器上具有串口、现场总线及以太网的联网功能。可用于机器人控制器之间和机器人控制器同上位机的通讯，便于对机器人生产线进行监控、诊断和管理。

G. 在对工业机器人的进行线性运动时，操作者的操作要点主要有哪些

工业机器人的线性运动是指安装在机器人第6轴法兰盘上工具的TCP在空间中作线性运动。坐标线性运动时要指定坐标系、工具坐标、工件坐标。坐标系包括大地坐标、基坐标、工具坐标、工件坐标。工具坐标指定了TCP点位置、坐标系指定了TCP点在哪个坐标系中运行。工件坐标指定TCP点在哪个工件坐标系中运行，当坐标系选择了工件坐标时，工件坐标才生效。

线性运动手动操作步骤：

第1步：单击ABB主菜单下拉菜单中的手动操作

第2步：点击动作模式，选择线性方式。

第3步： 选择工具坐标系 “tool0”（这里我们用的是系统自带的工具坐标，关于工具坐标的建立请第四章），电机上电

第4步：操作示教器上的操作杆，工具坐标TCP点在空间做线性运动，操作杆方向栏中X、Y、Z的箭头方向代表各个坐标轴运动的正方向。

H. 如何构建与人类协作的工业机器人

协作机器人（Collaborative Robot）与传统的工业机器人(Instrial Robot)还是很大的不同的，首先payload是不一样的，协作机器人偏向处理精密的小重量工件，因此直接造成了面向的工业应用领域的不同；其次就是厂商主推的impact sensitive，可纤轿陪以在撞到人的情况下停止运动，所以可以省去安全围栏（很多情况下还是需要区域传感器的）；还有就是可以手工移动机器手臂进行示教，不需要掌握专门的编程语言，容易上手，这也跟整帆帆体的尺寸和重量设计有关；还有一个特点就是以ABB的YuMi为代表的双臂协作（Rethink是假双臂，做得东西更像玩具）。
没有机器是不需要人的维护和调毁蠢整的，只是需要的多少而已，机器越可靠，flexibility越大那么相对来说就更不需要人的操心。传统机器人和协作机器人都是做重复的规定动作，从这点上看没有区别，只有这样自动化程度也才会高。
人机协作设计出来的目的就是克服传统机器人的某些缺点，并且攻占更细分的精细操作和定制化操作的市场，并不能取代传统机器人，而且目前也没有得到大范围的应用，看一看它的尺寸你就知道大的部件必然是无法加工的了。
空间肯定是协作机器人的一个优势，但这个优势存在的前提是协作机器人和传统工业机器人都能够胜任这个任务。因为体积小，重量轻，安装和调试简单，同样的一台机器可以相对方便的移动位置（YuMi两个人就可以抬），重新进行教导，极大的提高了生产线的柔性，减少的投入。而反观传统工业机器人，就是工件、机器和机器人的位置发生些许变化都要人工拿着控制器调半天，更别说如果为了新的生产工序移动位置，整个地板和围栏要重做，基本就跟重新安装一样的麻烦。
顺便再加一句，以ABB为例，因为和他们沟通比较多，他们也在北美建立了自己的机器人生产基地，就在Auburn Hills。刚上协作机器人的时候，他们本身掌握也不多，对于应用是否可行也拿不准，自己用买了3D打印机做EOAT。而且集成商也都是新接触，都需要新的培训，只有整个产业链条和配套的都稍微成熟的时候，这个市场才会做大。从使用者的角度来说各种各样的需求还是不少的，而且现在很多的东西发明出来需要创造需求，只要这个需要时必要的那就会有市场

I. 自动线和工业机器人相结合对自动线、社会发展带来怎么的变化 和促进作用

在机械板块所有细分子行业中，行业空间最大、能够跨越低迷经济周期的”三驾马车“分别为机器人、航空装备与民生装备制造业。”国海证券相关分析师据记者表示，尤其在中国传统制造业面临智能化转型升级的背景下，机器人产业因为具有丰厚的制造业土壤而得以拥有最广阔的发展空间。
中国机器人产业的迅猛发展，一方面与劳动力成本增加有必然联系，另一方面则是工业化发展到一定阶段的必然产物。中国经过30多年的工业化进程，产业的配套能力显着增强，产业基础十分雄厚。在机器人等产业的带动下，加速传统产业的转型升级，将带来一场新的产业变革。清华大学负责国家机器人项目的院士据记者分析说，在“工业4.0”时代，中国制造业实现弯道超车的关键之一就是以机器人为代表的智能化发展。
业内专家介绍，“工业4.0”战略的核心就是实现人、设备与产品的实时联通、相互识别和有效交流，从而构建一个高度灵活的个性化和数字化的智能制造模式。在这种模式下，生产由集中向分散转变，产品由趋同向个性化转变，用户也将由部分参与向全程参与转变。

