張賀

摘要：現(xiàn)在，產(chǎn)業(yè)機(jī)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(jì)算行業(yè)和管理行業(yè)也有望獲得巨大應(yīng)用。中國(guó)的產(chǎn)業(yè)機(jī)器人取得了很大的進(jìn)步。其次，實(shí)現(xiàn)大部分領(lǐng)域的數(shù)字化和智能化，加快與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一，實(shí)現(xiàn)知識(shí)生產(chǎn)，逐步走向工業(yè)化，成為強(qiáng)大的制造國(guó)。

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

引言

工業(yè)機(jī)器人具有安全高效、自動(dòng)化程度高等諸多優(yōu)點(diǎn)，其出現(xiàn)徹底突破了我國(guó)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(guó)對(duì)工業(yè)機(jī)器人的研究起步較晚，相比于西方發(fā)達(dá)國(guó)家還有著不小的差距，但對(duì)于我國(guó)工業(yè)機(jī)器人技術(shù)的不斷完善和創(chuàng)新將會(huì)為傳統(tǒng)制造業(yè)帶來顛覆性的變化，使得“中國(guó)制造”向著“中國(guó)智造”的方向轉(zhuǎn)變。因此只有不斷加強(qiáng)對(duì)人才的培養(yǎng)和技術(shù)的研發(fā)，才能夠?yàn)橹悄苤圃斓目焖侔l(fā)展打下良好的基礎(chǔ)。

1產(chǎn)業(yè)機(jī)器人的特點(diǎn)

第一，先進(jìn)的產(chǎn)業(yè)機(jī)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(duì)生產(chǎn)途中各個(gè)步驟實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、控制、優(yōu)化、調(diào)度以及決策可以較快實(shí)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(fèi)的減少。第二，技術(shù)的穩(wěn)步提高，產(chǎn)業(yè)機(jī)器人將擁有精準(zhǔn)加工和制造的自動(dòng)化機(jī)器的整體技術(shù)特點(diǎn)，是從電力機(jī)器和計(jì)算機(jī)的跟蹤開發(fā)中派生出來的新時(shí)代的生產(chǎn)工具。這是實(shí)現(xiàn)數(shù)字、智能、自動(dòng)生產(chǎn)的重要方法。先進(jìn)的技術(shù)產(chǎn)業(yè)機(jī)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(duì)過程進(jìn)行檢測(cè)、控制、優(yōu)化、調(diào)度、分級(jí)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(dòng)化水平減少對(duì)環(huán)境的破壞。其具有精細(xì)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(dòng)力機(jī)器和電腦后，可以擴(kuò)展人們的體力和智力。是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、生產(chǎn)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)和智能的首要方式。

2機(jī)器人視覺系統(tǒng)分析

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

機(jī)器人屬于系統(tǒng)工程，應(yīng)該實(shí)現(xiàn)機(jī)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(guó)很多省份積極推廣物聯(lián)網(wǎng)，促使工業(yè)機(jī)器人有效地融合物聯(lián)網(wǎng)，之后催生智能柔性的自動(dòng)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(jī)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(jìn)而對(duì)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的很多數(shù)據(jù)信息進(jìn)行采集了解。

2.2視覺方案的規(guī)劃設(shè)計(jì)

基于上述的難點(diǎn)，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(jī)器人裝置結(jié)合視覺系統(tǒng)實(shí)時(shí)自動(dòng)化升級(jí)改進(jìn)的方案，能夠?qū)崿F(xiàn)從料框內(nèi)部識(shí)別零件的位置誤差，借助視覺識(shí)別操作來校正機(jī)器人裝置的抓取點(diǎn)，達(dá)到機(jī)器人在料框內(nèi)部上件到主線的白車身進(jìn)行定位連接的操作，省去上料操作的人工操作以及上件對(duì)中臺(tái)的中間過渡環(huán)節(jié)，大幅度提升了自動(dòng)化程度。采用手持相機(jī)，可以實(shí)現(xiàn)各類拍攝角度，可以有效應(yīng)對(duì)不同類型車型最優(yōu)特征點(diǎn)不同的難題，因此系統(tǒng)中的視覺方案使用手持相機(jī)的方案配合激光測(cè)距傳感裝置來測(cè)定相關(guān)零部件在料框內(nèi)部的具體位置。

