工业机器人在智能制造中的应用探讨

发表时间:2020/6/2   来源:《科学与技术》2020年第3期   作者:钱燕萍、王雅贤、夏林青
[导读] 在我们国家的发展中,工业尤其是制造行业发挥着不可替代的作用。
         摘要:在我们国家的发展中,工业尤其是制造行业发挥着不可替代的作用。随着工业机器人的进一步发展及应用的普及,为制造行业的发展及升级转型带来了突破口。如何解决工业机器人大规模融入到我们的智能制造生产中遇到的难题,本文针对目前工业机器人在智能制造中的应用情况进行分析,并以此对未来的发展趋势进行研究。
         关键词:工业机器人:智能制造;应用
         工业机器人在工业领域智能制造中有非常重要的作用。这种机器人是一种多自由度以及多关节机械手的一种机器人,在智能制造中,这种机器人会按照事先编排好的程序进行运行,他会与连杆机构连接起来,也会与数控机床的伺服轴连接起来,目前为止,这种机器人一般都有智能技术,这种智能技术的应用,可以适当的去对编程进行调整修改。
         1工业机器人概述
         所谓工业机器人就是一种可以靠指令控制运动的一种智能化机器装置,他可以接受人的指挥并按人的意愿完成规定动作。工业机器人的可编程、拟人化、可编程控制的特点,使得其在工业领域得到了快速的发展。近年来,工业机器人迅速在我国工业范围内普及开来,为我国工业生产自动化提供了动力,也为我国生产力的发展提供了有效手段,提高了社会生产效率。目前工业领域对机械人的应用主要是: (1)焊接,主要用于一些重型零件的焊接,以及生产批量大、焊接要求较高的岗位,使得工人从高温有害的焊接工作转移到对机器人的编程、操作上。(2)物料搬运,对于一些危险场所、危险物品等不能由人来操作搬运的工作,由机器人来完成,特别对于一些重复性的工作,如分拣包装等比较枯燥的工作,工业机器人具有很好的人工替代作用。(3)检测,是指微波等人类不便于检测或者接触的检测任务。(4)装配,是指机器人完成的笨重、复杂的重复性装配工作。
         2工业机器人在智能制造中的优势
         2.1工业机器人相对更加安全
         对于现代制造行业,尤其是在机加工车间更为明显,通过机器人上下料能有效地减少由于人员不小心或者情绪化造成的生产事故。对于在严重污染且存在安全隐患的工况,例如在存在爆炸危险或者有毒的工况下进行制造的情况,选择工业机器人代替人工操作无疑是最为理想的选择,能有效地预防污染环境对人身体的伤害,避免因工况恶劣造成人员的伤亡。
         2.2工业机器人在生产产品的质量可靠性
         代制造行业尤其是焊接制造业中对焊缝质量要求很高的产品,传统人工焊接很难保证整批产品焊缝外形和质量完全一致。工业机器人的引入能有效的解决这一问题,只需要人工预先设置焊接机器人的焊接焊丝摆动方式及焊接路线,机器人就能够按照要求完成批量焊件的焊接任务,并且能够保证批量产品的焊缝外形及质量惊人一致,保证产品的质量可靠性,树立了产品的品牌。
         2.3工业机器人的使用能极大减轻人员的劳动强度
         工业机器人可以完成工人所不能完成的一些艰难的工作,或者是在一些艰难的环境下也比工人更加适应,这样一对比的话,可能工业机器人更加适合这样的工作。而且一般在生产线上的工作都是简单重复,枯燥无味的,对于工人来说是一种心理上以及生理上的折磨,但是对于工业机器人来说就不会存在这些问题,他既不会感觉疲惫,也不会有心理上的压力,而且在工作的专业度上面会比工人更加可靠,而且效率更高。在人力方面的损耗也会少很多。
         2.4应用工业机器人存在着巨大优势,经济型更高
         相对于传统的制造行业来说,工业机器人对环境要求不高,只要通电,它就能不停地进行工作,机器人没有疲劳,一天可24h连续生产,有效的保障了工作时间,随着人工成本的不断增长,工业机器人的优越性越发明显,对于有大批量生产需求的制造产品,尤其是客户要求比较急的订单,需要加班加点赶工期完成的,使用工业机器人最为有利,只要能源持续供应,设备不出现故障,工业机器人就能按人类的想法不停地工作,达到预想的效果。


         随着工业机器人在工业领域的应用发展,给传统的机械制造企业工艺升级带来了福音,工业机器人在智能制造行业中的优点,例如可以长时间工作不需要休息、保证加工产品质量的一致性、减少在机械制造中对人员的伤害、有效地降低工人的劳动强度等,除此之外,工业机器人也存在着自身缺点,例如前期投入较大、小批量生产效率不高、专业人才缺乏等。但是我们必须认识到工业机器人在现在制造行业中利大于弊,只有将工业机器人与人工操作有机结合,才能最大化的发挥工业机器人的效能,保证现代化制造行业向着高效、节能、精益化方向健康发展。
         
         3工业机器人在智能制造中的应用
现如今国家大力支持智能机器人的研究和发展,工业机器人已经在这种政策和条件的支持下获取了连续不断的优化与革新,因此当前在国内所呈现的工业机器人类型也是十分广泛的,为各行各业的发展注入了活力。首先可以从工业机器人的基本属性方面进行考虑,比如应用领域、关键技术、承载能力等,这些方面都是可以作为划分依据的。如果将应用领域作为工业机器人类型的划分依据的话,不难发现,工业机器人在众多领域中都有广泛的应用,这也就影响工业机器人具备了不同的技术性能,在工业制造中、医疗事业等领域中的应用成就了具备更多服务能力的工業机器人。针对工业机器人的关键技术特点进行划分,随着关键技术的不断改进和完善,能够将其分成3代机器人:示教再现工业机器人、离线编程机器人和智能机器人,而一代又一代的工业机器人将其具备的关键技术不断地更新和改革,从而实现更高的对指令进行工作的能力。针对工业机器人的承载能力的不同,可以将其划分为以下几种类型:超大型机器人、大型机器人、中型机器人、小型机器人和超小型机器人,因此可以理解各种类型的机器人所能够承载的重量的范围,那么在正式应用之前应该针对需求选择合适的负荷能力。
         随着工业机器人智能化逐渐提高,在各行业领域的应用也越来越普遍,不论是传统的行业还是新兴的领域都能看到工业机器人的使用。工业机器人除了可以运用到柔性生产线上,还可以应用到各个领域内,其中主要可以应用在两大方面:第一方面是可以应用在一些较为恶劣的环境中,比如说在一些焊接领域,热处理领域内,压力铸造,冲压,或者是一些机械加工以及一些原子能工业上都可以用到工业机器人,在一些搬运物料过程中,可能会存在一些对人体有害的物料,那么就可以运用工业机器人来完成这一部分的工作,减少对人体的危害。还有一个方面就是:现如今工人需求增多,但是在一些需要大型产业的领域需要大量的工人,比如说在一些电子产品生产连接上,在一些食品生产产业链上,一些类似于这种需要简单重复枯燥的工作需要工业机器人的加盟,在这些领域,工业机器人可以进行分拣,焊接及一些类似工作。
         4结语
         随着时代的快速发展,人民生活水平的提高,推动科技水平不断进步,工业生产模式发生巨大变化,人工智能和工业机器人取代传统劳动力,可以说是时代必然的产物,是未来智能制造中不可或缺的一部分。
         参考文献:
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