工业机器人的应用场景分析

工业机器人是一种生产设备，其优势在于提高生产效率、降低生产成本、保障产品质量。工业机器人广泛应用于各种场景之中（表1-2），从常用的机器人系列和市场占有情况来看，主要的工业机器人应用场景有焊接、喷漆、装配、搬运、自动导引运输等。

表1-2 工业机器人在制造业领域的具体应用

（1）焊接

焊接的主要过程是利用放电产生的热量，以熔化的焊条连接钢板。放电过程会产生紫外线和有毒气体。焊接工人一般手持挡板进行焊接工作，尽管如此，仍然会或多或少地受到人身伤害。工业机器人在焊接领域应用较早，有效地将焊接工人从有毒有害的作业环境中解放了出来（图1-5）。

图1-5 安川焊接机器人

资料出处：日本Yaskawa（安川电机）官方网站。

目前，随着各种功能的不断完善，焊接机器人完全可以替代熟练的焊接工人。一个典型例子是，在由三台机器人协调实现的联动焊接系统中，中央机器人进行焊接，两侧机器人调整焊接对象的工作角度，配合中央机器人便捷地完成焊接作业（图1-6）。

图1-6 焊接机器人系统

资料出处：日本Yaskawa（安川电机）官方网站。

（2）喷漆

喷漆机器人是可以进行自动喷漆或喷涂其他涂料的工业机器人。喷漆机器人一般作为喷涂生产线的单元设备集成在制造系统中，主要用于汽车车身喷涂生产线。

（3）装配

以往，装配机器人主要集中在电子制造行业，用于在印刷电路板上装配电子零部件。近年来，随着工业机器人作业精度的提升，一些传统上必须依赖手工操作的复杂装配作业也开始逐步用工业机器人来实施了（图1-7）。

图1-7中的双臂装配机器人左臂把控螺丝，右臂持电动螺丝刀将螺丝拧紧，和工人的作业方式完全相同，未来有望在各种装配作业中得到普及。双臂机器人可以从事传统机器人无法实现的作业，如精细组件的装配等。符合机器人向更灵活的方向发展的大势所趋。(www.xing528.com)

图1-7 装配机器人

资料出处：日本Yaskawa（安川电机）官方网站。

（4）搬运

搬运机器人是可以进行自动化搬运作业的工业机器人。搬运机器人可安装不同的末端执行器以完成各种不同形状和状态的工件的搬运工作，大幅减轻了工人繁重的体力劳动，被广泛应用于机床上下料、冲压机自动化生产线、自动装配流水线、码垛搬运、集装箱自动搬运等。

（5）自动导引运输

自动导引车（Automatic Guided Vehicle，AGV）是车间内自动搬运物品，辅助生产物流管理的一种工业机器人。AGV广泛应用于机械、电子、纺织、造纸、卷烟、食品等行业。主要特点在于：作为移动的输送机，AGV不固定占用地面空间，且灵活性高，改变运行路径比较容易；系统可靠性较高，即使一台AGV出现故障，整个系统仍可正常运行；此外，AGV系统可通过TCP/IP协议与车间管理系统相连，是公认的建设无人化车间、自动化仓库，实现物流自动化的最佳选择。例如，在汽车生产线上，应用AGV可实现发动机、后桥、油箱等部件的动态自动化装配；在大尺寸液晶面板生产线上，应用AGV可实现自动化装配，能够极大地提高生产效率。

（6）检测检验

消费品工业领域也将是工业机器人的一大应用方向。例如，制药行业的药品检测分析处理机器人能够替代测试员进行药品测试和监测分析（图1-8，图1-9）。机器人的检验要比熟练的测试员更加精确，采集数据样本的精度更高，能够取得更好的实验效果。同时，在一些病毒样本检测的危险作业环境中，机器人能够有效替代测试人员。

图1-8 实验分析处理机器人

资料出处：日本Yaskawa（安川电机）官方网站。

图1-9 药品封装机器人

资料出处：日本Yaskawa（安川电机）官方网站。