业内人士介绍，此前，工并运业机器人应用最为广泛的是汽车制造业;如今，机器人制造企业正努力向其他领域拓展。此前工业机器人主要替代重体力劳动和复杂劳动，以解决人力在恶劣环境指差下作业的问题;而现在正转向简单重复的、大量使用劳动力的地方。“现在的80后、90后不愿意从事简单的重复劳作，于是机器替代便成为以后发展的重要趋绝逗梁势。”
相关部门显然已经注意到智能化所带来的制造业变革，国家层面对智能制造的政策持续加码。目前大力度推广机器人产业化的国家部委主要是工信部，其2013年推出推进机器人产业发展的指导意见，且不停酝酿新政，扶持智能化产业加速发展。

J. 自动化生产线设计要点分析论文

自动化生产线设计要点分析论文

在学习、工作中，大家总免不了要接触或使用论文吧，论文可以推广经验，交流认识。你知道论文怎样才能写的好吗？下面是我为大家收集的自动化生产线设计要点分析论文，希望能够帮助到大家。

摘 要：

经济的快孙兄速发展促进了各类物资需求的不断增加，尤其是以汽车、电子、家电等工业制品为代表的工业品的需求在不断的增加，传统的粗放型的生产模式正在逐步被自动化生产线所取代，在提高产品生产效率、产品生产质量的同时也极大的节约了人力成本，提高了企业的经济效益。现代自动化生产线依托于不断发展的工业机器人以及电子控制技术的发展，在总结分析工业品生产流程的基础上采用细分化的设则缺袭计从而实现自动化的生产。文章在分析自动化生产线设计流程的基础上对自动化生产线设计过程中可能出现的问题进行举例分析，并对如何做好相关问题的解决进行探讨。

关键词：

自动化生产线；设计；装配线

前言

自动化生产线是现今在工业生产领域中应用较多的生产设备。自动化生产线现今多采用的是全扮哗自动、半自动的形式加以实现，其中半自动化生产线主要是通过将生产线中的一部分不经济的人工操作转变为机器替代，从而更好的提高企业的经济效益和产品成产效率。做好自动化生产线的设计需要在熟悉工业产品生产工艺的基础上做好对于自动化生产线的设计。

1 自动化生产线设计流程

自动化生产线的设计需要在熟悉产品生产工艺的基础上得以实现，首先只有在熟悉产品生产工艺的及产品特点的基础上来对自动化生产线进行设计，同时产品生产工艺也是一个产品装配过程的完整体现，产品生产过程中的每一道工序都会对产品的每一步生产进行详细的要求与说明，并对相应的规格标准进行说明。因此，在对自动化生产线进行设计之前首先要对产品的生产工艺进行分析、熟悉。

2 做好自动化生产线的节拍分析

做好自动化生产线的生产节拍的分析对于自动化生产线的设计有着十分重要的意义。自动化生产线的产品生产节拍决定着自动化生产线所产生的产品的质量。自动化生产线的生产效率主要指的是自动化生产线在单位时间内所生产出半成品所需要的时间，其是评价一个自动化生产线是否合格的重要指标之一，在自动化生产线的设计过程中需要对各个工位进行节拍分析并整合小节拍工位对自动化生产线中的瓶颈工位予以消除减少自动化生产线设计中的冗余工序环节，提高生产效率。

自动化生产线中的生产节拍主要由工艺操作时间和辅助作业时间所组成，在自动化生产线的生产节拍的设计时要首先对生产线的平衡率进行一定的设计计算。在完成了对于生产线平衡率计算的基础上再对生产线节拍进行计算，这是由于自动化生产线中的节拍最长的工位将会对其他工位的运行产生较为严重的限制，因此，自动化生产线中的生产节拍主要是由自动化生产线运行过程中运行时间最长的工位节拍所决定的。在对自动化生产线进行设计的过程中需要对最长工位进行分析以确定是否能缩短其运行时间从而有效的减少节拍瓶颈，从而使得自动化生产线中的各工位的运行节拍保持一定的均衡。

3 确定自动化生产线的设计方案

在完成了对于自动化生产线设计的前期准备工作后需要对自动化生产线的设计方案进行确定，在自动化生产线设计方案的确定过程中需要对自动化生产线进行多套方案设计并在上述方案中选择最优的设计方案。最优自动化生产线设计方案的评价标准：简单实用、可靠性并尽可能的`降低人工操作并在满足所有功能的前提条件下从自动化生产线的生产成本、生产效率等方面来进行确定。在完成了对于自动化生产线的设计方案确定后需要对自动化生产线进行三维模型设计，并绘制相关的二维工程图。

