工業(yè)機器人在智能制造中的應(yīng)用淺析

袁德

摘要：在全球信息化高速發(fā)展的大背景下，工業(yè)技術(shù)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展日趨明顯。我國傳統(tǒng)的工業(yè)制造技術(shù)，已經(jīng)無法跟上時代的步伐。與此同時，人工智能技術(shù)的發(fā)展與自動化控制技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用，給工業(yè)制造行業(yè)帶來了大量的發(fā)展機遇。本文以工業(yè)機器人為研究對象，概述了工業(yè)機器人的相關(guān)概念，深入探討了工業(yè)機器人在智能生產(chǎn)制造行業(yè)中的應(yīng)用情況。研究結(jié)果證明：在智能制造業(yè)中應(yīng)用工業(yè)機器人，能夠給行業(yè)發(fā)展帶來更多的機遇，促進我國制造行業(yè)的升級。

關(guān)鍵詞：工業(yè)機器人;智能制造;應(yīng)用分析

引言：現(xiàn)如今，工業(yè)機器人在生產(chǎn)過程當(dāng)中的應(yīng)用越來越廣泛，這種通過機械操作人員簡單的程序編程實現(xiàn)工業(yè)機器人自身生產(chǎn)的工作模式，相比于傳統(tǒng)的制造方法效率更高，同時具備一定的安全性，在保障生產(chǎn)質(zhì)量的同時能夠加快工業(yè)制造腳步，由于其自身的自動化生產(chǎn)水平較高，所以其在制造過程中的地位也被逐步得到認可，應(yīng)用領(lǐng)域也變得更加廣泛[1]。

1工業(yè)機器人概念闡述

機器人此定義早期就有定論，無論借助過往電視機，抑或者借助互聯(lián)網(wǎng)平臺，大眾針對機器人或多或少有大致了解，同時部分單一的機器人已投入應(yīng)用在日常生活中。就目前來講，世界上暫時沒有針對機器人給出詳盡的統(tǒng)籌概念，但是大致整個定義狀況遵循的基礎(chǔ)準則完全類似，其部分細節(jié)方面有差異化。然而，國家標準化機構(gòu)ISO簡要闡述了一個概念，即針對工業(yè)機器人闡述為工業(yè)機器人為能夠達成自動操控及其反復(fù)編程的具備數(shù)個自由度的及其各種功能的操控機器，能夠達成工具操控及其原料運輸，最后實現(xiàn)一連串操控工作。目前，絕大部分國家比較贊同此概念。從中不難發(fā)現(xiàn)，國內(nèi)工業(yè)機器人技術(shù)仍處于初級階段，因此，將來工業(yè)機器人技術(shù)持續(xù)發(fā)展實踐中，此概念也會不斷獲得豐富。

2工業(yè)機器人的應(yīng)用優(yōu)勢

在智能信息化的背景之下，工業(yè)機器人的應(yīng)用能夠滿足企業(yè)的生產(chǎn)需求，可以全面配合企業(yè)完成一些人為操作起來較有困難的程序環(huán)節(jié)，并且這樣的無人化操作避免了很多生產(chǎn)過程中可能會遇見的難題，比如，很多化學(xué)物質(zhì)對人們的身體有一定的危害，而應(yīng)用工業(yè)機器人實現(xiàn)一些復(fù)雜的操作程序可以減少人們在工作現(xiàn)場的時間，減輕危害程度;或者還有很多需要人力搬運的材料和物品，工業(yè)機器人的應(yīng)用能夠提升搬運效率，將指定的材料運到指定的位置，這些都是節(jié)約人力、節(jié)省成本的主要表現(xiàn)[2]。同時，工業(yè)機器人能夠在代替人工做一些基本工作的基礎(chǔ)之上全面提升工作效率，減少生產(chǎn)所需時間，使得企業(yè)可以免除很多不必要的資源浪費，獲取更多的經(jīng)濟利益，將人力主要放在器械的故障維修、管理等方面，其他的工作和生產(chǎn)交由工業(yè)機器人，減少工人處于危險場所的頻率，全面促進生產(chǎn)效率的提升?？偠灾I(yè)機器人在實際的生產(chǎn)過程當(dāng)中具有多種應(yīng)用優(yōu)勢，智能制造的前進腳步更為我國工業(yè)發(fā)展打下堅實的基礎(chǔ)。

3工業(yè)機器人在智能制造中的應(yīng)用分析

3.1工業(yè)機器人在汽車制造中的應(yīng)用

工業(yè)機器人在汽車制造業(yè)中的應(yīng)用十分廣泛，主要應(yīng)用于搬運、焊接、噴涂以及整車裝配等方面。首先是搬運，在自動化機床進行工件裝卸過程中，機器人可以做到準確、快速的抓取到所需零部件，并在不損壞零部件的情況下進行精準的移動。在汽車生產(chǎn)過程中可以根據(jù)工件形態(tài)和重量的不同來對機器人輸入不同的搬運指令，從而可以保證搬運工作的質(zhì)量和效率。其次是機器人焊接，在現(xiàn)代汽車制造中應(yīng)用機器人最多的就是弧焊和點焊，在每臺汽車的制造過程中大約有4000個焊點，而這些焊點中的大部分都是由機器人完成的，點焊機器人在控制精度和作業(yè)質(zhì)量以及效率方面有著巨大的優(yōu)勢。而弧焊機器人主要是由液壓驅(qū)動的，可以通過工作路徑以及速度的設(shè)定來輔助機器人完成工作。此外還有機器人噴涂，在汽車制造領(lǐng)域噴涂工作一般分為涂膠和噴漆兩種。機器人涂膠指的是在車身材料物理和化學(xué)特性基礎(chǔ)上對所需噴涂部位根據(jù)工藝要求進行快速噴涂的工作;而機器人噴漆指的是根據(jù)噴漆指令對車身表面進行快速、勻稱的噴涂工作。最后是機器人檢測，汽車在被生產(chǎn)出來之后要經(jīng)過各種嚴格的檢測才能夠下線進行銷售。機器人檢測系統(tǒng)包括視覺傳感器和測量控制模板兩個部分，其工作原理為，通過視覺傳感器獲取所需的圖像信息，然后在利用計算機將實際尺寸和標準進行對比，以確定是否存在誤差。機器人檢測不僅能夠準確、快捷的計算出實際誤差，還可以為改進成產(chǎn)工藝提供一些思路和方法。

