工業(yè)機(jī)器人作為一種半自主或全自主工作的先進(jìn)加工裝備被廣泛應(yīng)用于工業(yè)制造領(lǐng)域，本文旨在分析總結(jié)工業(yè)機(jī)器人在家具行業(yè)的應(yīng)用現(xiàn)狀及機(jī)器人種類，為家具智能制造整廠規(guī)劃與生產(chǎn)線轉(zhuǎn)型升級(jí)提供一定參考。

　　機(jī)器人被國際機(jī)器人聯(lián)合會(huì)定義為一種半自主或全自主工作的機(jī)器，根據(jù)其應(yīng)用場(chǎng)合不同，可劃分為工業(yè)機(jī)器人、特種機(jī)器人及家政服務(wù)機(jī)器人等。

　　其中，工業(yè)機(jī)器人是指工業(yè)制造領(lǐng)域所用的多關(guān)節(jié)機(jī)械手或多自由度的機(jī)器人，能夠靠其自身動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置和控制模塊來實(shí)現(xiàn)各種動(dòng)作和自動(dòng)執(zhí)行相關(guān)工作的一種機(jī)器設(shè)備。

　　近年來，工業(yè)機(jī)器人在工業(yè)領(lǐng)域得到了越來越廣泛的應(yīng)用，尤其在汽車行業(yè)、機(jī)械加工行業(yè)、電子電氣行業(yè)、橡膠及塑料行業(yè)、食品行業(yè)和物流等。

　　隨著“工業(yè)4.0”和“中國制造2025”等戰(zhàn)略的實(shí)施，各國制造業(yè)的生產(chǎn)手段正由機(jī)械化、自動(dòng)化向智能化、信息化等方向變革，制造模式也由傳統(tǒng)工業(yè)化批量生產(chǎn)向小批量、多品種加工轉(zhuǎn)變，對(duì)生產(chǎn)線的柔性化程度提出了新要求。

　　家具作為一種工業(yè)產(chǎn)品，為滿足消費(fèi)者個(gè)性化需求的日益增長，其產(chǎn)品類型由成品家具不斷向定制家具轉(zhuǎn)變，定制家具的市場(chǎng)份額逐年遞增。

　　定制家具數(shù)字化制造技術(shù)，是集先進(jìn)的制造工藝、智能化軟件和柔性的自動(dòng)化設(shè)備，以及柔性的發(fā)展戰(zhàn)略于一體的先進(jìn)制造技術(shù)。

　　美國奇點(diǎn)大學(xué)沃德瓦教授撰文稱“人工智能+機(jī)器人+數(shù)字制造技術(shù)=制造業(yè)革命”，工業(yè)機(jī)器人作為制造業(yè)革命中的重要組成部分，對(duì)提高制造效率、制造精度與降低人力成本具有積極作用。

　　1 家具行業(yè)機(jī)器人種類及功能分析

　　機(jī)器人起初是應(yīng)用于高端制造業(yè)的一類先進(jìn)制造設(shè)備，隨著制造業(yè)信息化、智能化、綠色化技術(shù)的不斷發(fā)展，以工業(yè)機(jī)器人等為主體的先進(jìn)技術(shù)與裝備將成為未來世界各國制造業(yè)發(fā)展的強(qiáng)有力工具。

　　隨著德國“工業(yè)4.0”以及“中國制造2025”戰(zhàn)略的實(shí)施，各國家具制造業(yè)的制造模式和制造技術(shù)都在不斷發(fā)展。

　　小批量、多品種的定制化制造方式對(duì)家具制造裝備提出了更高的要求，以數(shù)控加工設(shè)備和工業(yè)機(jī)器人為代表的先進(jìn)制造裝備不斷引入家具制造的各個(gè)環(huán)節(jié)，對(duì)家具數(shù)字化與智能化制造水平提升起到了至關(guān)重要的作用。

　　針對(duì)家具生產(chǎn)的不同工段，總結(jié)分析工業(yè)機(jī)器人在家具生產(chǎn)中的應(yīng)用現(xiàn)狀，按其功能，家具行業(yè)應(yīng)用的機(jī)器人種類主要有焊接機(jī)器人、打磨機(jī)器人、噴涂機(jī)器人、裝配機(jī)器人、搬運(yùn)機(jī)器人、AGV機(jī)器人。

