基于機器人數(shù)控技術(shù)的機械制造行業(yè)實踐發(fā)展

李娜

摘要：智能機器人數(shù)控技術(shù)以其自身的獨特優(yōu)勢，備受機械行業(yè)青睞，其既是當前現(xiàn)代化機械設備實現(xiàn)智能化、自動化發(fā)展的重要基礎，又是機械制造行業(yè)的核心所在，因此在制造行業(yè)與經(jīng)濟發(fā)展中占據(jù)著不可替代的重要地位。據(jù)此文章主要對基于智能機器人數(shù)控技術(shù)的機械制造行業(yè)實踐發(fā)展進行了詳細分析，以期能夠為此行業(yè)長遠發(fā)展提供一定幫助。

關鍵詞：機器人;數(shù)控技術(shù);機械制造;發(fā)展

中圖分類號：TQ056.2+3

文獻標識碼：A

文章編號：1001-5922（2019）08-0187-03

在我國各大產(chǎn)業(yè)中，機械制造行業(yè)是最重要的一大產(chǎn)業(yè)類型，機械制造的發(fā)展水平與國家綜合實力密切相關。近年來，我國機械制造行業(yè)也實現(xiàn)了良好發(fā)展，獲得了顯著成果，精密性與精確性都在不斷提高。而在后續(xù)發(fā)展過程中，機械制造行業(yè)勢必會朝向小規(guī)模、多類型、個性化定制、高精確制作等方面發(fā)展。在許多生產(chǎn)階段，對操作精確度要求都很高，而利用人為操作模式，很容易出現(xiàn)失誤，進而對機械制造效率與質(zhì)量造成影響。因此，應根據(jù)實際情況引用智能機器人數(shù)控技術(shù)，以最可靠、精確、有效的方式提升機械制造水平[1]。

1 數(shù)控技術(shù)發(fā)展

目前，我國實際生產(chǎn)中，所需高精確度與較復雜的數(shù)控系統(tǒng)設備等依舊需要進口采購，但智能機器人數(shù)控技術(shù)在我國的發(fā)展依舊是必然趨勢。現(xiàn)階段，機械制造技術(shù)的發(fā)展方向主要集中于自動化、集成化、網(wǎng)絡化，隨之數(shù)控技術(shù)也開始朝向智能化與多功能化方向發(fā)展[2]。數(shù)控技術(shù)工作具體流程，如圖1所示。

2 智能機器人數(shù)控技術(shù)優(yōu)勢特點

智能機器人數(shù)控技術(shù)能夠在很大程度上提高機械產(chǎn)品質(zhì)量與精確度。在機械制造時，引用數(shù)控技術(shù)，可顯著提高機械制造質(zhì)量及其精確性，并快速提升制造效率與整體水平。在機械制造作業(yè)時，同類型工作加工不同的零部件，引用智能機器人數(shù)控技術(shù)，便可以節(jié)約時間與精力，在確保質(zhì)量的基礎上高效快速完成。智能機器人數(shù)控技術(shù)可以使得工藝參數(shù)與流程等全面優(yōu)化與健全，以此簡化生產(chǎn)流程，節(jié)省不必要環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)機械制造生產(chǎn)工藝對各種產(chǎn)品加工生產(chǎn)所需參數(shù)各不一致，所以需要消耗過多時間與精力。但是利用智能機器人數(shù)控技術(shù)，可以在加工生產(chǎn)過程針對不同規(guī)格的零部件，選擇提前設置的參數(shù)直接投入引用即可。

傳統(tǒng)機械制造過程中，通過加工車床加工各種產(chǎn)品，需設置相應指標與參數(shù)，在設置時，只能夠暫停生產(chǎn)，不能確保生產(chǎn)連續(xù)性，這就使得生產(chǎn)效率嚴重下降。但是利用智能機器人數(shù)控技術(shù)，在改變參數(shù)時，不需中斷生產(chǎn)，可以直接修改規(guī)格參數(shù)，從而使得生產(chǎn)過程順利有效完成，并保證生產(chǎn)效率與質(zhì)量。在機械制造切實應用中，智能機器人數(shù)控技術(shù)可體現(xiàn)出各式各樣的優(yōu)勢，以此滿足靈活性調(diào)整，在需要進行零部件尺寸調(diào)整時，只需調(diào)整數(shù)控設備參數(shù)。在定位工件時，一般主要利用傳統(tǒng)處理方式，便可以滿足多尺寸工件加工。智能機器人數(shù)控技術(shù)的有效應用能夠進一步實現(xiàn)模塊化作業(yè)，以此提高效率。另外，智能機器人數(shù)控技術(shù)的廣泛應用，還在很大程度上為電子技術(shù)、計算機輔助制造、自動化控制技術(shù)應用奠定了堅實的基礎[3]，。

