論動力鋰電池組裝配生產線作業機器人的設計與實現

李欣宇

摘 要：隨著經濟與科技的不斷發展，人們的日常生活水平也在不斷提高，汽車的使用率也隨之增長。因此，節能減排與治理污染也成為了我們國家當下的目標之一。而近些年來開發的鋰電池作業機器人可以有效地改善此類問題，不僅具有足夠的可靠性和安全性，而且對于整個生產的效率有著非常高的幫助。本篇文章將對于鋰電池作業機器人的設計展開，探討其在日常生活中的實際利用價值。

關鍵詞：動力鋰電池；作業機器人；生產線；設計

中圖分類號：TP242 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）17-0058-01

作業機器人是現代科技的結晶，也代表著未來市場領域的使用趨勢。加強此項技術的研究，對于整個社會的生產有著巨大的幫助。

1 工業機器人的分類

工業機器人起步于20世紀的50年代，經過上百年的發展，其技術已經有了革命性的進步。未來適應現代生產，我們通常將工業機器人按照結構形式將其分成四類，下面分別進行展開描述[1]。

（1）直角坐標型機器人。直角坐標型的機器人通常包括三個移動關節，而且每一個關節都是保持著相互垂直的關系。同時，其內部的每一個關節都只能向單獨的方向進行移動，相互之間不會產生干擾。此類機器人操作簡便，并且有著很強的剛度，所以可以在環境條件比較差的地方進行工作。但是，由于其結構過大，所以在活動范圍以及靈活性方面就有些不足[2]。（2）圓柱坐標型機器人。圓柱坐標型的機器人通常是由一個旋轉關節和兩個移動關節共同構成。正是由于這個旋轉關節，使其有了能夠在單一水平面上旋轉的能力，整體活動范圍有了比較大的改善。但是，由于自身水平臂延伸過長，所以在工作時的精準度相對比較低。（3）球面坐標型機器人。球面坐標型機器人整體形狀類似于一個炮臺，移動方式也跟炮臺十分相似。其自身的機械臂可以自由伸縮并且能夠旋轉移動。整體活動范圍非常大，而且操作十分靈活。只是自身設計相對其它機器人比較復雜，所以操作性很低。（4）關節坐標型機器人。關節坐標型機器人由兩段能夠旋轉的關節組成，整體形狀類似于人類的手臂。此類機器人的結構設計非常緊湊，而且有著很長的伸展范圍和較高的運行速度，所以經常能夠完成比較復雜運行動作。目前而言，關節坐標型機器人的應用率是所有機器人中最高的[3]。

2 作業機器人的方案方案設計

（1）層組裝配機器人的設計。層組裝配機器人通常是由機械臂和機械爪組成，自身包含五個層組的工位，從而能夠完成15層的模組堆疊的裝配工作。這其中，機械爪的實際抓取表現和具體位置的精準度是工作的關鍵。通過依靠3個不同的單元進行的直線運動，其外部的主軸必須完全固定在機器人的身上。層組裝配機器人利用自身的機械手指來完成相關抓取與裝配的工作。（2）端蓋裝配機器人的設計。端蓋裝配機器人同樣是由機械臂和機械爪組成。自身包含四個端蓋，而能夠完成15層的模組堆疊的裝配工作。在進行定位的時候，需要利用自身的激光傳感器來進行。而端蓋裝配機器人的手臂相比層組裝配機器人，兩者的自身結構和運動單元的具體位置都完全不同。該機器人通常是利用氣缸進行驅動，從而完成相關的抓取和放置的工作。（3）轉運機器人的設計。轉運機器人顧名思義，就是完成轉運工作的機器人。自身通常由三個移動結構與機械爪組成。利用傳感器對于貨物進行定位，按照轉運的工作理論完成一次又一次的工作循環。三個移動結構來回活動，帶動機械手指完成開合運動，進而完成相關的抓取和放置的工作。

3 安裝調試

嚴格的調試是整個設計中非常重要的一個部分，只有通過反復調試才能發現問題的所在，從而再對整個系統進一步優化與改善。調試通常分為兩個階段，第一階段時是于機器人本身的單機調試。第二階段是以整個生產線最為基礎，對于全部機器人聯合調試，主要是對于完成機器人聯動工作時的系統進行調試。

（1）層組裝配機器人和端蓋裝配機器人的調試。首先是機械臂的調試，主要是檢查三個軸在具體工作時的運行情況，是否能夠達到相應的水平面上，每一個部件是否固定到位。其次是機械爪的調試，主要是檢查手爪自身的水平位移是否有產生偏移，傳感器在進行掃描的時候，其準確率是否符合相關規定的標準。（2）轉運機器人的調試。轉運機器人通常是由三個機構所組成的，分別是主軸、兩個分軸和機械爪。具體調試首先是對于零件加工進行檢查，然后將三個部分分開進行檢測，軸承主要觀察其水平移動的穩定性，而手爪方面，主要是檢測其傳感器的掃描效果。調試完成之后，再將三個部件重新進行組裝。

4 結語

綜上所述，目前而言，動力鋰電池作業機器人已經廣泛應用于我們國家的生產工作當中，其不僅有著非常高的效率，而且也保證了生產的質量。由此能夠看出，動力鋰電池作業機器人必然是未來生產領域的發展方向。不過，此類機器人現階段仍然存在著需要改進的地方，因此也需要我們繼續展開研究，從而能夠在未來更好地將此項技術推廣于市場之中。

參考文獻

[1]戚琛琛，沈敏賽.電動物流機器人動力電池組的充電控制方法研究[J].電世界，2016，57（9）：25-28.

[2]王哲祿.基于工業機器人的極板搬運工作站的設計與實現[J].科技視界，2016（4）：218-219.

[3]盧振利，孫凱翔，葛晨斌，等.應用工業機器人的勞動密集型企業典型生產線的設計[J].高技術通訊，2015，25（z1）：815-821.endprint