1.6.2.1　机器人搬运

如图1-8所示，目前搬运仍然是工业机器人的第一大应用领域。搬运作业是指用一种设备握持工件，将其从一个加工位置移到另一个加工位置。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工件的搬运工作。目前世界上使用的搬运机器人逾10万台，主要应用于机床上下料、冲压机自动化生产线、自动装配流水线、码垛搬运和集装箱等的自动搬运。

机器人搬运的主要优点包括节省人力、作业有序、效率高、容易与生产系统的节拍协调等。

1.6.2.2　机器人焊接

机器人焊接包括点焊和弧焊，目前仍然主要应用于汽车制造业。如图1-9所示，汽车生产流水线上的多机器人协同，完成车体焊接作业。

图1-9　汽车车体多机器人焊接

机器人焊接的优点主要包括：

（1）焊接质量高且稳定。焊接工艺参数（如焊接电流、电压、焊接速度等）对焊接结果起决定作用。采用机器人焊接时对每条焊缝的焊接参数都可以保持恒定，因此焊接质量稳定。

（2）提高劳动生产率。理论上机器人可以24小时连续作业，另外随着高速高效焊接技术的应用，机器人焊接效率提高得更加显著。

（3）产品周期明确，焊接质量可控。机器人的生产节拍易于设定，因此安排生产计划非常方便。

（4）产品换代周期缩短。采用机器人焊接后，可缩短产品改型换代的周期，并减少了设备投资，可实现小批量焊接作业的自动化。

图1-10　机器人装配作业

1.6.2.3　机器人装配

装配机器人主要从事零部件的安装、拆卸以及修复等工作，如图1-10所示。目前装配机器人的大量作业是轴与孔的装配，为了在轴与孔存在误差的情况下进行装配，应使机器人具有柔顺性，包括主动柔顺性和从动柔顺性。主动柔顺性是根据传感器反馈的信息，而从动柔顺性则是利用不带动力的机构来控制手爪的运动，以补偿其位置误差。

机器人装配具有精度高、柔顺性好、易于与生产系统融合的特点，还能代替人工完成危险性的工作。

1.6.2.4　机器人喷涂

机器人喷涂主要完成喷漆、涂装和涂胶（点胶）等工作。图1-11所示是机器人为汽车车身进行喷漆作业。

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图1-11　机器人喷漆

机器人喷涂的优点主要包括：

（1）作业柔性大。喷涂作业范围大，可实现内表面及外表面的喷涂；可实现多种喷涂工艺喷涂。

（2）喷涂质量高、涂料利用率高。喷枪的喷涂轨迹可以按照工件的形状进行精确规划，喷枪移动速度精确、稳定，因而涂层厚度均匀；机器人喷涂可以减少喷涂量和清洗溶剂的用量，并提高涂料的利用率。

（3）系统易操作和维护。喷涂系统可以采用离线编程方式，缩短了现场调试时间；喷涂工装和夹具可采用模块化设计，可实现快速安装和更换，缩短了维护和维修时间。

（4）设备利用率高。可以按照生产节拍调整喷涂作业规划，因而设备空行程时间短，喷涂机器人的利用率可高达90%～95%，而一般往复式自动喷涂机利用率仅为40%～60%。

1.6.2.5　机器人机械加工

机械加工机器人主要从事激光焊接、激光切割和抛光等作业，如图1-12和图1-13所示。

图1-12　机器人激光焊接作业

图1-13　机器人激光切割作业

激光加工是利用光的能量经过透镜聚焦后在焦点上达到很高的能量密度，从而可以靠光热效应来实现加工目的。激光加工作业速度快、表面变形小，可加工各种材料；可以用激光束对材料进行各种加工，如打孔、切割、划片、焊接、热处理等。

在光整加工中，机器人可以“手持”高速的电动、气动工具，或与砂轮机、抛丸机等配合，对零件的表面进行处理，如打磨、抛光、倒角、去毛刺等，如图1-14所示。

图1-14　机器人打磨、抛光

1.6.2.6　机器人测量

将测量头安装于机器人的末端，可以按照规划路径自动完成零部件尺寸及轮廓测量，这种方式特别适合于自动化流水生产。图1-15所示是利用两个机器人合作完成汽车车身轮廓测量。

图1-15　机器人车身轮廓测量