3 智能機器人數(shù)控技術(shù)設計思路

所謂智能機器人數(shù)控技術(shù)的作用是將機械制造從人力操控轉(zhuǎn)變?yōu)樽詣踊虬胱詣踊倏兀陔娔X編程進行機械加工。數(shù)控技術(shù)集合了光機電技術(shù)、計算機技術(shù)、傳統(tǒng)機械技術(shù)，突出優(yōu)勢在于整合性良好，即精確度較高、自動化水平較高、效率良好、成本低等等。數(shù)控技術(shù)設計思路主要有4點，①技術(shù)人員測量產(chǎn)品，以此獲得數(shù)據(jù)信息與圖紙;②通過編程軟件將產(chǎn)品數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成程序;③基于數(shù)控設備現(xiàn)場復制程序，即智能機器人與數(shù)控機床;④技術(shù)人員調(diào)控程序?qū)崿F(xiàn)生產(chǎn)。數(shù)控技術(shù)實際應用時，以計算機程序為輔助，既需要編碼器與傳感器等各種電子設備，又需要自動化控制技術(shù)[4]。

4 智能機器人數(shù)控技術(shù)的機械制造

4.1 傳感型智能機器人宏程序應用

在工業(yè)生產(chǎn)區(qū)域內(nèi)，機械設備是機械制造的基礎條件，然而在一些較為惡劣的生產(chǎn)環(huán)境下，人工操作難度較大，卻又無法滿足生產(chǎn)需求，對此引用智能機器人數(shù)控技術(shù)進行機械制造，可以實現(xiàn)智能化與自動化生產(chǎn)。傳感型智能機器人也稱之為外部受控機器人，可以被外部計算機所控制，能夠針對傳感信息進行處理以及實際操控。就某零部件生產(chǎn)制造為例，其半徑為100，是對稱的圓柱體金屬圓盤，需在圓盤四周邊緣挖出四個原點在圓上均等的半圓形凹槽中，并假設圓盤中心坐標為（100，50），此零部件可利用宏程序操控智能機器人，如圖2所示，以此為加工參數(shù)。在零部件加工過程中，調(diào)用宏程序語句為XYZR-FIABH、Pxxxx、G65，宏程序序號為xxxx。宏程序語句中，X，Y分別代表圓柱表面圓心坐標;I代表切削度數(shù);A代表鉆孑L固定點坐標;B代表孔深;H代表孔數(shù)目。在零部件加工過程中，需調(diào)用指令是H8、45、100、A15、I、500、Y、50、XIOO、Pxxxx、G65等，這樣智能機器人就可以自主進行同類零部件數(shù)控加工作業(yè)。

4.2 交互型智能機器人規(guī)劃軌跡應用

就機械制造加工而言，拋光是非常關鍵的階段，在傳統(tǒng)機械制造中，拋光極易由于人為失誤導致零部件損壞，從而降低機械制造生產(chǎn)效率與質(zhì)量。而利用智能機器人數(shù)控技術(shù)，可以大大降低拋光加工的損耗率，并減少零部件由于拋光被損壞的幾率，與機械制造的智能化、自動化發(fā)展需求相符。交互型機器人實際上就是可以實現(xiàn)人機對話，且作出指定動作的機器人，此類型機器人更具智能性，且可以就實際情況采用有效的處理與決策功能，同時還具備接受外部人工控制的相關功能，從而能夠快速提升機械制造拋光作業(yè)效率與水平。運動軌跡規(guī)劃與生產(chǎn)是交互型智能機器人的一大主要功能，其對機械制造零部件的形狀與精確度有著直接性性，在進行設計時，應利用自動拋光系統(tǒng)與CAM軟件模塊相結(jié)合，便可實現(xiàn)零部件多軸銑加工掃描，并進行整個零部件掃描，基于獲取全部信息，對零部件表層進行數(shù)控拋光加工，以此提高零部件拋光效率與質(zhì)量。

