裝配是產(chǎn)品生產(chǎn)的后續(xù)工序，在制造業(yè)中占有重要地位，在人力、物力、財(cái)力消耗中占有很大比例，作為一項(xiàng)新興的工業(yè)技術(shù)，機(jī)器人裝配應(yīng)運(yùn)而生。

一、何為裝配機(jī)器人？

裝配機(jī)器人【assembly robot】，為完成裝配作業(yè)而設(shè)計(jì)的工業(yè)機(jī)器人。它是柔性自動(dòng)化裝配系統(tǒng)的核心設(shè)備，由機(jī)器人操作機(jī)、控制器、末端執(zhí)行器和傳感系統(tǒng)組成。

常用的裝配機(jī)器人主要有：

（一）可編程通用裝配操作手(Programmable Universal Manipula-tor for Assembly)，即PUMA機(jī)器人；

puma機(jī)器人

（二）平面雙關(guān)節(jié)型機(jī)器人(Selective Compliance Assembly Robot Arm)即SCARA機(jī)器人。

SCARA機(jī)器人

與一般工業(yè)機(jī)器人相比，裝配機(jī)器人具有精度高、柔順性好、工作范圍小、能與其他系統(tǒng)配套使用等特點(diǎn)，主要用于各種電器的制造行業(yè)。

二、裝配機(jī)器人的結(jié)構(gòu)組成

機(jī)器人的一般由機(jī)器人整機(jī)、驅(qū)動(dòng)單元、手臂和手腕、末端執(zhí)行器、行走裝置構(gòu)成。

（一）機(jī)器人整機(jī)

機(jī)器人整機(jī)，基本上由兩部分組成，一是操作機(jī)，一是控制裝置。

1. 操作機(jī)

   操作機(jī)是機(jī)器人的本體結(jié)構(gòu)，包括：基座、驅(qū)動(dòng)器或驅(qū)動(dòng)單元、手臂、手腕、末端執(zhí)行器、行走機(jī)構(gòu)以及安裝在操作機(jī)上的各種感受裝置等。

2. 控制裝置

   控制裝置一般包括計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)、伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、電源裝置以及與操作者聯(lián)系的裝置等。

（二）驅(qū)動(dòng)單元

驅(qū)動(dòng)單元，或驅(qū)動(dòng)器，是機(jī)器人的動(dòng)力執(zhí)行機(jī)構(gòu)，根據(jù)動(dòng)力源的類別不同，可分為電機(jī)驅(qū)動(dòng)，液壓驅(qū)動(dòng)和氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)三類。

電動(dòng)驅(qū)動(dòng)在多數(shù)情況下采用直流、交流司服電機(jī)，也可采用力矩電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)等。

（三）手臂和手腕
手臂和手腕是機(jī)器人操作機(jī)中的基本部件，它由旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和往復(fù)運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)組成。其結(jié)構(gòu)形式是多種多樣的，但多數(shù)機(jī)器人的手臂和手腕是由關(guān)節(jié)和桿件構(gòu)成的空間機(jī)構(gòu)，一般有3— 10 個(gè)自由度組成，工業(yè)機(jī)器人一般有3— 6 個(gè)自由度，由于機(jī)器人具有多自由度手臂、手腕的機(jī)構(gòu)，使操作運(yùn)動(dòng)具有通用性和靈活性，這也是區(qū)別于一般自動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)。

（四）末端執(zhí)行器

末端執(zhí)行器是機(jī)器人手腕末端機(jī)械接口所連接的直接參與作業(yè)的機(jī)構(gòu)，如夾持器，焊鉗，焊槍，噴槍或其他作業(yè)工具，傳感器等。

（五）行走裝置

行走裝置分輪式、履帶式和步行式等幾種，也可用采用螺旋槳式或其他形式的推進(jìn)機(jī)構(gòu)，工業(yè)機(jī)器人多采用輪式機(jī)構(gòu)。

三、裝配機(jī)器人的分類

四、裝配機(jī)器人的參數(shù)依據(jù)

1. 工作空間的大小和形狀；

2. 聯(lián)接運(yùn)動(dòng)的方向；

3. 聯(lián)接力的大??；

4. 能搬送多大質(zhì)量的工件；

5. 定位誤差的大?。?

6. 運(yùn)動(dòng)速度（循環(huán)時(shí)間、節(jié)拍時(shí)間）。

五、裝配機(jī)器人的用途

機(jī)器人的應(yīng)用已經(jīng)涉及到工業(yè)、農(nóng)業(yè)、林業(yè)、醫(yī)療、海洋探測、太空、娛樂等很多領(lǐng)域。

機(jī)器人在生產(chǎn)中的應(yīng)用，對提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，提高產(chǎn)品質(zhì)量，改善勞動(dòng)條件，提高企業(yè)的競爭能力和應(yīng)變能力，促進(jìn)新產(chǎn)業(yè)的建立和發(fā)展，改變勞動(dòng)結(jié)構(gòu)，以及促進(jìn)相關(guān)學(xué)科的技術(shù)進(jìn)步，均發(fā)揮了重大的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。

