摘要:工业机器人在我国的社会发展中占据着十分重要的地位，而工业机器人的智能制造生产线设计也同样受到了人们的广泛关注。为了能够有效地提升工业机器人的生产效率，进一步提升产品质量，降低生产成本，并缩短生产周期，本文针对工业机器人的智能制造生产线进行了相应的设计和研究，并将三棱可编程控制器、数据传输系统以及工件组装单元等融入到了具体的制造生产过程当中，以六自由度的工业机器人为主要载体，对其功能进行了优化，从而有效的实现了智能化制造生产目标。
关键词:工业机器人；智能制造；生产线设计
机器人具有较高的技术附加值，在现代化制造业中具有十分重要的作用和广泛的应用。作为20世纪人类最伟大的发明之一，机器人技术的发展已取得长足进步，在生产当中的应用也非常广泛。机器人的出现主要是为了让机器人替人类干那些人们不愿干、干不了、干不好的工作，比如一些恶劣的环境或一些枯燥单调的重复性劳作。而现如今，通过对工业机器人的应用可以有效地提升生产效率，并能极大的提高产品质量。机器人可以保持24小时不间断工作，而其使用寿命大约在十年以上，所以许多生产企业会通过操作相关的机器人来完成具体的工作任务，例如搬运、码垛、分拣、装配等。而随着我国工业机器人技术的快速发展，越来越多的机器人被运用到现代化的生产线当中[1]。
一、智能生产线控制要求
通过在智能生产线当中应用工业机器人，可以对整体生产流程进行有效的控制。具体来说，在生产流程当中，相关传感器在检测到具体的工件后，工件料库可以按照事先设定好的时序来推动各自的工件，并由直线传送带和环形传送带进行具体的运输。而环形传送带将相关工件推出后，可以使其向前方传输，在达到检测单元的具体位置后，控制器当中的数据传输系统可以读取具体的标签信息，判断是否合格。当确认合格后，直线传送带会对工件进行运输，而相关的跟踪传感器也会跟着触发，机器人可以跟踪和吸取工件，并将指定的工件搬运到具体的位置，然后等待装配。最后按照工件的详细信息，将其装入到工件盒内。而一旦检测的工件判断为不合格，机器人需要将其搬运到废品回收的指定位置，并等待进一步的操作。接着下一个工件会在被推出后到达相关的检测单元，通过检测手段并由机器人进行跟踪和分拣，直到完成整体的工件装配工作[2]。
二、智能生产线硬件系统设计分析
在智能生产线的硬件系统当中，具体包括机器人系统、控制系统、数据传输系统等。首先，而工业机器人系统为六自由度，包括本体、控制器等部分，在其末端的执行器当中具有吸盘、夹具等相关装置，可以有效地完成吸取、抓取等相关动作。而控制系统则主要包括可编程控制器、数字量扩展模块以及模拟量模块等，可以对系统内的工件数据进行相应的读写，进而完成对机器人的控制等相关动作。数据传输系统主要包括传送带、检测系统等，在环形传送带的最左侧安装有检测系统，而传送过来的相关工件内部有着相应的电子标签。检测系统能够对标签内部的相关信息进行读取，如颜色、高度等，现场所布置的总线可以将具体的数据信息在可编程控制器党中进行传送，而通过使用末端的执行器可以对工件进行分拣。输送单位分别包括环形输送单位和直线输送单位。而环形输送单位主要由交流调速系统进行组成，具体包括变频器、交流电机、传送带等，主要用来对工件进行传输。直线输送单元具体包括直流调速系统、电动机和调速控制器等相关元件，可以对工件进行抓取和跟踪[3]。
三、智能生产线软件系统设计分析
（一）流程设计
软线系统设计过程需要按照相关的流程进行设计，具体来说，工作人员首先要下达具体的工件装配任务，而颜色则包括蓝色、红色、黄色，而工件的编号顺序则是1到4。PLC会保存相关的装配任务，而且还可以进行重复装配。