3.2工業(yè)機器人在數(shù)控機床中的應(yīng)用

在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，機器人可以應(yīng)用在各種生產(chǎn)活動中，既可以是不相同的單品生產(chǎn)線，也可以是不同生產(chǎn)規(guī)模的柔性生產(chǎn)線。在這些生產(chǎn)線上廣泛應(yīng)用工業(yè)機器人可以提升工作效率、改善工作環(huán)境，減少對原材料的浪費，降低工業(yè)生產(chǎn)的成本。例如：機器人可以實現(xiàn)和不同類型數(shù)控機床的連接，從而可以按照不同要求來進行生產(chǎn)，為打造柔性生產(chǎn)線打下良好的基礎(chǔ)。在一些制造企業(yè)中，加工工件的生產(chǎn)線主要包括臥式加工中心和機器人兩大部分，而工業(yè)機器人則主要負責(zé)工件的搬運任務(wù)，通過掃描系統(tǒng)，控制器可以根據(jù)機器人的掃描結(jié)果來判斷何時運輸工件。工業(yè)機器人還可以使用視覺傳感器來進行精確定件，實現(xiàn)工件的運輸任務(wù)。在整個過程當(dāng)中，不需要人員的參與，實現(xiàn)了完全的智能化制造，體現(xiàn)出了工業(yè)機器人工作高效率、高精度以及高度一致性的優(yōu)點[3]。

4提高工業(yè)機器人智能制造水平的措施

4.1強化科技創(chuàng)新技術(shù)能力

針對當(dāng)前我國智能機器人生產(chǎn)制造中潛在的問題，國家相關(guān)部門加大了對工業(yè)機器人的研發(fā)力度以及資金投入。在技術(shù)水平方面，組建起了大量的智能機器人專業(yè)技術(shù)研發(fā)團隊和智能機器人維護保養(yǎng)團隊。從硬件和軟件兩大方面入手，提高我國工業(yè)機器人的制造能力，從而進一步促進我國的工業(yè)生產(chǎn)行業(yè)全方位發(fā)展。

4.2加大高校專業(yè)人才培養(yǎng)力度

現(xiàn)如今，為了縮短我國工業(yè)發(fā)展與發(fā)達國家的距離，應(yīng)該從科技發(fā)展的源頭入手，注重對優(yōu)秀智能人才的培養(yǎng)，使其具備戰(zhàn)略性的眼光和思維，結(jié)合自己先進的理念為工業(yè)機器人在智能制造當(dāng)中的應(yīng)用做出貢獻。首先，教育有關(guān)部門應(yīng)該意識到加大高校專業(yè)人才培養(yǎng)力度的重要性，開設(shè)相關(guān)的專業(yè)課程，全面激發(fā)高校學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和熱情，引導(dǎo)他們感受到時代變化，成為智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要傳承者和實踐者。其次，企業(yè)也應(yīng)該眼光長遠，不再將工作經(jīng)驗作為用人重要依據(jù)，更要考察其是否具備良好的應(yīng)變能力和對智能制造的正確認知，擁有健康的工業(yè)機器人應(yīng)用策略是對操作人員的基本素質(zhì)要求，也應(yīng)該作為高校智能專業(yè)培養(yǎng)人才的重要方向，加強此方面的投入力度更為智能制造工業(yè)的發(fā)展注入新鮮的活力。

結(jié)束語：總而言之，隨著機器人技術(shù)的突飛猛進，工業(yè)機器人隨之在智能制造行業(yè)中應(yīng)用越來越寬泛，其中仿生學(xué)在機器人的投入使用中，可讓機器人模仿人類的精細化動作，進一步實現(xiàn)傳統(tǒng)制造行業(yè)中需手工操控的一連串的工作內(nèi)容，從而提升焊接質(zhì)量，確保整體智能制造生產(chǎn)效率。不難看出，將來工業(yè)機器人勢必成了制造加工流水線的主打，其在智能制造行業(yè)中做出突出貢獻。

參考文獻：

[1]宋歡，劉豐洋.工業(yè)機器人在智能制造中的應(yīng)用研究[J].科技風(fēng)，2020（14）：29.

[2]陳磊，朱斌，羅國虎，等.基于RobotStudio的多機器人沖壓生產(chǎn)線仿真及研究[J].國外電子測量技術(shù)，2020，39（10）：66-71.

[3]李成偉，朱秀麗，贠超.碼垛機器人機構(gòu)設(shè)計與控制系統(tǒng)研究[J].機電工程，202125（12）：81-84+99.