智能機(jī)器人數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用

劉永剛

杭州亞太智能裝備有限公司 浙江杭州 310000

近年來，智能機(jī)器人數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造業(yè)中的應(yīng)用日益廣泛，有效地提高了機(jī)械制造的效率和質(zhì)量、未來機(jī)械制造的發(fā)展趨勢(shì)必然是智能化和數(shù)控化，智能機(jī)器人數(shù)控技術(shù)是實(shí)現(xiàn)智能化、數(shù)控自動(dòng)化的基礎(chǔ)，是推動(dòng)機(jī)械制造自動(dòng)化發(fā)展的技術(shù)支撐力量。在機(jī)械制造中，人為控制總會(huì)出現(xiàn)各種各樣的失誤，而智能化數(shù)控技術(shù)則能很好地解決這個(gè)問題[1]，基于此，應(yīng)當(dāng)大力推動(dòng)智能機(jī)器人數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造中應(yīng)用，以此來促進(jìn)機(jī)械設(shè)備智能化、自動(dòng)化發(fā)展，提高生產(chǎn)水平，智能機(jī)器人數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用研究也顯得尤為重要。

1 智能機(jī)器人數(shù)控技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

智能機(jī)器人數(shù)控技術(shù)目前之所以能夠廣泛地應(yīng)用于各領(lǐng)域中，離不開這一智能化技術(shù)的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。首先，智能機(jī)器人數(shù)控技術(shù)能夠有效提高產(chǎn)品的生產(chǎn)精確度和質(zhì)量，在傳統(tǒng)的產(chǎn)品制造中，零件工具的尺寸需要根據(jù)實(shí)際來進(jìn)行不斷地調(diào)整打磨，不能一次性做到精確性地調(diào)整，而運(yùn)用智能機(jī)器人數(shù)控技術(shù)則能更加靈活方便地去調(diào)整生產(chǎn)零件的大小尺寸[2]。其次，智能機(jī)器人數(shù)控技術(shù)能夠完善產(chǎn)品參數(shù)、簡化工藝流程。在機(jī)械制造中會(huì)有許多復(fù)雜的零件生產(chǎn)，生產(chǎn)工藝也較為復(fù)雜，智能化數(shù)控技術(shù)則可以通過對(duì)完善的參數(shù)的不同選擇來實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜零件的加工，即節(jié)省了時(shí)間，也使得生產(chǎn)更加高效簡便。除此之外，智能機(jī)器人數(shù)控技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)產(chǎn)品的參數(shù)進(jìn)行一對(duì)多設(shè)置，更能實(shí)現(xiàn)對(duì)參數(shù)的實(shí)時(shí)修改，從而促進(jìn)產(chǎn)品生產(chǎn)的連續(xù)性，使生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量得以提高，在生產(chǎn)的過程中智能機(jī)器人數(shù)控技術(shù)還能實(shí)現(xiàn)與其他先進(jìn)技術(shù)的完美結(jié)合，提高整個(gè)機(jī)械制造業(yè)的生產(chǎn)效率。

2 智能機(jī)器人數(shù)控技術(shù)的思路

智能機(jī)器人數(shù)控技術(shù)就是通過改變傳統(tǒng)的人工操作來實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造的自動(dòng)化和半自動(dòng)化生產(chǎn)，這一技術(shù)借助電腦編程系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械制造生產(chǎn)加工過程的控制。同時(shí)，智能機(jī)器人數(shù)控技術(shù)結(jié)合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、光機(jī)技術(shù)以及傳統(tǒng)的機(jī)械技術(shù)，并高效地整合者三種技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，從而有效提高了生產(chǎn)的效率、節(jié)約了生產(chǎn)成本，并有效避免了由人工操作帶來的失誤，使機(jī)械設(shè)備產(chǎn)品生產(chǎn)更加的精確，提高生產(chǎn)的自動(dòng)化控制程度。智能機(jī)器人數(shù)控技術(shù)的基本設(shè)計(jì)思路為：相關(guān)的是施工技術(shù)人員在產(chǎn)品測(cè)量的基礎(chǔ)上獲取相關(guān)的產(chǎn)品數(shù)據(jù)信息和圖紙信息；再通過電腦編程將相關(guān)的產(chǎn)品數(shù)據(jù)信息數(shù)據(jù)和加工的參數(shù)等數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的加工程序；將已經(jīng)編制好的程序拷貝到如數(shù)控機(jī)床這類的生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備中，為生產(chǎn)做準(zhǔn)備；下一步，則在程序拷貝的基礎(chǔ)上根據(jù)生產(chǎn)加工的實(shí)際需要調(diào)試生產(chǎn)控制程序，進(jìn)入生產(chǎn)[3]；在生產(chǎn)加工程序的編制過程中通過改變?nèi)斯ぞ幊痰姆绞?，?shí)現(xiàn)了電子圖紙到程序的直接轉(zhuǎn)變，有效地提高效率。同時(shí)在數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用中充分發(fā)揮了計(jì)算機(jī)程序、編碼器及傳感器等設(shè)備的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)了設(shè)備控制的自動(dòng)化。