在接通电源后按下复位键，在等待一定的时间后，可以采用控制程序进行复位操作，在完成复位后，亮起相关的指示灯，然后按下启动键，并开始执行任务。工件盒料库会检测到相应的工件盒，出料台为空位，而推料气缸开始工作，将工件盒推出，而盖料库也会检测到相应的工件盖，并将其推出。机器人会开始运行，到达换装的等待位置。机器人在之后会运行到出料台的上方，将工件盒搬到具体的装配台上，然后回去继续等待。每当合料库检测到相应的工件盒后都会将其推出，然后由机器人进行搬运，其搬运的顺序分别是四号到一号。机器人在完成搬运后回来到工具换装装置的位置，将吸盘工装进行安装，然后到等待位置进行工件的跟踪和吸取。工件料库当中的传感器可以对工件进行检测，并按照具体的时序将工件依次推出，在完成后两种类型的传送带会进行具体的传输过程。工件可以由环形传送带送到指定位置，然后检测工件，并由主控制器的数据传输系统读取工件信息，对其是否合格进行判断，然后由机器人完成分拣过程。而具体的分拣过程上文已经做出阐述，这里不多介绍，而经过具体分时依次推出的工件，会陆续通过检测，然后由机器人重复进行分拣工作，一直到整体装配过程被完成。机器人可以夹取工件的工件盖，并完成相关的生产组合过程，并将成品搬运到指定仓库中。而在大口夹上的光线传感器可以对仓库的情况进行检测，判断其是否为空。而且在完成入库后，控制系统需要进行相应的记录，这样一来，下一个成品入库后会对该库位进行跳过。待所有的成品完成入库后，机器人会回到初始位置等待完成接下来的装配流程[4]。
（二）程序设计
1.工件装配流程编辑软件
编辑软件可以在对装配流程进行编辑时，可以通过下载口和数据传输过程来完成工件装配任务的编辑过程，而且可以将具体的装配任务下达到PLC当中进行处理。每组的装配任务当中包括三个工件盒，里面有四个具体的工位，按照相关要求可以将共具体的工件进行设置，合理的选择工件编号和颜色等，不同的工位可以对相同的工件进行选择。通过软件来配合机器人程序进行操作，从而使整个装配流程呈现出多样化的特点。
2.读写软件
读写软件主要可以完成读写器的相关操作过程，具体来说，其可以进行读写器的启动、停止等操作，同时读写软件还具有着标签初始化、数据写入等具体的功能。
3.机器人调试编程仿真软件
编程仿真软件可以实现工业机器人的编程和调试等过程，软件当中包括多个窗口，具体为项目管理区、文本编辑区和位置列表等，可以有效的实现机器人的在线调试和离线调试等过程[5]。
结束语：
综上所述，在智能制造生产过程中，将PLC技术、电气控制技术和机器人技术进行有效的融合，并将其应用到具体的工程当中，通过六自由度的工业机器人作为载体可以有效地完成对工件的自动分拣、追踪、夹取、搬运等装配过程，该系统具有可以远程控制和操作、专业性强、实践性高等相关特点，可以有效的实现生产线的智能化制造生产目标，极大的提升生产效率和产品质量。
（参考文献）
[1]冯振华.分析工业机器人的“智能制造”柔性生产线设计[J].内燃机与配件,2019(13):119-120.
[2]熊隽.基于智能制造生产线的工业机器人应用[J].机床与液压,2018,46(21):91-94.
[3]白蕾,张小洁,侯伟.基于工业机器人的智能生产线设计与开发[J].工业仪表与自动化装置,2018(03):69-72.
[4]王小强,武吉梅,刘琳琳.印后智能制造——基于工业机器人的大八开胶订生产线[J].今日印刷,2018(02):65-67.
[5]陈运军.基于工业机器人的“智能制造”柔性生产线设计[J].制造业自动化,2017,39(08):55-57+64.