基于工业机器人的“智能制造”柔性生产线结构设计分析.pdf

基于工业机器人的“智能制造”
柔性生产线结构设计分析

摘要：在工业机器人智能制造柔性生产线中，我国提出智

能制造自动化装备等细分产业，需要更好地实现FMC柔性

制造系统以及FMC柔性制造单元，以确保能够更好地走入
正轨。在安装过程中，以行走导轨机器人为基础，实现有效

控制。在智能制造柔性生产线中，整个生产线包含了数控机

床、数控加工中心以及相关的上料机构以及取料机构。在运
行时，取料台上方安装了相关的视觉系统。当更换加工产品

时，机器人必须做出调整，以便可以根据不同的产品类型进

行加工。具备极高的柔性特征，可以更好地完成柔性制造。
因此，在本文的研究中，该文将就工业机器人的智能制造柔

性生产线结构设计分析展开讨论。

关键词：工业机器人智能制造柔性生产线结构设计
工业机器人在未来是工业领域的发展趋势，工业机器人包

含了机械手以及多功能、多角度的机械装置，可以更好地替

代人工作业，完成高效率作业目标。其中，在柔性制造系统
以及柔性制造单元中，作为重要的组成部分之一，可以更好

地实现工业机器人的制造工艺，完成零件抓取、上料、零件
转移等。这些工作量可以更好地应用于大批量以及小部件的
加工，可以有效节约人力成本，保障运行效率。在设计柔性

生产线结构时，以工业机器人为载体，可以替代人工完成自

动化操作，柔性功能强大，还可以设计出合理精准的智能制
造生产线。因此，为了更好地了解工业机器人的特性，可以

以汽车端盖为载体，并针对汽车端盖的加工流程进行研究。

可以实现生产布局、工作原理、逻辑控制等优化，达成融合
加工。

1柔性生产线工作原理

对柔性生产线的工作原理进行分析，柔性生产线包含了各
种零件，如载体零件以及加工零件等，需要根据零件的需求，

设计一系列的工序。如加工工序，数控车床可以通过专门的

三爪夹持毛坯左端内孔完成应用。柔性生产线在汽车制造领
域发挥了重要的作用，通过柔性化管理，可以为生产线带来

时间以及成本优势，还可以提升工作效率[1]。将具备价格竞

争优势的优质产品带入市场中，就市場上小批量、多品种，
且生产线更换较为频繁的现状而言，柔性生产线极为灵活多

变。柔性生产线采用的积木式结构，在短时间内可以进行调

整，按照生产需求生产相应商品，构建柔性的生产机制。基
于工业机器人智能制造的柔性生产线建设，在工作原理上，

其具备提高的优势，且能够更好地完成生产线整体布局以及
运行流程，建立了一套标准的子系统。整个生产实践应用价
值较高，在柔性化生产线中，涉及到复杂技术，拥有高度自

动化系统。例如，在实际运行时，柔性生产线就可以将微电

子学、计算机以及系统工程进行全面结合，解决机械制造自
动化以及高柔性化之间的矛盾。设备利用率极为高效，且更

为稳定灵活，具备极强的产品硬件能力。目前，柔性生产线

已经建立了模组化生产，可以实现对于线性产品的随意拼装、
衔接，完成积木式组合结构。方便重组，拆卸方便，能够满

足现代化企业的制造需求（如图1所示）。

2工业机器人工作原理
柔性生产线工业机器人工作原理，通过数控车床柔性工作

生产流程进行，可以实现对于人工生产的绝对替代。在自动

化、智能化程度上，表现极为优势。零件加工与柔性功能更
为强大，在柔性生产线的基本组成以及工作原理中，可以根

据以下流程进行融合[2]。

例如，工作站启动后，机器人、上料机构复位→随后，上
料的机器人到上料机构取件→随后安装至第一台数控机床

上→车削零件左端外形后发出信号→通知机器人取件→在

机器人取件后掉头→并将其安装至第二台数控机床上→车
削零件左端外形后发出信号→通知机器人取件→机器人取

件完毕后→安装至第一台数控机床上→零件各孔位加工完
毕后→发送信号→通知机器人取件→机器人取件后→放置
至下料输送线上。

因此，通过一系列的流程，可确定工作工业机器人的工作

原理，即通过数控机床自动化操作流程实现一系列的操作工
序。

3柔性生产线工作流程

在柔性生产线工作流程中，柔性生产线的工作结构设计包
含了以下几点。

（1）柔性生产线。通过多台可调控机床以及专用机床联

合组成，配合自动运输装置以及直接组成生产线，在柔性生
产线上包含了计算机管理体系，通过计算机电脑操控并配合

多种生产模式，显著地减少生产成本，保障做到柔性生产、

物尽其用。柔性生产线的工作原理必须明确载体零件加工工
艺，根据生产过程，就加工工序进行优化。例如，数控车床

在工作程序中，使用三爪夹持毛坯左端内孔位置，对车削右

端外形进行操作[3]。
（2）包含了掉头操作。利用内三爪直接配合毛坯左端设

计内孔位置。

（3）采用平头虎钳装夹设计柔性生产线外圈，并在数控
加工过程中，明确各种加工孔的尺寸[4]。

4柔性生产