4.3 自主型智能機器人激光檢測技術(shù)應用

自住型智能機器人實際上就是不需以設計人員與操作人員為輔助，便可以自主鑒別工作環(huán)境，進而自動完成擬人任務的機器人，智能化與自動化水平相對更高。自住型智能機器人還具有一定的自主性與交互性等，通過傳感器數(shù)據(jù)處理、圖像識別、驅(qū)動器控制等相關功能模塊，可以自主完成機械制造，對于機械制造行業(yè)實現(xiàn)智能化與自動化發(fā)展具有十分重要的現(xiàn)實意義，是促進我國工業(yè)實現(xiàn)無人化發(fā)展的主要載體。通過自主型智能機器人生產(chǎn)汽車零部件的時候，可通過智能機器人激光檢測技術(shù)，進行零部件尺寸檢測，并發(fā)揮傳感器、圖像識別、驅(qū)動器控制等相關功能，進一步識別汽車曲軸、凹輪軸等零部件垂直度、直線度、密度等位置具體尺寸，以此通過檢測零部件尺寸，判斷零部件制造與加工精確度。自主型智能機器人的技術(shù)分辨率可以達到大約lμm，實踐價值不可估量。

4.4 自主型智能機器人編程離線操作應用

自主型智能機器人的主要特性是自主性與適應性，自主性實際上就是其可以不依賴外部控制在既定環(huán)境下，自控式完成任務，適應性則是其可以實時識別周圍環(huán)境，并據(jù)此變化調(diào)整參數(shù)，從而應對緊急狀況。在機械加工過程中，適用區(qū)域范圍在不斷擴大，隨著工作復雜性不斷極大，離線編程操作逐漸替代了傳統(tǒng)數(shù)控機床加工操作。智能機器人可以以彎曲金屬板為輔助，把基于CAD圖形仿真方法與離線編程的CAD信息輔助設計智能機器人進行單元設計，同時，還可將機器人作為仿真加工平臺，實現(xiàn)工業(yè)智能機器人切削加工式原型系統(tǒng)與處理系統(tǒng)平臺全面構(gòu)建，以此有效處理2D與3D等工業(yè)零部件加工。在生產(chǎn)制造中，智能機器人可充分發(fā)揮自主性與適應性，并就具體狀況有效識別，選擇與設計人員規(guī)定標準相符的加工方案[5]。

5 結(jié)語

綜上所述，機械制造行業(yè)對于社會經(jīng)濟發(fā)展而言，具有不可替代的現(xiàn)實意義，且對于我國綜合發(fā)展發(fā)揮著一定的促進作用。智能機器人數(shù)控技術(shù)可加快機械制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展速度，機械人數(shù)控能夠顯著提升生產(chǎn)效率與精確性，這與機械未來長遠發(fā)展密切相關，也是其實現(xiàn)發(fā)展的主要動力。因此，積極采取有效措施，在機械制造實踐發(fā)展中廣泛應用智能機器人數(shù)控技術(shù)勢在必行。

參考文獻

[1]魏志麗，智能機器人數(shù)控技術(shù)在機械制造中的應用[J].現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備，2017，（5）：146-147.

[2]張雪，淺談智能機器人數(shù)控技術(shù)在機械制造中的應用[J].海峽科技與產(chǎn)業(yè)，2019，（1）：78-80.

[3]郭崇凈，淺談數(shù)控技術(shù)對于機械制造的現(xiàn)實意義[J].中小企業(yè)管理與科技（中旬刊），2016，（2）：226-227.

[4]魏大巍，智能機器人數(shù)控技術(shù)在機械制造中的應用探討[J].時代農(nóng)機，2018，308（6）：198-198.

[5]李桐順，數(shù)控技術(shù)在機械制造中的應用和發(fā)展[J].科學與財富，2017，（8）：76-76.