非標(biāo)自動(dòng)化設(shè)備定制 | 航空航天自動(dòng)化機(jī)器人的應(yīng)用

　　隨著生產(chǎn)力的發(fā)展，機(jī)械已經(jīng)慢慢取代人力勞動(dòng)。工業(yè)機(jī)器人的出現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)的自動(dòng)化，提高生產(chǎn)效率，減少了工傷事故的發(fā)生。近年來，隨著機(jī)電一體化設(shè)備的不斷發(fā)展，工業(yè)機(jī)器人因具有一致性和可靠性好，精確度高等特點(diǎn)被廣泛應(yīng)用在機(jī)械、汽車、化工以及航空航天制造領(lǐng)域。

　　目前，航空航天領(lǐng)域制造仍是勞動(dòng)密集型，且它對產(chǎn)品的工藝和精度要求也較嚴(yán)格，生產(chǎn)能力也不足。為此，航空航天領(lǐng)域制造企業(yè)通過工業(yè)機(jī)器人來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)，企業(yè)生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)型升級和裝備先進(jìn)制造能力提升具有重要意義。

　　工業(yè)機(jī)器人定義

　　工業(yè)機(jī)器人是一種自動(dòng)的、位置可控的、具備編程能力的多功能操作機(jī)，它一般具有幾個(gè)關(guān)節(jié)軸，能夠借助可編程操作來處理各種材料、零件、工具和專用裝置，以執(zhí)行各種任務(wù)。工業(yè)機(jī)器人由機(jī)械系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)單個(gè)基本部分組成。機(jī)械系統(tǒng)即執(zhí)行機(jī)構(gòu)，包括基座、臂部和腕部，一般有3至6個(gè)運(yùn)動(dòng)自由度。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是驅(qū)動(dòng)機(jī)械的驅(qū)動(dòng)裝置，使執(zhí)行機(jī)構(gòu)產(chǎn)生相應(yīng)的動(dòng)作?？刂葡到y(tǒng)根據(jù)機(jī)器人作業(yè)的指令程序及從傳感器反饋回來的信號(hào)，控制機(jī)器人執(zhí)行機(jī)構(gòu)，使其完成規(guī)定的運(yùn)動(dòng)和功能。

　　工業(yè)機(jī)器人在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用

　　目前，工業(yè)機(jī)器人的已廣泛應(yīng)用于汽車及汽車零部件制造業(yè)，機(jī)械加工行業(yè)，食品行業(yè)、木材與家具等多個(gè)行業(yè)，近年來，在航空航天領(lǐng)域工業(yè)機(jī)器人也廣泛使用，主要是用于機(jī)械加工制造，通過它可以完成航空航天產(chǎn)品的焊接、 噴涂、 熱處理、裝配等作業(yè)。由于航空航天產(chǎn)品的生產(chǎn)和制造具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、尺寸大、性能指標(biāo)精度高、環(huán)境潔凈度高、載荷重等特點(diǎn)，因此，對工業(yè)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)、性能、動(dòng)作流程和可靠性等都提出了更高的要求。

　?。?）噴涂，它是一種用專用設(shè)備把某種固體材料熔化并加速噴射到機(jī)件表面上形成一特制薄膜層，以提高幾件耐蝕、耐磨、耐高溫等性能的表面技術(shù)。飛機(jī)表面的涂層質(zhì)量對飛機(jī)至關(guān)重要，主要是體現(xiàn)在涂層厚度、表面粗糙度、厚度公差、氣孔率對于人工噴涂較困難。而采用機(jī)器人技術(shù)則可以較好解決這些問題。工業(yè)機(jī)器人噴涂可以解決涂覆的一致性，用同一設(shè)備即可完成整個(gè)工件，避免了人工多個(gè)區(qū)域操作的差別，另外它可以有效地消除了涂覆后的再打磨和涂層中的氣孔，涂層表面公差更均勻，減少了材料的浪費(fèi)，降低了處理廢料的成本，保護(hù)了操作者免受噴涂材料粉塵的污染。