2.3機(jī)器人技術(shù)與虛擬現(xiàn)實(shí)相結(jié)合的應(yīng)用

機(jī)器人技術(shù)與虛擬現(xiàn)實(shí)相結(jié)合，在現(xiàn)實(shí)裝配中尤為關(guān)鍵。積極地研發(fā)先進(jìn)的虛擬現(xiàn)實(shí)結(jié)合系統(tǒng)，其優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)就是簡(jiǎn)單、直觀，能夠?qū)⒀兄破陂g依賴真實(shí)機(jī)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(jī)器人視覺系統(tǒng)在總裝車間自動(dòng)安裝中的應(yīng)用

工業(yè)機(jī)器人在汽車制造中的應(yīng)用工業(yè)機(jī)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(yùn)、焊接、噴涂以及整車裝配等方面。首先是搬運(yùn)，在自動(dòng)化機(jī)床進(jìn)行工件裝卸過程中，機(jī)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(jìn)行精準(zhǔn)的移動(dòng)。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(duì)機(jī)器人輸入不同的搬運(yùn)指令，從而可以保證搬運(yùn)工作的質(zhì)量和效率。其次是機(jī)器人焊接，在現(xiàn)代汽車制造中應(yīng)用機(jī)器人最多的就是弧焊和點(diǎn)焊，在每臺(tái)汽車的制造過程中大約有4000個(gè)焊點(diǎn)，而這些焊點(diǎn)中的大部分都是由機(jī)器人完成的，點(diǎn)焊機(jī)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(shì)。而弧焊機(jī)器人主要是由液壓驅(qū)動(dòng)的，可以通過工作路徑以及速度的設(shè)定來輔助機(jī)器人完成工作。此外還有機(jī)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(jī)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(duì)所需噴涂部位根據(jù)工藝要求進(jìn)行快速噴涂的工作;而機(jī)器人噴漆指的是根據(jù)噴漆指令對(duì)車身表面進(jìn)行快速、勻稱的噴涂工作。最后是機(jī)器人檢測(cè)，汽車在被生產(chǎn)出來之后要經(jīng)過各種嚴(yán)格的檢測(cè)才能夠下線進(jìn)行銷售。機(jī)器人檢測(cè)系統(tǒng)包括視覺傳感器和測(cè)量控制模板兩個(gè)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(jì)算機(jī)將實(shí)際尺寸和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對(duì)比，以確定是否存在誤差。機(jī)器人檢測(cè)不僅能夠準(zhǔn)確、快捷的計(jì)算出實(shí)際誤差，還可以為改進(jìn)成產(chǎn)工藝提供一些思路和方法。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，本文通過使用機(jī)器人安裝視覺系統(tǒng)自動(dòng)上件模塊將原有人工運(yùn)送對(duì)中臺(tái)上件的模式進(jìn)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(dòng)化生產(chǎn)線的產(chǎn)品自動(dòng)化率，也為加工車間不同車型對(duì)中工作臺(tái)工裝的擺放區(qū)域進(jìn)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(yùn)營(yíng)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(dòng)上件工位，為達(dá)成焊裝車間智能制造目標(biāo)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1]李楠舟，劉寧.智能制造產(chǎn)線平臺(tái)數(shù)控機(jī)床的安裝與調(diào)試[J].南方農(nóng)機(jī)，2019，50（24）：132+134.

[2]禹鑫燚，陸文祥，柏繼華，王正安，歐林林.面向智能制造加工的虛擬調(diào)試系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用[J].計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制，2019，27（12）：192-196+212.

[3]哈崢，吳璽，曹瑞超.工業(yè)機(jī)器人在智能制造中的應(yīng)用研究[J].河北農(nóng)機(jī)，2019（12）：62.