3 智能機(jī)器人數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用

3.1 規(guī)劃軌跡

在機(jī)械制造中運(yùn)用智能機(jī)器人數(shù)控技術(shù)能夠規(guī)劃不同的運(yùn)動(dòng)軌跡以滿足機(jī)械制造的多種需求。尤其是機(jī)械制造終端額零件拋光環(huán)節(jié)，傳統(tǒng)的人工拋光則極容易出現(xiàn)失誤從而造成零件的損壞，智能機(jī)器人數(shù)控技術(shù)的運(yùn)用則能通過軌跡規(guī)劃功能影響零件的形狀和精確度，從而有效地降低零件損壞的機(jī)率。如在機(jī)械制造加工中利用機(jī)器人進(jìn)行自動(dòng)拋光，基于CAM軟件模塊和自動(dòng)拋光系統(tǒng)，再運(yùn)用UGCM軟件中的多軸銑加工掃描功能，通過掃描能夠有效獲取型腔表面的信息，再運(yùn)用區(qū)域映射形成型腔表面的數(shù)控加工軌跡，基于此，操作人員則能通過調(diào)整加工參數(shù)，將獲取的多軸數(shù)控加工軌跡轉(zhuǎn)化為拋光加工軌跡，從而完后零件的拋光作業(yè)[4]。

3.2 編程離線操作

智能機(jī)器人具有自主性和適應(yīng)性的優(yōu)勢(shì)，本身還具有較好的編程能力，它不僅能夠免受外部環(huán)境的影響通過自控完成一些作業(yè)，還能夠?qū)崟r(shí)適應(yīng)周圍的環(huán)境，并根據(jù)不同的環(huán)境需要作出參數(shù)調(diào)節(jié)，以及時(shí)應(yīng)對(duì)出現(xiàn)的新問題和新情況?；诖?，當(dāng)前智能機(jī)器人廣泛地應(yīng)用于機(jī)械制造中，隨著應(yīng)用范圍的擴(kuò)大，程序的復(fù)雜程度也在升級(jí)，如智能機(jī)器人的離線編程操作。智能機(jī)器人在基于離線編程和CAD圖形仿真，利用輔助的彎曲金屬板和CAD信息能夠?qū)崿F(xiàn)單元設(shè)計(jì)?？傊?，既是在機(jī)械制造的生產(chǎn)過程中智能機(jī)器人能夠發(fā)揮其自主性和適應(yīng)性實(shí)現(xiàn)離線編程操作，有效識(shí)別環(huán)境和應(yīng)對(duì)變化。

3.3 零件加工

在機(jī)械制造中，許多機(jī)械設(shè)備復(fù)雜龐大，由于環(huán)境和自身因素的限制，人工加工操作的難度大，且精準(zhǔn)性低，無法滿足生產(chǎn)加工的需求，因此這就需要引進(jìn)智能機(jī)器人數(shù)控技術(shù)來實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)加工的自動(dòng)化控制。在零件加工過程中可以利用傳感型智能機(jī)器人實(shí)現(xiàn)傳感信息的處理、實(shí)時(shí)控制和操作，這類智能機(jī)器人可以受外部計(jì)算機(jī)的控制，通過外部計(jì)算機(jī)程序來完成加工參數(shù)的設(shè)置，并能夠?qū)崟r(shí)修改加工參數(shù)，通過控制程序發(fā)送指令來實(shí)現(xiàn)零件的加工作業(yè)，同時(shí)對(duì)零件的穩(wěn)定性和剛度的生產(chǎn)控制都能夠做到實(shí)時(shí)有效，從而提高零件加工的效率各精確度，提高加工的質(zhì)量。

4 結(jié)語

總之，機(jī)械制造業(yè)對(duì)于整個(gè)國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起著巨大的推動(dòng)作用，智能機(jī)器人數(shù)控技術(shù)能夠有效提高機(jī)械制造的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。對(duì)于智能機(jī)器人數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用研究具有十分重要的意義。本文淺要地探討了智能機(jī)器人數(shù)控技術(shù)的優(yōu)勢(shì)及設(shè)計(jì)思路，并指出了這一技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用，如軌規(guī)劃、離線編程操作和零件加工，在這些方面的應(yīng)用都能夠體現(xiàn)出智能機(jī)器人數(shù)控技術(shù)的制造優(yōu)勢(shì)，不僅能夠提高產(chǎn)品的精確度和質(zhì)量，更能提高整個(gè)制造行業(yè)的生產(chǎn)效率，從而提高推動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。