天津扬天机器人有限公司 300113
摘要:随着工业机器人的不断发展,其在制造业的应用也发展出新的形式,并改变了制造业的发展方向。以智能制造作为工业机器人应用和价值发挥的重要场地,实现制造的智能化和自动化,对于提高制造质量和制造效果都产生了积极影响。因此文章重点探讨工业机器人在自动化控制中的应用。
关键词:工业机器人;自动化控制;应用
当代的社会的制作产业中,工业机器人的自动化生产线是最主要的生产体系。目前我国工业机器人一般是由驱动系统及控制系统等部分组成。工业机器人自动化生产线的产生可以很大程度上的代替人工作业,也提高了制造业的生产质量及效率。工业机器人的控制系统,可以根据编辑好的程序对机器人发出相应的指令,更加有效的控制工业机器人完成各项操作任务。
1工业机器人的特点
操控工业工业机器人的方式和操控数控机床有点类似,但也具有一些自己本身需要注意的特点,一般操作如下:
1.1极强的拟人化功能
工业机器人的拟人化功能是其最为突出特点之一。工业机器人的机械手臂具备了类似于人的手臂及手腕的部分操作,通过计算机的编程控制,可以基本实现人类手臂的各项功能与操作。另外,在工业机器人上加入视觉传感器、声音传感器及力传感器等各种传感器功能,可以极大的提高工业机器人对周边环境的认知与适应。
1.2计算机编程
在日常的工业生产中,可以跟着生产目标及环境,对工业机器人进行计算机编程,使得生产作业根据的多样化,也更加的灵活,同时节约了成本减少了损耗。
1.3工业机器人的适应性
除了很少对专业要求极强的领域外,工业机器人能适应大多数的生产任务,其通用性极强。搭配着各类型传感器,使得工业机器人的绘画功能、语音功能、制作功能等都得到了极大的提升,也扩广了其所适用的范围。组建自动化生产线,在我国生产制造业中会有很多高度危险的作业,且有时劳动强度也非常大、环境较为恶劣,这类工作一般不太适合人工完成,所以作业工作条件中,就需要进行组建自动化生产线,用来代替人工完成这一系列的高强度、高风险的作业。自动化生产线中的分工不同,机器人的功能也就不相同。
2工业机器人核心制造技术分析
在生产制造工业机器人的过程中,有很多核心技术作为支点的,它们具体是:
2.1工业机器人灵巧技术
机器人手臂的领域是使用灵巧技术最多的区域,巧妙的借助于各项传感器、独立的关机及创新机构等,在工业机器人的感知面、精密度、可靠性及控制性能方面进行技术研发,最终制造出类似人手感知级别的机器人手臂。这种性能的机器人手臂在各种环境中都可以灵活的进行作业。
2.2工业机器人的感知系统
感知系统是要求工业机器人可以将内部的信息和周边环境的信息可以很好的转变为工业机器人自身可以读懂的数据或者信号。在传感器的帮助下,工业机器人可以对移动的速度、位置、方向、力度等方面进行感知,或者拥有视觉方面的能力进行判断作业。
2.3工业机器人的运动规划
为了让工业机器人的工作更加高效率,使得机器人可以在最短的时间内完成所指定的任务,就要对其运动轨迹进行合理的规划,节约机器人的运动空间和移动时间。运动规划主要是让工业机器人尽可能的避开路径中的障碍物,缩短运动路线等;并且在工业机器人的运动规划中加入时间序列,可以很好对工业机器人的行动速度进行合理的规格及利用,从而很大程度上的满足速度及光滑性的可操控的要求。
2.4工业机器人网络在线参数的自整定技术
现阶段的机器人,均已经基本具备了该项功能,可以很好的实现了工业机器人的参数识别率,其中包括了手臂关节的转动惯量、PID 参数的自整定等等。通过一系列的参数识别进行优化,可以更好让驱动系统对工作的状况进行自主的判定,从而达到智能化控制的目的。未来工业机器人的发展,会逐步朝着民生需求方面发展。也可以说,工业机器人会逐渐的延伸到人们的生活生产的行业中来,这点对于提升全球的整体社会生产力都具备着极其重要的意义。做到这点,我们必须一方面要不断的加强工业机器人的人工智能化;另一方面还要不断工业机器人的自身的逻辑性,独立推理性等。除了工业机器人的人工智能化外,在多台机器人的相互协调性和标准化也是未来工业机器人重点发展的方向。多台机器人相互协调主要是意味着,不同级别、不同领域、不同大小的个类机器人可以完成相互帮助、相互协调,共同完成安排下来的生产任务,更好的提高整体工作效率。机器人标准化,便于工业机器人的大规模的生产,以及后期的维护和维修。相关资料显示,现在工业机器人的技术水平已经处于一个相对较高的程度了,但还有很多环节及节点上的技术还需要不断的完善,提升。
3 工业机器人在自动化控制中的应用
下面以自动化生产线列举了其中的一条生产线(自动冲压式生产线)为例展开分析,如图1所示。
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图1 自动冲压式生产线
3.1工业机器人的运行方式
在冲压式生产线中,为了使得工业机器人的性能更加的稳定。首先我们要对机器人工艺流程及动作指令进行合理化和规范化;不同类型不同生产线的工业机器人,其性能也完全不同。就自动化冲压机器人生产线而言。机器人要使用上料、下料及剁料、码料等指令,在机器人生产过程中需要由上料机下料机器人手臂抓取材料放入模具中进行冲压,完成后再由下一单元的上料、下料机器人进行第二道工序的加工。完成整个冲压后,再由机器人将成品抓取住进行码垛、传送到检测单位进行检测。
3.2工业机器人的系统组成
当代的自动化冲压生产线机器人中,其组成部分主要包括:拆剁、码垛、上下料、运输及冲压等几道工序组建而成。而工业机器人自动化冲压生产线主要是包括:拆剁及上、下料系统和码垛系统几个部分组建而成。在拆剁、码垛及上下料工序中一般是由机器人代替完成了一系列工作,可以很大程度上的提高拆剁、码垛、上下料环节的工作效率、工作质量及安全质量等。其中拆剁、码垛系统一般是由AGV物料车、循环双向剁料台、智能传送带及机器人共同组建完成的,没有人工的参与,可以保证 24 小时的不间断作业。机器人传送带在传送板料的过程中还会进入涂油机对其进行涂油处理。板料本身具有很大的拉延性,涂油完成后,机器人还会对所有的冲压零件进行按时间或者数量进行抽检,保证整个生产线的完美度。
综上所述,我们国家的工业机器人应用主要是体现在工业生产上为主,比如机器人船舶焊接、汽车生产机器人及运输机器人等,相比较于其他欧美发达国家而言,我国的工业机器人仍处于发展阶段,工业机器人的应用范围仍需要合理的扩展,也要求积极培养出更多的机器人发展人才,以扶持我国机器人事业的发展,期待未来随着工业机器人技术不断的更新和提升,促使机器人产业的发展更加的迅速。
参考文献:
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