3.1 自动化生产线的传动系统及结构设计

自动化生产线在对于传统系统及结构的设计需要根据产品的结构形式来进行确定。现今在自动化生产线中使用较多的输送方式主要有：链传输、皮带传输以及转盘输送和振动盘供料等的多种方式，而后需要对产品自动生成中的产品分隔和环向等进行考虑，如需要在工位上对零件进行检测或是定位时需要对产品的分隔且脱离传送进行精确的定位。从而确保在没有其他外力参与的情况下对产品进行装配、加工和检测。在自动化生产线中对于产品的转换向主要由X/Y/Z三个自由度所组成，在进行换向时可以通过使用换向汽缸、分度盘或是凸轮分度器及特定的机械工装来实现自动化生产线生产过程中的旋转功能，在自动化生产线中的分隔过程中由于各工位的节拍存在着差异将会存在着一定的等待现象，如这一等待时间稍长则需要在自动化生产线中设计暂存料的料垛。

3.2 做好自动化生产线中的气动原理图的绘制

在对自动化生产线产品工艺进行分析的基础上需要对各工位的举升、夹紧、直线运动、转动等功能的实现进行确定，在对其进行设计的过程中需要依靠工作站的运行方式来对自动化生产线中的气动系统的原理图进行确定与绘制。对于依靠气动来实现举升等受重力因素影响或是在紧急情况下禁止动作的环节需要在气动控制环节的设计中增加气动控制单向阀，并在阀片的选择设计中选用三位五通中空阀的设计，从而在断气或是紧急情况下气动单元因重力动作而产生的危险。

3.3 做好现场工艺布局图的绘制

在自动化生产线现场工艺布局图的绘制过程中需要根据产品的生产工艺来对自动化生产线中的各工位进行确定，在工位的确定过程中需要依照现场的实际情况来对各工位的位置进行合理的布局并绘制成图，从而实现将各工位有序的串联或并联成一个有机的整体。在自动化生产线的设计过程中还需要充分考虑到客户现场中的气源气路、电源、线控走线的方式以及中间转接环节等，做到细致分类。在走线方式上主要分为空中和地面两种走线方式，对于自动化生产线走线中所需要使用的气管、电源线、控制线、线槽等进行充分的考虑并在确定所需要的长度时乘以一定的系数，以确保实际走线管过程中的损耗。

3.4 自动化生产线的设计原则

在自动化生产线的设计过程中需要在满足使用功能的前提下尽可能的对工艺步骤进行优化、设计过程最简化、设计成本最小化。在自动化生产线的设计过程中对于自动化生产线所使用的各个零件如传感器、PLC等的部件应当尽量选择统一的标准，从而在降低自动化生产线成本的同时能够方便的对其进行管理、互换。

3.5 做好自动化生产线中的机器人形式的确定

在自动化生产线中的机器人形式的确定中需要在综合分析产品零件的加工节拍、自动化生产线所在平面形式的区别以及产品上、下料的时间、产品加工过程中处理中间件物流所需要使用的时间自己设备加工工位等的基础上来对生产机器人的形式进行确定看是采用关节式还是其他的形式。

3.6 做好基于现场总线的自动化生产线组网

控制系统是自动化生产线的核心中枢，现场总线是现今工业自动化生产中进行现场通讯的主要通讯手段，同时使用现场总线来将自动化生产线中各个独立的控制单元模块进行链接以实现对于自动化生产线的控制。自动化生产线的控制管理主要由上位机和主、从站构建起整个控制系统，从站主要将本站功能完成信号和本站功能准备好信号传输至主站，主站通过与上位机进行信息交换来按照工艺流程对整个自动化生产线进行启停控制。在主、从站控制设备的选择上主要采用PLC来作为现场工作站的主控制器，并通过现场总线将各控制器构建起一个控制网络以实现对于自动化生产线的控制。

4 结束语

自动化生产线是现今工业化生产中发展的重要方向。文章在分析自动化生产线设计流程的基础上对自动化生产线设计中的要点进行了分析介绍。

参考文献

[1]何平阳，姚杰，程西伟.基于现场总线控制系统的冰柜箱壳成形自动化生产线设计[J].模具工业，2012，38（10）：58-61.

[2]李伟光，蒙启泳，练小华.基于PLC的不锈钢锅复合压力焊自动化生产线设计[J].制造业自动化，2012，34（23）：97-100.

[3]李伟光，刘铨权，许阳钊，等.基于PLC和触摸屏的DVD盒自动化生产线设计[J].机械与电子，2009（5）：71-74.