淺析智能機器人數控技術在機械制造中的應用

郭英暉

摘 要：隨著科學技術的不斷發展，智能化、自動化成為社會生產領域發展的主要趨勢，在此之中，智能機器人數控技術是機械制造智能化的最為前沿，對機械制造行業的發展起到重大的推動作用。本文從數控技術入手，分析智能機器人數控技術在機械制造中的應用，為提高機械制造生產質量和效率提供一些思路。

關鍵詞：智能機器人；數控技術；機械制造

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.15.051

0 引言

科學技術的發展不斷推動未來機械朝著小型化、一體化、功能多樣化、模塊化方向發展，在這樣的市場需求刺激之下，傳統人工操作可能出現的失誤已成為影響機械制造企業經濟效益的重要原因之一，這就為智能機器人數控技術提供了發展機遇。智能機器人數控技術為制造業實現智能化、自動化提供了可能，是未來機械制造產業的主流發展趨勢。

1 數控技術的特點

1.1 生產精度高

應用數控技術可以大幅度提高機械制造的生產精度。首先，在機械制造過程中應用數控技術，可使原本復雜的生產過程變得程序化、規范化，規避了人工操作帶來的誤差和錯誤，顯著提高生產效率、質量；數控技術通過加工參數設置可以實現更精細的機械零部件制造，將制造精度提高至毫米級、微米級、納米級，滿足精密零部件的應用要求。

1.2 生產效率高

應用數控技術可以大幅度提高機械制造的工作效率。在機械制造過程中應用數控技術，可以通過設置一類產品的參數實現批量化生產，還可以設置不同產品的參數實現不同規格零件的同步加工，更可以通過數控技術改變參數，不停工直接生產另一類零部件，使得機械制造應用時間大幅度縮短，生產效率大幅度提升。

2 智能機械人數控技術的在機械制造中的應用流程

數控技術的基本應用流程是：首先，技術人員通過相關產品尺寸數據、功能要求設計出機械制造產品的圖紙；其次，編程人員通過編程軟件將所需加工產品的加工數據、加工流程編寫為相應的計算機程序；然后，將編寫好的計算機程序輸入到數控設備數據處理端中，控制智能機器人、數控機床等數控設備進行生產；最后，實現生產車間數控設備的機械制造零部件生產。

3 智能機器人數控技術在機械制造中的具體應用

3.1 傳感型智能機器人宏程序

傳感型智能機器人又稱外部受控機器人，這種智能機器人通過受控于外部計算機，進行信息處理、生產控制。例如：機械制造車間要求生產Y零件，Y零件整體呈圓柱體，直徑200，厚度為20，需要在圓柱體表面邊緣均等挖四個原點在同一圓上的半圓形凹槽，若此零件使用傳感型智能機器人宏程序生產此機械零部件，則需要程序人員編寫相應的操控參數和程序，首先設此圓盤中心坐標為X100、Y50，然后設置增量角度為Z-50，起始鉆孔角度R30，切削度數I500，鉆孔固定點坐標A15，孔深B15，孔總數目H4，如此傳感型智能機器人便能夠完成零件的加工作業，并保證加工質量和效率。

3.2 交互型智能機器人規劃軌跡

拋光對于機械制造和加工來說是一個比較重要環節，在傳統機械制造過程中，拋光過程十分容易因人為失誤造成被拋光零件的損壞，嚴重影響了機械制造的生產質量和效率；智能機器人數控技術的出現和應用，極大降低了拋光加工環節的損耗率，減少了零件因拋光而損壞的幾率，更符合機械制造產業的智能化、自動化發展。交互型機器人是指能夠實現人-機對話并且做出相應動作的機器人，這一類機器人較傳感型智能機器人更加智能化，具備根據當前情況采取處理、決策的功能，也具備接受外部人工控制的功能，有效提高了機械制造拋光環節的生產質量和效率。運動軌跡的規劃和生成是交互型智能機器人的重要功能之一，直接能夠影響機械制造零件的形狀、精度，程序設計員通過自動拋光系統與CAM軟件模塊的聯合使用，可以實現對零件的多軸銑加工掃描，對整體零件進行掃描，在獲得零件全部信息的基礎上，對零件表面進行數控拋光加工，從而達到提高零件拋光質量和效率的目的。

3.3 自主型智能機器人激光檢測技術

自主型智能機器人是一種指不需要設計人員、操作人員干預，能夠自主鑒別工作環境、自動完成各項擬人任務的機器人，智能化、自動化程度較傳感型、交互型智能機器人更高。自主型智能機器人具備自主性、交互性等性能，利用傳感器數據處理、圖像識別、驅動器控制等功能模塊實現自主機械制造，對機械制造產業智能化、自動化發展的意義重大，是推動我國工業無人化的重要工具。例如：利用自主型智能機器人生產汽車所用零部件時，可以利用智能機器人的激光檢測技術測量所生產汽車零部件的尺寸，通過傳感器、圖像識別、驅動器控制等功能有效識別汽車的曲軸、凹輪軸等相關零部件的垂直度、直線度、密度、連接口等方面的尺寸，從而通過對零部件尺寸的測量來判斷零部件制造、加工的質量和精細度。自主型智能機器人的這種技術的分辨率可達到1μm，對機械制造產業意義非凡。

4 結束語

機械制造業的智能化、自動化對工業發展的意義重大，而智能機器人數控技術的應用，將機械制造加工的質量、精細度、效率大幅度提高，通過我們對傳感型智能機器人、自主型智能機器人等數控設備在機械制造領域中的應用，可以了解到智能機器人數控技術在機械制造中的重要作用，尤其是在面對結構復雜、精細度要求很高、危險系數較高機械零件制造和加工任務時，智能機器人數控技術能夠發揮的作用更大。

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