王铭铭
哈尔滨岛田大鹏工业股份有限公司 150000
摘要：在电气控制中应用工业机器人技术，可以使得电气设备的系统运行更加简单智能，对系统可以进行优化处理。与此同时，工业机器人技术的应用也为电气自动化控制提供了技术保障和安全保障，减少了各种电气设备操作对人员带来的伤害，在节省人力和物力的基础上提高了工作质量。在电气行业的发展过程中，自动化发展就必须要利用工业机器人技术。
关键词：工业机器人；电气控制；设计应用
引言
工业机器人现在已经被广泛的应用到众多领域中，例如工业生产、航空航天等，对于特殊生产环境有着更高的适应性。就工业机器人的电气控制应用进行分析，需要了解其结构组成，总结其分类情况，判断可应用方向，并做好电气控制系统各部分研究设计，以此来保证工业机器人技术的优势得以全面发挥。
1工业机器人
工业机器人是当前工业行业提高生产效率和安全性的有效手段，主要是由机器主体、驱动系统、智能控制系统构成，同时还包含机器人座机、执行机构等，一般情况下有着3-6个自由度。其中，驱动系统主要构成要素是传动装置与电力装置，运行目标是执行相关操作明命令和动作来完成生产作业，而智能控制系统是执行机构与驱动装置的核心指令发送区，用以传送操作命令控制机器人的行为操作。在工业领域中，常见工业机器人有直角坐标机器人、Delta机器人、4/6自由度标准机器人等，这些类型的机器人在工业生产中主要负责焊接、运输、喷漆、切割和测量等项目。
2工业机器人结构组成
2.1机械结构系统
从机械结构角度分析，工业机器人可分为并联式与串联式两种。并联式结构的一个轴处于运行状态时，其他轴的坐标原点不会产生变化，而串联式结构的轴与轴之间则存在着相互影响。前期大部分的工业机器人多是采用的串联方式，在技术不断更新的情况下，逐渐以并联方式居多，可以更好的来解决串联式存在的不足。并联设计的工业机器人刚度更大，结构稳定性强，应用过程中除了可以承受更大负荷以外，生产精度也更高。
2.2控制系统
控制系统为机器人架构的重要组成部分，可根据具体工作指示以及传感器传输的信号，来完成各种提前设定好的功能或动作。控制系统可分为人工智能控制系统、适应性控制系统以及程序性控制系统三类。另外，按照控制运动形式划分，包括的则有连续轨迹控制与点位控制等类型。
2.3环境交流系统
机器人-环境交流系统也是工业机器人的重要子系统之一，主要完成外部设备与机器人之间的联系。在系统的支持下，可以将机器人与外部设备组成实现特定功能的单元。工业机器人在应用过程中，多个外部设备可以与机器人组成一个功能单元，实现装配、焊接等任务的执行，或者是由多台机器人共同组成特定功能的复杂单元，负责完成各种特定工作。
3工业机器人技术分析
工业机器人主要面向于工业领域中多关节机械手以及多自由度机械装置，通过PLC控制技术可以自动执行各设定动作，通过自身动力以及控制能力来完成各种基础功能的一种机器。简单来讲，工业机器人各执行动作的完成，是以计算机技术作为支持，根据生产需求发出类似人类的行为指令，有序的完成各项动作操作。常见的工业机器人如直角坐标机器人、Delta机器人、SCARA机器人、4自由度标准工业机器人以及6自由度标准工业机器人等，可完成搬运、焊接、喷漆、切割测量等操作。以搬运机器人为例，通过计算机实现运行控制，完善行动、多传感器控制以及自动导航等功能，目前该类机器人已经在速度、可靠性以及精度等方面取得了显著的研究效果。可满足食品、电子、医药等企业生产中柔性搬运、输送等要求，尤其是在快递行业中的应用，可作为主要的物品分拣运输工具。
