机械工程自动化设备安装技术探析

程超1 ,樊超2

摘要：现如今，我国机械工程迅速发展，做好自动化设备安装技术十分重要。为了能够有效提高工业零部件在加工过程中的生产效率，研究人员设计出了一种零部件产品自动装配系统。然而，在装配的过程中，会受到噪音和粉尘的影响，进而会影响整个生产环境。因此，为解决上述问题并提高生产效率，本文研究出了一种基于工业机器人自动化装配系统，该系统是由主控制模块、数据采集模块、视觉采集模块、测距模块、吸尘模块以及降噪模块等共同组成，能够对生产信息数据进行精准采集，并通过识别数字调制信号，进而提高系统控制精度，从而优化生产过程，改善生产环境，最终实现除尘降噪、改善装配环境、节能降耗、提高生产效率的目的，具有一定的推广意义。

关键词：机械工程；自动化设备；安装技术

引言

工业机器人是一种用于工业环境中进行生产、焊接、喷涂、搬运、打磨等作业的机械设备，又被称为工业机械手或机械臂。国际标准化组织于1987年给工业机器人下了一个新的定义：工业机器人是一类能够实现多种工作的可编程机械，其工作可以实现自动化控制的运行和移动功能。目前，在汽车行业中，工业机器人已经得到了大量的使用，如点焊、弧焊、热喷涂、搬运等。同时，其在物流、码垛、药品、食品等行业中，也在逐步取代人工完成复杂枯燥的包装、码垛、搬运等工作。

工业机器人是一种具有多个主轴的自动、位置可控、具有编程功能的多功能操作机，其可以通过编程的方式处理各种材料、零件和专门的设备来完成各种工作。在日本，单轴机器人也属于工业机器人。

1工业机器人概述

工业机器人在工业生产中具备一定的智能化特征、驱动能力以及生产功能。工业机器人可以利用简单的驱动，在人工控制或者自动化控制下，完成相关生产任务。在制作工业机器时，科研人员通过利用计算机语言促使其具备一定的智能化特征，使用者只要下达相关指令，工业机器人就可以完成生产任务。随着科学技术的蓬勃发展，工业机器人的智能化程度需要不断提升，利用3D视觉、2D视觉或者传感器修正和编制自己的动作，进而更好地满足生产需求。

工业机器人的应用范围不断扩大，已经能够在一些简单且重复的工作中取代人工完成生产任务，促使工业机器人的发展迎来高潮。同时，以往的工业机器人制造成本较高，对于企业而言存在一定挑战，而现代工业机器人的制造成本不断降低，更是为企业应用创设了良好条件，尤其在一些特殊工作中，工业机器人的作用更加凸显。例如，在甲醛浓度较高或者腐蚀性较强的环境中，应用工业机器人完全能够满足工作需求。

2机械工程自动化设备安装技术研究

2.1控制系统中的应用

在装配自动化生产线中，控制系统是核心应用之一，在应用时，工业机器人与控制系统互相连接，控制系统控制工业机器人何时动作，机器人反馈动作完成及相关加工信息给控制系统，控制系统则对下一步动作进行指示，完成整个装配任务。控制系统对自动化生产线起到了保障作用，它可以对生产流程中各工作流程以及环节中所需进行的动作做详细的规划和设计，同时也对各个系统间的连接方式做出合理安排，还可以对控制及操作过程中出现的问题及时处理并提供相应数据给工作人员。

2.2降噪模块

在工业加工生产的过程中，往往会出现各种因原因造成的噪音污染。因此，降噪技术就是一项重要的任务。其中，降噪模块是系统设备中重要的组成部分，其是由隔音墙、高精度传感器、消声设备等共同组件组成。其中需要注意的是，降噪模块主要安装在主控制模块中，它的作用是能够隔音墙、消音设备来消除工业机器人，在自动装配生产过程中所产生的所有噪音，从而实现降噪节能的目的，营造出良好安静的生产环境。

2.3自动搬运

在产品和零部件搬运中，以往主要以运输设备和人力为主，但在高强度搬运下，人工工作效率会逐渐降低。在产品和零部件搬运中应用工业机器人能够有效改善这一现状。例如，在汽车制作领域，涉及大量的小体积零配件，应用工业机器人可以快速将零部件集中在箱子内完成集中搬运和精准扮演。同时，一些带有机械臂的工业机器人可以模仿人体完成贵重物体的搬运工作，将零部件精准运输到指定位置。在具体应用中，控制人员通过输入指令能够快速完成搬运工作，并且通过指令对工业机器人的行为进行控制，例如通过输入指令要求其放缓搬运速度，或者要求其保护搬运物体等，不仅能够提升搬运的效率和质量，还可以避免物品在搬运过程中损坏。

2.4人机交互系统中的应用

在整个生产流程中，人机交互的任务及信息量非常大，通过该交互平台，能够实现工业机器人与计算机的全面交互控制。计算机通过工业机器人控制工作站，对生产线上各工位进行监控，能够在工作流程中，对工业机器人的运行情况及生产线的工作情况实时监控，并在生产中采用中控软件进行数据处理、存储和检索，对生产订单进行实施跟踪。利用人机交互系统可批量生产也可定制生产，实现订单化、小型化、数字化工业生产流程，提高企业的生产效率。

2.5托盘下料

当零部件在系统堆满后，机器人将会自动完放料动作，然后，传送带将会把托盘输送到缓存物料区，系统提示待人工取走盘。

因此，为了能够确保工业机器人的装配动作会按照计划进行工作（事先设置的操作顺序工作），首先，要确保整个控制系统以及工作单元中的所有运行设备能够在统一、稳定的信号中进行信息交流。所以，针对系统的控制技术而言，除了需要完成常规的技术控制外，还应该进行相应的技术处理、设备故障处理以及其他影响因素的排除。

其次，当机器人将所有的产品零部件搬运到指定的位置后，将开始进行装配。其中，机器人将会按照1号、2号、3号的顺序把零部件装配到指定的位置，尤其是在装配的过程中，要时刻注意机器人运行轨迹，避免出现零部件无法夹取的现象。再者，针对零部件在装配的过程中，还要注意相关函数算法的运算过程。因此，在整个装配的过程中，要针对机器人的手臂位置不断地调整旋转，尤其是在编程的过程中，要注意检测设备是否能够达到符合规定的卡槽位置以及相关的零部件是否能够旋转到位，从而能够有效避免后续零部件设备在搬运的过程中会出现掉落的现象。所以，针对工件完成之后，要对零部件产品进行一一对比检查，确保完成整个产品装配任务。

结语

工业机器人在部分工业生产领域已经获得应用，并且取得显著的应用效果。基于信息时代，信息化和智能化已经成为工业生产的必然发展趋势，各大企业在积极探索以信息技术为支撑的新型智能制造模式，合理应用工业机器人可以显著提升生产效能，节约生产成本，避免环境污染，确保生产安全，推动工业生产快速发展，实现工业生产的现代智能化。

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