　　焊接機(jī)器人即從事焊接作業(yè)的工業(yè)機(jī)器人，一般具有三個(gè)或更多可編程的軸，用于工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域。為了適應(yīng)不同場(chǎng)合的焊接用途，家具制造業(yè)中焊接機(jī)器人一般用于金屬以及家具技術(shù)零部件自動(dòng)化生產(chǎn)線。

　　木質(zhì)家具表面的美觀性在很大程度上取決于打磨質(zhì)量的好壞，但打磨過程中粉塵污染嚴(yán)重，直接危害操作者身體健康，同時(shí)粉塵容易發(fā)生爆炸等安全事故。

　　隨著機(jī)器人技術(shù)的不斷成熟，打磨機(jī)器人在木家具制造領(lǐng)域得到廣泛采用。打磨機(jī)器人即滿足家具制造打磨工段的一類工業(yè)機(jī)器人，能夠根據(jù)工件輪廓形狀、表面粗糙度滿足加工工藝要求，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)打磨。

　　涂裝是家具產(chǎn)品制造的關(guān)鍵工序，其作用不僅賦予了家具產(chǎn)品優(yōu)良的防護(hù)、裝飾性能，也是家具產(chǎn)品價(jià)值的重要組成部分，直接影響著家具產(chǎn)品的外觀質(zhì)量、耐候性、耐磨性等指標(biāo)。

　　家具涂裝車間環(huán)境較為惡劣，涂料中的揮發(fā)性有機(jī)物、粉塵等嚴(yán)重影響工人的身體健康；

　　同時(shí)，人工噴涂的不確定因素較多，漆膜性能、噴涂效率、涂料利用率等方面質(zhì)量難以穩(wěn)定保持。

　　因此，采用噴涂機(jī)器人替代人工噴涂是家具行業(yè)噴涂技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。

　　噴涂機(jī)器人即可進(jìn)行自動(dòng)噴漆或噴涂其他涂料的工業(yè)機(jī)器人，用于實(shí)現(xiàn)家具表面裝飾過程自動(dòng)化，有效降低油漆對(duì)操作工人健康的影響，同時(shí)能夠提高噴涂效率與噴涂精度。

　　噴涂機(jī)器人的結(jié)構(gòu)主要包括：機(jī)器人本體機(jī)械結(jié)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)、計(jì)算機(jī)及其相應(yīng)的控制系統(tǒng)等。其一般采用5～6個(gè)自由度的關(guān)節(jié)式機(jī)械結(jié)構(gòu)，運(yùn)動(dòng)空間較大且靈活，可用于復(fù)雜結(jié)構(gòu)工件表面的涂裝，其腕部一般有2～3個(gè)自由度，可靈活運(yùn)動(dòng)。

　　裝配是家具產(chǎn)品制造的后續(xù)環(huán)節(jié)，其人力、物力、財(cái)力消耗在產(chǎn)品制造全過程中占有較大比例，因此，家具裝配機(jī)器人應(yīng)運(yùn)而生。

　　家具裝配機(jī)器人即家具制造過程中用于對(duì)零件或部件進(jìn)行裝配的一類工業(yè)機(jī)器人，如椅類裝配、木門框架材料裝配等，能有效提高裝配自動(dòng)化程度與裝配精度。

　　目前家具行業(yè)一般采用的為直角坐標(biāo)型裝配機(jī)器人，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)便，通常被用于零部件的移送、簡(jiǎn)單的插入、打釘、涂膠等作業(yè)。

　　在機(jī)械結(jié)構(gòu)方面，可裝備伺服電機(jī)和自動(dòng)編程，具有調(diào)整速度快、定位精度高等優(yōu)點(diǎn)，可適應(yīng)不同尺寸規(guī)格產(chǎn)品的裝配，提高裝配生產(chǎn)線的柔性。

　　搬運(yùn)機(jī)器人即應(yīng)用機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軌跡實(shí)現(xiàn)代替人工搬運(yùn)的自動(dòng)化產(chǎn)品，可用于家具各工段的上下料、各工序銜接及零部件分揀等，實(shí)現(xiàn)零部件轉(zhuǎn)運(yùn)自動(dòng)化。

　　AGV機(jī)器人即“自動(dòng)導(dǎo)引運(yùn)輸車”，是指裝備有電磁或光學(xué)等自動(dòng)導(dǎo)引裝置，能夠沿規(guī)定的導(dǎo)引路徑行駛，具有安全保護(hù)以及各種移載功能的運(yùn)輸車，可用于家具制造過程和廠內(nèi)物流輸送，能夠提高物流輸送效率。