　?。?）焊接，它是通過加熱或加壓，或兩者并用，并且用或不用填充材料，使連接件達(dá)到原子結(jié)合的加工方法。焊接機(jī)器人是從事焊接的工業(yè)機(jī)器人，它是一種多用途的、可重復(fù)編程的自動(dòng)控制操作機(jī)，具有三個(gè)或更多可編程的軸，用于工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域。在航空航天制造領(lǐng)域，焊接應(yīng)用越來越多，它用于鋁合金及其航空航天材料的點(diǎn)焊、弧焊、激光焊和攪拌摩擦焊。工業(yè)機(jī)器人焊接可以很大幅度提高焊接過程中的速度和質(zhì)量，同時(shí)能降低焊接成本和復(fù)雜曲面焊接難度，實(shí)現(xiàn)焊接過程自動(dòng)化。工業(yè)機(jī)器人焊接在于離線編程和虛擬仿真技術(shù)，它可以優(yōu)化焊接路徑提高效率。

　?。?）熱處理，它是通過加熱、保溫、冷卻來改變金屬及其合金表面或內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)，以達(dá)到控制性能的工藝方法。由于航空航天領(lǐng)域材料具有高度的性能，往往要具有耐高溫、輕質(zhì)量、高強(qiáng)度等特點(diǎn)，所以原始加工的材料必須經(jīng)過熱處理提高其性能。工業(yè)機(jī)器人熱處理可以實(shí)現(xiàn)熱處理生產(chǎn)過程的自動(dòng)化，保證熱處理工藝產(chǎn)品的一致性和穩(wěn)定性。在熱處理中的應(yīng)用，促使熱處理工業(yè)機(jī)器人設(shè)備向高效、低成本、柔性化和智能化的方向發(fā)展。此外，熱處理工業(yè)機(jī)器人可以有效地改善工人的勞動(dòng)條件，提高產(chǎn)品質(zhì)量和勞動(dòng)生產(chǎn)率。

　?。?）裝配，它是將生產(chǎn)的零部件按照規(guī)定的圖紙技術(shù)組裝起來，經(jīng)過調(diào)試、檢驗(yàn)使之成為最終使用產(chǎn)品的過程。 航空航天的裝配包括部裝和總裝兩個(gè)環(huán)節(jié)，部裝主要完成艙體口蓋的修配、托板螺母及支架鉚接、鉆孔等，總裝主要完成成件的安裝以及總裝測試。工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用，可以提高航天裝備裝配效率，縮短航天裝備生產(chǎn)周期，保證裝備配質(zhì)量一致性，對多機(jī)器人協(xié)作、機(jī)器人手眼視覺、機(jī)器人自動(dòng)導(dǎo)航等，為航天裝備柔性化只能生產(chǎn)車間建設(shè)打下了技術(shù)基礎(chǔ)。

　　工業(yè)機(jī)器人在航空航天領(lǐng)域的發(fā)展趨勢

　　當(dāng)前，航空航天領(lǐng)域產(chǎn)品制造仍然處在一個(gè)勞動(dòng)密集、工序繁復(fù)、環(huán)境惡劣等階段。生產(chǎn)的產(chǎn)品精度和生產(chǎn)能力的不足，極大阻礙著航空航天制造領(lǐng)域的發(fā)展。工業(yè)機(jī)器人因其生產(chǎn)過程中產(chǎn)品的一致性好、可靠性高和適用性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)廣泛應(yīng)用汽車、機(jī)械加工行業(yè)、物流、航空航天制造領(lǐng)域等多個(gè)行業(yè)，并且日趨成熟。它不僅有效的提高了產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率，節(jié)約了人工勞動(dòng)力以及生產(chǎn)制造的成本，而是更加增強(qiáng)了航空航天領(lǐng)域企業(yè)的生產(chǎn)柔性和競爭力。由于航空航天領(lǐng)域科技的飛速發(fā)展，帶來了航空航天制造企業(yè)的不斷增多，進(jìn)而應(yīng)用工業(yè)機(jī)器人的情況越來越多，技術(shù)發(fā)展也越來越高。