智能机器人数控技术在机械制造中的应用 刘丽鸿

发表时间:2019/7/25   来源:《防护工程》2019年8期   作者:刘丽鸿
[导读] 对智能机器人数控技术的原理及其机械制造领域之中的应用加以详细地分析与阐述则具有十分重要现实意义。

天津石油职业技术学院  天津  301607
        摘要:智能机器人数控技术不仅是现当代机械设备智能化、自动化发展的重要基础所在,也是现当代机械制造的核心所在,在制造业与经济发展之中占据着十分重要的地位。也正因如此,对智能机器人数控技术的原理及其机械制造领域之中的应用加以详细地分析与阐述则具有十分重要现实意义。
        关键词:智能机器人;数控技术;机械制造
       
       
一、数控技术的特点
        1.1极大地提高了产品质量和生产精细度
        对于机械制造来说,合理使用数控技术可以大大提高整个机械制造的生产质量,也可以在一定程度上提高机械制造的工作效率。可实现一次装夹工件完成多道工序的加工,从而能确保加工精度和减少辅助时间,提高工作效率和质量。
        1.2使工艺流程和参数更加完善,更加方便
        在机械制造过程中应用数控技术,可使复杂的生产过程变得更加简单,大大减少了不必要的生产。在过去的生产工艺中,机械制造加工不同产品需要采用不同的参数,调整机床增加了非生产时间和耗费精力,数控技术在生产过程中对产品的参数能方便地改变,可以实现不同规格零件的加工,因而利于换批加工和新产品的研制。
        1.3复杂零件的加工易于实现
        数控机床通过编写程序代码或者借助CAD/CAM技术能高质量的完成普通机床难以完成的复杂零件和零件曲面形状的加工。
        1.4提高生产率
        在生产中利用数控机床的数控系统后台编辑功能可以改变参数,机床加工和参数修改可以同时进行,这个过程不需要停机,直接就可以修改参数规格,改变参数的时间充分利用,使整个生产过程更顺利、效率更高,数控加工中采用模块化的标准工具,既减少了换刀和安装时间,又提高了工具标准化的程度和工具的管理水平。
        二、智能机器人数控技术基本思路
        智能机器人数控技术,即为了实现制造生产过程中传统人力操作转化为自动化或半自动化,凭借电脑编程对机械加工进行控制的一项技术。数控机械操作台,如图1所示。数控技术将光机电技术、计算机技术及传统机械技术相结合,故其优点具有整合性,表现为高精度、自动化或半自动化、高效率、有效节约人工成本。数控技术的基本设计思路:(1)技术人员通过测量相关产品,获得相关数据和图纸;(2)通过编程软件,将所需加工产品的加工数据转化成相应程序;(3)将程序进行现场数控设备的拷贝,如智能机器人、数控机床等;(4)技术人员调控程序开始生产。编程过程中,为了避免人工手动编程,办公软件大都可以实现在电子图纸到程序的直接转变。数控技术工作时,以计算机程序为基础,不仅需要编码器、传感器等电子设备,还需要自动控制技术。
       
        智能机器人数控技术的优点表现为:(a)能够灵活调整,如所生产的零件需要尺寸调整,只需调整数控设备参数;(b)能够实现复杂产品的加工,如凭借机器人手臂可以实现多种复杂多面体或复杂零部件的加工;(c)定位相对简化,传统工艺一般边定位边加工,而数控设备完成一次定位后可以完成多个产品尺寸的加工;(d)模块化应用使效率大幅提高,如冲孔数控机床工作时,数控设备会自主调整模块冲头直径完成生产,不再需人工选择冲头;(e)有利于制造生产中其他技术的应用,如自动化控制技术、计算机辅助制造、相关电子技术等。可见,数控技术大幅提高了机械制造的效率、质量、功能,使传统制造业发生了翻天覆地的变化。
        三、智能机器人数控技术在机械制造中的应用
        3.1传感型智能机器人宏程序应用在机械制造中
        在工业生产范畴中,机械设备是机械制造的基础,但是有些生产环境比较恶劣,人工操作难度大,而又不能满足生产需求,所以引进先进的智能机器人数控生产技术能够实现智能化、自动化生产。传感型智能机器人又称外部受控机器人,其能够受控于外部计算机,有对传感信息进行传感信息处理、现实控制以及操作的能力。以某零件的制造为例:此零件为半径100匀称圆柱体金属圆盘,需要在圆盘边缘挖四个原点在圆上均等的半圆形凹槽,设此圆盘中心坐标为(100,50),
        此零件可以采用宏程序对智能机器人进行操控完成参数加工。在零件加工时调用宏程序语句为XYZRFIABH、Pxxxx、G65,其中宏程序的序号为xxxx。宏程序语句中:1)Y、X为圆柱上表面圆心坐标;2)Z为增量角度;3)R为起始钻孔角度;4)F为圆柱上表面半径;5)I为切削度数;6)A为钻孔固定点坐标;7)B为孔深;8)H为孔数目。在零件加工时,需要调用的命令为:H8、B45、100、A15、I、500、R30、Z-50、Y、50、X100、Pxxxx、G65,如此一来,智能机器人便能够完成相同类型零件的数控加工作业任务。
        3.2交互型智能机器人规划轨迹应用在机械制造中
        一些机械零件的抛光,对于机械设备来说是重要环节,在传统抛光过程中,容易出现人为失误造成需要抛光零件损坏的事故,而智能机器人的出现,极大的减少了零件损坏事故出现的几率。交互型机器人是指能够通过计算机系统与人进行人-机对话并且做出相应动作的机器人,虽具处理、决策功能,实现一些轨迹规划等功能,但还是需要受到外部控制。而在机械加工过程中,智能机器人运动轨迹的生成直接能够影响零件的形状以及精度。
        3.3自主型智能机器人激光检测技术应用在机械制造中
        随着汽车行业对零件要求逐渐提高,各种机械制造设备也向着精密化不断发展,而智能机器人的出现,极大的满足了汽车制造业的发展需要。自主型智能机器人是指在制造完成后,不需要设计人员以及操作人员干预,能够在各种环境下自动完成各项拟人任务的机器人,自主型机器人主要特点为:自主性、适应性、交互性等等,由于自主型机器人涉及如:驱动器控制、传感器数据处理、图像识别、神经网络等方面的研究,所以智能机器人能够在机械制造业产生极大的作用。
        四、结语
        智能机器人数控技术的应用不仅可以提高我国机械制造行业的生产效率,对于整个制造业的发展都具有很强的推动作用,对于整个社会经济的发展会发挥出积极功效。也希望文章的一些观点和建议能够为智能机器人数控技术的应用提供一些理论指导。
        参考文献
        [1]刘湃.浅谈数控技术的发展及其在机械制造中的应用[J].机电信息,2012,(3):101-102.
        [2]徐鹏程,端木军,马元业.自动,智能,智慧---从产品规格识别方式看智能制造的发展[C].2016年中国家用电器技术大会论文集,2016.
        2018年度课题天津市高等职业技术教育研究会课题编号为XVIII301,课题名称为基于“中国制造2025”高职院校机械制造与自动化(智能制造方向)专业建设研究.
        
       

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