目前，在汽車裝配行業(yè)中，人工已逐漸被自動(dòng)化的生產(chǎn)線所取代，在擋風(fēng)玻璃的裝配中，由于汽車擋風(fēng)玻璃寬大，人工不易安裝和操作的特點(diǎn)，為適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展，減少工人的勞動(dòng)強(qiáng)度和勞動(dòng)量， 節(jié)約勞動(dòng)成本， 改善工作環(huán)境， 保證安全操作，促進(jìn)文明生產(chǎn)。

隨著機(jī)器人技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，以及機(jī)器人成本的進(jìn)一步降低，可以預(yù)料，今后將開拓更多的機(jī)器人應(yīng)用領(lǐng)域，尤其是在制造業(yè)以外的領(lǐng)域中，機(jī)器人將會有很好的應(yīng)用前景。

六、裝配機(jī)器人的使用方法

（一）使用設(shè)備實(shí)行定人定機(jī)制，憑操作證操作設(shè)備。當(dāng)有多人操作時(shí)，必須有專人進(jìn)行指揮。

（二）操作者要熟悉所使用設(shè)備的主要技術(shù)性能、結(jié)構(gòu)、保養(yǎng)內(nèi)容和完好標(biāo)準(zhǔn)。

（三）工作前的準(zhǔn)備工作

• 檢查設(shè)備的傳動(dòng)系統(tǒng)、操作系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、氣動(dòng)系統(tǒng)、各種開關(guān)起始位置、安全制動(dòng)防護(hù)裝置，電力穩(wěn)壓系統(tǒng)及電氣指示等，上述系統(tǒng)要齊全、正確、靈敏、可靠、完好。緊固件連接件不應(yīng)松動(dòng)。

• 按設(shè)備潤滑圖表注油潤滑。

• 以手動(dòng)方式低速運(yùn)轉(zhuǎn)各伺服軸。

（四）工作中的正確操作

• 按設(shè)備說明書合理使用，正確操作。禁止超負(fù)荷、超性能、超規(guī)范使用。

• 在第一次操作時(shí)，操作者要和編程人員密切配合，在確認(rèn)程序無誤后，方可轉(zhuǎn)入正式加工。

• 在操作過程中，操作者不得離開崗位，工作中嚴(yán)禁隨意拉閘斷電。

• 設(shè)備運(yùn)行中注意異常現(xiàn)象，發(fā)生故障及時(shí)停車，采取措施，并記錄顯示故障內(nèi)容。發(fā)生事故，應(yīng)立即斷電，保護(hù)現(xiàn)場，及時(shí)上報(bào)，不得隱瞞，并配合主管部門做好分析調(diào)查工作。

（五）工作后的保養(yǎng)

• 操作者要及時(shí)清理設(shè)備上的雜物，整理工作現(xiàn)場，做好保養(yǎng)工作。

• 設(shè)備保養(yǎng)完畢，操作者要將設(shè)備各開關(guān)手柄及部件歸原位。按規(guī)定順序切斷電源。

• 按交接班制度規(guī)定進(jìn)行交接，并做好記錄。

七、裝配機(jī)器人的維護(hù)和保養(yǎng)

（一）選擇合適的使用環(huán)境

工業(yè)機(jī)器人的使用環(huán)境會直接影響機(jī)器人的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，因此在安裝時(shí)應(yīng)嚴(yán)格做到機(jī)床說明書規(guī)定的安裝條件和要求。

（二）為機(jī)器人配備專門的編程、操作和維修人員

這些人熟悉所用機(jī)器人的機(jī)械、控制系統(tǒng)、強(qiáng)電設(shè)備、液壓、氣壓等部分及使用環(huán)境等，并能根據(jù)說明書的要求正確使用。

（三）伺服電機(jī)的保養(yǎng)

對工業(yè)機(jī)器人、數(shù)控機(jī)床等機(jī)械的伺服電動(dòng)機(jī)，要每10-12 個(gè)月進(jìn)行一次維護(hù)和保養(yǎng)。維護(hù)保養(yǎng)的主要內(nèi)容有：用干燥的壓縮空氣吹除電刷的粉塵;檢查電刷的磨損情況，如需要更換，選用規(guī)格型號相同的電刷，更換后要空載運(yùn)行一定時(shí)間使其與換向器表面吻合;檢查清掃電樞整流子以防止短路;清洗檢查后，按原接線方法和順序組裝后進(jìn)行檢查。

（四）電器柜的清掃

電氣柜內(nèi)的電路板和元器件上有灰塵、油污時(shí)，很容易引起設(shè)備故障。因此機(jī)器人的電氣柜要根據(jù)使用環(huán)境定期清掃，一般情況下8-12 個(gè)月清掃一次;如環(huán)境潮濕、灰塵較多，六個(gè)月必須清掃一次。

（五）設(shè)備電纜線的檢查

主要檢查電纜線的移動(dòng)頭、拐彎處是否出現(xiàn)接觸不良、斷線或短路等故障。

（六）長期不使用設(shè)備的保養(yǎng)

在機(jī)器人閑置不用時(shí)，應(yīng)經(jīng)常給設(shè)備通電，在機(jī)器人鎖住的情況下，使其空運(yùn)行。在空氣潮濕的季節(jié)，應(yīng)該天天通電，利用元器件本身的發(fā)熱驅(qū)走設(shè)備內(nèi)的潮氣，以保證電子部件的性能穩(wěn)定可靠。