机器人在空调压缩机装配中的应用研究

尹举凌

（广东美的暖通设备有限公司 528311）

机器人在空调压缩机装配中的应用研究

尹举凌

（广东美的暖通设备有限公司 528311）

现阶段，我国绝大多数空调企业在进行空调压缩机装配的过程中，主要运用的都是吊机搬运方式，实际操作的工序比较复杂，需要安排专人操作吊机，劳动强度大，浪费人力，而且搬运的质量与效率都很难保证，因此，需要找到一种自动化程度较高的方式，“机器换人”便是当前主流的发展趋势。本文便以当前空调压缩机上线装配过程中的难点为研究基点，分析机器人在压缩机装配过程中难点的解决方案，并简要介绍机器人主要的应用控制思路。

机器人；空调压缩机；装配；应用

前言

随着我国经济建设的不断发展，企业在发展过程中不仅要重视生产效率，还需要重视生产质量。现阶段，很多空调企业在搬运空调压缩机时，仍然运用人工方式，不仅耗费人力与物力，而且很难保证装配质量。加之在市场经济条件下，企业运行的成本越来越高，“用工荒”的出现也进一步提升了企业成本，在这种条件下，企业更加需要寻找新的发展出路，运用先进的技术保证自身的可持续发展，“机器换人”已经成为当前的主要发展趋势。在进行空调压缩机装配工作的过程中，运用机械手来代替传统的人工加吊机的工作方式，以提升工作效率，节约操作成本。

1 当前压缩机装配过程中的难点

虽然“机器换人”是现阶段空调企业在压缩机装配过程中的主要发展趋势，但在实际实施的过程中，仍然存在以下难点，具体表现在以下几个方面：

（1）空调压缩机上存在四个安装孔位，用于固定在空调底盘上面的，传统的方式是人工将压缩机用吊机吊起后，人工对准空调底盘的螺栓柱和压缩机的安装孔位。再将压缩机装配好。所以，在运用机器人进行装配的过程中，需要对机器人的操作精度严格要求，一旦四个安装孔位没有完全对准，就很容压坏底盘，造成企业损失，提升操作成本[1]。

（2）在实际安装过程中，一些空调需要安装两台或两台以上压缩机，在运用人工方法进行安装时，工人会根据实际情况来确定压缩机的安装位置，以保证压缩机位置的合理性。因此，在运用机器人进行相关操作时，也需要机器人能够自动对压缩机的安装位置进行合理判断，保证准确到位。

（3）由于在实际生产过程中，空调机型不止一种，每一条生产线上都会有多种机型，在运用人工方法进行装配时，工人能够实际位置进行自行调整。而运用机器人进行装配时，则所有机型都需要保存一种上线程序，以确保堆垛质量。

（4）在对空调压缩机进行装配时，包装木架普遍位置偏差较大，运用人工方式可以根据实际情况进行调整，而运用机器人，则需要设备具有较高的到位要求。

2 机器人应用过程中的解决方案

根据上述机器人在装配过程中的操作难点，本文主要提出以下几个方面的解决方案：

（1）在使用机器人进行空调压缩机装配时，需要搭配使用视觉识别系统，在进行压缩机装配的过程中，先使用高清照相机对空调底盘上面螺栓柱的位置进行拍照定位，对压缩机的实际位置和设定位置的偏差进行修正，以保证机器人在装配过程中的操作准确度。

（2）在实际装配过程中，需要机器人具有对空调底盘图纸的保存功能，这项功能可以帮助机器人在装配时以第一次的确定位置为基础，自动找寻与判断后面压缩机的位置，从而确保空调压缩机的堆垛位置的准确性[2]。

（3）针对一条空调压缩机生产线上机型较多的实际问题，机器人需要针对不同的压缩机机型，制作有针对性的操作模板，并将每一种线上程序都保存在机器人的相应操作程序中，从而有针对性的对不同压缩机机型的不同操作，确保装配质量。

（4）与机器人搭配使用的视觉识别系统，不仅可以实现对设定位置偏移量的修正，还能够帮助机器人根据实际情况调整包装木架的偏差位置，从而提升压缩机的装配效率。

3 机器人装配压缩机主要应用控制思路

（1）机器人将带有视觉识别系统的夹具移动到存放压缩机的地台板上面，视觉识别系统拍照定位压缩机，机器人内部程序根据压缩机和夹具的实际位置，自动进行偏差补偿，调整夹具的位置，然后机器人夹取压缩机。

（2）夹取压缩机的机器人移动到空调底盘上方，视觉识别系统拍照定位空调底盘的螺栓柱，和第一次拍照的压缩机孔位进行偏差补偿，再调整实际位置，然后将压缩机准确的安装到底盘上面。

（3）机器人再移动夹取第二台压缩机，第二台压缩机要在第一台压缩机实际位置的基础上增加两台压缩机中间的间距作为偏移量。

（4）机器人将第二台压缩机装配在空调底盘上，根据机器人保存的空调底盘图纸，将两台压缩机的相对位置加到第一台压缩机的实际位置加上，即为第二台压缩机要安装的位置。

按此方式，机器人依次将一台空调所用到的压缩机全部装配到底盘上，等待信号执行下一个循环。

为了实现上述要求，机器人需要有6个自由度，每个自由度都通过伺服电机以及配套的伺服控制器实现。机器人还需要安装专门订制的压缩机夹具。夹具采用气缸夹具的方式夹具，同时，夹具和压缩机接触的位置要垫软胶皮，防止夹取的时候损坏压缩机。

4 结论

综上所述，在技术与市场的要求下“机器换人”已经成为当前企业发展的主流，将机器人运用到空调压缩机装配工作中，不仅能够在很大程度上节约人力与物力，节约企业成本，还能够简化企业管理，使企业的生产效率得到有效提升，促进空调生产企业的自动化转型，具有很大的应用前景。

[1]刘文波，远桂方.基于油田管类产品堆垛机器人结构设计和强度分析[J].机械工程师，2014，11：8～10.

[2]陈东青.基于PLC与触摸屏的码垛工业机器人操作系统设计[J].包装工程，2014，23：84～88.

TP242

A

1004-7344（2016）02-0274-01

2015-12-28

尹举凌（1985-），男，汉族，山西朔州人，设备管理工程师，大学本科，2009年毕业于郑州大学，自动化专业，研究方向为机械类。