摘要:工业机器人的出现转变了传统工业制造的局限性,其具有高效、安全、自动化等多方面优势,工业机器人在智能制造中的应用为制造业发展开辟了又一崭新方向。相比于发达国家我国在工业机器人方面的研究和技术水平还有很大差距,国家方面还需要在这方面加强人才培养与工艺机器人自主研发的投入,这样才能为智能制造发展创造更好的条件。
关键词:工业;机器人;自动化控制
引言
国家经济开放,经济全球化的深入推进,我国的经济水平日渐上升,人们的生活质量越来越好。科技发达的今天,我们应该跟上时代的脚步,提升生活质量,充分运用现代的科技与生活相连接起来,利用现在的科技提高我们的生活质量,所以,我们需要运用机电一体化的技术制造工业机器人来提高我们的生活,使我们的生活更加方便。本篇文章将会介绍机电一体化技术的运用以及发展趋势。
一、工业机器人相关概述
机器人是工业智能化发展的一项总要举措,其能够模范人类的思维、行动,通过机器装置设定接受人类指挥,从而完成高风险、高精度的操作,这也预示着人工智能化的到来。从当前社会发展来看,机器人的应用范围不断扩大,从最早的工业生产,已经涉及到仓储物流、家居智能等多个方面。以工业生产为例,在生产中经常出现人为操作失误或者安全事故,特别是针对一些风险系数较高的加工行业,而机器人的应用完全化解了这一困境。机器人在应用主要具有以下特征:第一,大脑,我们都知道大脑是支配与调节身体机能的重要保障,机器人的大脑是指自动控制程序,通过相关的参数设置与指令发送,引导机器人各项工作。第二,身体,也就是机器人所具有的结构形态,不同行业机器人身体部位也存在很大差异。第三,动作能力,这也是工业机器人进行工作的关键所在。当前工业领域中机器人的应用主要以多关节机械手或自由度机械装置为主,比如:焊接机器人、移动机器人、激光加工机器人等等,我国对于焊接机器人的应用较为成熟,常见于汽车制造中,焊接机器人能够实现人工操作的电焊、弧焊等技术标准,并且工作速度快、效率高,能够提高焊接整体质量。而移动机器人最早得利于电子商务的迅速发展,在仓储物流货物分拣、搬运等方面发挥了一定的价值,在后续创新与完善下之间应用到一些地处偏僻、辐射较大、不利于人工操作的变电站所的相关工作中。
二、工业领域对机器人的应用要求
(一)机械零件制造精度
工业机器人体型较小,制造中不能像大型机器一样粗糙制造,在制造过程中,生产者必须严格按照规范的零件规格,流程中不能有一点纰漏,保证做到精准度,每个零件之间必须满足设计图纸的要求。如果在制造工业机器人的时候出现瑕疵,会导致工业机器人不能正常使用,机器人会做出与指令不同的动作,为企业造成不必要的麻烦,影响企业未来的发展。所以,机械零件的制造必须严格满足要求,才能使工业机器人的正常使用,管理者省下麻烦,企业发展的越来越好。
(二)机器人装配精度
机器人的装配精度尤其重要,在制造机器人时,需要严格根据装配精度设计,为了保证传动链的正常运行,制造者应该仔细认真。若在动力传输时,运动过程中出现错误的情况下,机器人的运动也将会出现错误,导致机器人不能完成自己的任务,企业便无法提升生产效益。
(三)工业机器人在液晶面板行业的应用
工业机器人在液晶板面的应用为工业智能化自动控制系统提供了有力的支持,能够满足自动化工厂需求,以液晶面板和半导体行业为例,液晶面板行业会用BC系统操作机器人手臂进行取片放片等工作,也叫FabAuto系统,该系统是以计算机为基础的工业智能自动化控制系统,能够进行信息传输、信息收集、流程控制等工作,从多方面满足工厂自动化作业的需求,降低传统人工操作下的误差风险。
从当前来看FabAuto系统应用有着良好的发展空间,能够根据需求调整自动化参数,通过半自动、全自动两种模式提高机器人集成化的应用水平,推动了我国自动化工厂设备的高效、智能化发展,是当前智能制造领域非常先进的一种自动化技术。
(四)焊接
焊接领域的应用是智能制造的一个重要区域,焊接所涉及的内容较多,在工业生产的各个方面都着广泛的应用与价值体现。在进行焊接过程中需要按照准确的路径控制好焊料速度,确保每个焊接区域焊料数量比率、表面质量能够符合标准要求。焊接机器人在应用中较多的采用蚁群与遗传算法,通过科学的分析判断保证焊接机器人作业调度的合理性,针对焊接过程中存在的问题实现进步优化与控制。与此同时,为保证焊接质量还需要开展人工智能网络与正交试验的结合,根据实际需求分析焊接电阻参数,建立焊接生产试验关系模型,保证焊接工作的准确性。当前我国焊接机器人已经成为一种普遍的生产方式,并实现了语音识别控制等先进功能的应用。
(五)各轴电机运动位置检测
工业机器人在制作的前期,运动精度都需要严格控制,保证机器人的传动轴能够正常使用。“伺服电机”是机器人最基础的电机类型,在电机上能够安装编码器,用来检测旋转角度。首先应用编码器翻译电机中的数据,将翻译出的数据传输到驱动器中,进而将电机旋转角度与规定的角度达到一致。相对于直线运动的机器人来说,运用机械技术对运动精度进行调档检测,矫正工业机器人的精确度,运用电子技术进行更正工业机器人的运动轨迹,在发生错误前,及时找到工业机器人的故障,从而保证企业的生产效益。
(六)智能制造
工业机器人能够实施管理者给出的所有指令,例如接受信息、更改程序、收集数据等。在研发工业机器人时,设计人员采用多种技术知识,使工业机器人达到企业要求,工业机器人中有一类机械臂,它类似于人的手臂,但是又不同于人的手臂,它是由电子技术与机械技术共同融合完成的,机械的零件需要精密的加工,设计者在制造工业机器人时,应该在机械臂上安装传感器,传感器的作用使机械臂拥有触觉能力和感知能力。使机械臂的功效与人类手臂的功效一致。机电一体化技术不仅可以控制工业机器人,而且还使工业机器人拥有导航能力。工业机器人能够识别企业想要的生产产品,并且对产品进行精细包装,根据管理者的指令要求,工业机器人按照要求将完成的产品发送到厂家,或者将产品入库。在利用电子技术、机械技术等方式,使工业机器人能够快速完成管理者的命令,提高企业的生产效益,确保产品的质量,使企业高效发展。
(七)工业机器人的传感系统
在工业机器人进行加工的过程中,对于一些相对复杂或者是精确度较高的产品,工业机器人没有人脑自行分辨的能力。工业机器人需要传感系统对所加工产品进行分析定位,避免出现操作错误。现如今,常见的传感系统一般是使工业机器人通过所加工产品上的颜色分辨加工的位置。
结束语
总而言之,工业机器人是对传统人工模式的一种转变,在未来制造业发展中工业机器人的应用将会更加广泛。为了促进工业生产活动,在机器人设计方面还应该不断创新,在功能上、精度上加强控制,结合时代背景遵循新的设计原则,让工业机器人的应用更加广泛。
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