工业机器人组成包括主体、驱动系统以及控制系统三部分。主体包括机座与执行机构两部分，如臀部、手部、腕部，部分机器人还设计有行走机构。目前所设计应用的工业机器人多数具有3~6个运动自由度，且腕部基本上会存在1~3个运动自由度。驱动系统分为动力装置与传动装置，负责各执行机构可以完成设定的动作。控制系统为核心部分，以设定好的程序为依据，针对驱动系统和执行机构发出指令信号，并控制其可靠执行。
4工业机器人技术在电气控制中应用分析
4.1在故障诊断过程中的应用
在电气运行过程中，无论是客观因素还是其他的主观因素，都会造成电气设备的故障以及事故，如果对于这些故障没有及时进行处理，找不到相应的原因，则很有可能造成更严重的危害，会有较大的经济损失。电气自动化过程中，对设备的使用性能、故障等方面的诊断也要逐渐实现自动化，而工业机器人技术的应用，将使得故障诊断过程变得更加简单。
4.2电气控制方面
电气设备控制具有非常强的专业性与技术性特点，可以说是电气领域研究的要点。随着电气自动化技术的不断发展，自动化设备已经成为了工业生产中的主角，并且在电气行业的发展中起到了至关重要的作用。目前来看，在计算机技术以及智能化技术的支持下，电气控制在不断的实现智能化，更灵活机动的完成设备控制，使其始终维持在最佳运行状态，提高工作效率，以更低的劳动成本和成本来换取更大的效益。
4.3在简化自控流程中的应用
电气领域的自动化控制是一个十分复杂的过程，对于各个步骤的要求都比较严格，一旦某个环节出现了纰漏，则会造成严重的后果，引发较大的经济损失。工业机器人技术的应用可以对各种设备使用情况、故障情况等进行分析，进而设计出合理的故障处理方法，尽可能确保电气自控工作的质量。而且这种技术的应用，还可以实现远程维修，简化了过程。
4.4电气日常操作
电气设备如果操作不当，不仅会对生产效率产生影响，甚至还会产生安全事故，产生重大的经济损失。为加强对电气设备规范化操作的管理，各工业企业均采取了系列措施，积极应用电气自动化技术，实现对电气设备的自动化与智能化管理。面对系统复杂、电气设备繁多的情况，应用工业机器人技术，可以简化电气设备的操作流程，应用鼠标与键盘便可完成断路器与电动隔离开关的控制，以及还可以根据需求调整励磁电流。通过控制系统来掌握电气设备的运行情况，根据所获得的信息来为日常管理提供支持，制定科学可靠的管理方法，有效的来应对复杂的日场操作需求，节省电气系统控制时间，保持更高的控制效率。相比以往所用控制方法，在工业机器人技术的支持下，进一步减少了人工成本，劳动强度也大大降低。
结语
综上所述，工业领域中的工业机器人电气控制系统设计复杂而又艰难，对于现代工业生产制造而言是至关重要的工作内容。工业机器人电气控制系统设计中集中操控系统、主从控制系统、分散控制系统、机器人控制器、编码器等都是非常重要的内容，需要设计者以及研发制造者不断的进行完善，从而保障工业生产的质量和效率，促进工业行业发展逐渐走向智能化、自动化，在保证工业领域安全生产的基础上有效增强国家经济增长，确保国家在当前经济全球化背景下的国家地位与核心竞争力。
参考文献
[1]胡燕来.浅谈电气自动化控制中的工业机器人技术[J].建筑·建材·装饰，2015（03）.
[2]史小明.浅析工业机器人在电气自动化控制中的应用[J].电子制作，2015（14）.
[3]李娟.PLC技术在工业机器人控制中的应用研究[J].海峡科技与产业，2019(11):48-50.
[4]韩飞燕.基于机器人的机械加工控制系统研究[J].粘接，2019，40(06):190-192.
[5]韩维敏.工业机器人技术在电气控制中的应用浅谈[J].科技经济导刊，2017(29):32.