工業機器人在智能制造中的應用研究

蔡文留

摘要：近年來，經濟的發展，促進我國科技水平的提升。當今社會科學技術的發展非常迅速，各種各樣的科技都融入到了人們的生活之中，涉及的領域也非常廣泛。其中，機器人技術是一個比較熱門的領域，機器人技術綜合了機構學、計算機、信息與傳感技術、控制論、仿生學和人工智能等學科，是一門高新技術，應用非常廣泛。工業機器人在智能制造領域中的應用非常普及，本文就工業機器人在智能制造中的應用展開探討。

關鍵詞：工業;機器人技術;智能制造

引言

對于一個國家來說，發展的核心在于工業，而機器人智能是發展工業的關鍵。實現工業機器人智能對工業發展極為有利。盡管現階段我國進一步加大了對工業機器人智能制造研究的投入力度，然而自動化控制領域在工業機器人技術應用方面仍存在很多問題，一方面對我國工業機器人技術的發展造成嚴重阻礙，另一方面還會直接影響到工業自動化生產，對工業發展有很大的限制作用。

1.工業機器人相關概述

機器人是工業智能化發展的一項總要舉措，其能夠模范人類的思維、行動，通過機器裝置設定接受人類指揮，從而完成高風險、高精度的操作，這也預示著人工智能化的到來。從當前社會發展來看，機器人的應用范圍不斷擴大，從最早的工業生產，已經涉及到倉儲物流、家居智能等多個方面。以工業生產為例，在生產中經常出現人為操作失誤或者安全事故，特別是針對一些風險系數較高的加工行業，而機器人的應用完全化解了這一困境。機器人在應用主要具有以下特征：第一，大腦，我們都知道大腦是支配與調節身體機能的重要保障，機器人的大腦是指自動控制程序，通過相關的參數設置與指令發送，引導機器人各項工作。第二，身體，也就是機器人所具有的結構形態，不同行業機器人身體部位也存在很大差異。第三，動作能力，這也是工業機器人進行工作的關鍵所在。當前工業領域中機器人的應用主要以多關節機械手或自由度機械裝置為主，比如：焊接機器人、移動機器人、激光加工機器人等等，我國對于焊接機器人的應用較為成熟，常見于汽車制造中，焊接機器人能夠實現人工操作的電焊、弧焊等技術標準，并且工作速度快、效率高，能夠提高焊接整體質量。而移動機器人最早得利于電子商務的迅速發展，在倉儲物流貨物分揀、搬運等方面發揮了一定的價值，在后續創新與完善下之間應用到一些地處偏僻、輻射較大、不利于人工操作的變電站所的相關工作中。

對于工業機器人控制系統的功能，主要表現為：（1）運動控制功能。可有效控制機器人末端操控設備的速度、位姿以及加速度等諸多項目;（2）示教再現功能。工業機器人控制系統可通過手把手或者示教盒實現示教功能，通過一定方法將運動速度、動作順序以及位置等相關信息教給機器人，通過機器人記憶裝置在存儲器中自動記錄所教操作過程，需再現操作時，只需要對存儲器內容進行重放即可達到目的。

2 .工業機器人在智能制造中的應用研究

2.1 工業機器人在液晶面板行業的應用

工業機器人在液晶板面的應用為工業智能化自動控制系統提供了有力的支持，能夠滿足自動化工廠需求，以液晶面板和半導體行業為例，液晶面板行業會用BC系統操作機器人手臂進行取片放片等工作，也叫FabAuto系統，該系統是以計算機為基礎的工業智能自動化控制系統，能夠進行信息傳輸、信息收集、流程控制等工作，從多方面滿足工廠自動化作業的需求，降低傳統人工操作下的誤差風險。從當前來看FabAuto系統應用有著良好的發展空間，能夠根據需求調整自動化參數，通過半自動、全自動兩種模式提高機器人集成化的應用水平，推動了我國自動化工廠設備的高效、智能化發展，是當前智能制造領域非常先進的一種自動化技術。

2.2 打磨和拋光

智能制造下為了保證產品的質量往往需要進行相應的打磨和拋光作業，傳統人工操作在這方面消耗的時間較長、工作量大，采用工業機器人通過自動化技術剔除多余的邊緣，提高打磨拋光的水平，滿足鑄造產品的質量要求。除此之外，工業機器人在水利領域也有著較高的應用，比如：水輪機的修理與制造。打磨與拋光工藝不僅要求嚴格，同時也面臨諸多安全風險，人為操作容易導致安全事故，應用工業機器人不僅能夠降低成本，還能夠減少由此產生的安全問題。除了以上幾方面在打磨、拋光中的應用還涉及花崗巖、金屬板等不同材料的去除操作。

2.3 焊接

焊接領域的應用是智能制造的一個重要區域，焊接所涉及的內容較多，在工業生產的各個方面都著廣泛的應用與價值體現。在進行焊接過程中需要按照準確的路徑控制好焊料速度，確保每個焊接區域焊料數量比率、表面質量能夠符合標準要求。焊接機器人在應用中較多的采用蟻群與遺傳算法，通過科學的分析判斷保證焊接機器人作業調度的合理性，針對焊接過程中存在的問題實現進步優化與控制。與此同時，為保證焊接質量還需要開展人工智能網絡與正交試驗的結合，根據實際需求分析焊接電阻參數，建立焊接生產試驗關系模型，保證焊接工作的準確性。當前我國焊接機器人已經成為一種普遍的生產方式，并實現了語音識別控制等先進功能的應用。

3.工業機器人的發展策略

隨著工業改革的深入發展，我國正處于工業創新的關鍵時期，在工業機器人的應用能夠提高我國工業競爭力水平，在未來發展中相關工作人員應該積極引入云計算、大數據等先進技術，推動工業機器人的智能化、數字化發展。面對這種背景如果要推動工業機器人在智能制造領域的應用水平還需要做好以下幾方面：第一，加強人才培養，工業機器人的應用雖然能夠緩解勞動壓力、降低人工成本，但仍舊需要人才的支撐，為了促進工業機器人的發展，國家應該重視這方面人才的培養，在相關專業建設上投入更多的資金經費，保證工業機器人設計研發的可持續發展。其次，重視自我研發，由于我國工業機器人發展緩慢，諸多先進技術都來源于國外，而這些技術在我國工業生產環境下存在較多問題，這就需要結合本國工業實際情況，在應用功能上、性能、系統集成等多方面不斷創新，推廣國產工業機器人的利用率，為工業機器人在智能制造領域的應用提供更有力的支持。最后，全面優化工業機器人性能，針對機器人功能單一的現象加強設計方案的優化，擴寬產品性能，增加智能化識別功能，從多方面完善工業機器人的整體性能。鑒于工業機器人對我國智能制造所產生的影響，從多方面推動工業機器人的應用水平，促進我國工業制造的可持續發展。

結語

工業機器人在智能制造控制領域中的有效應用極大地提升了工業生產質量和生產效率，減少了以往人工操作的失誤問題，降低了人力成本，解放了勞動力，為我國工業的發展創造了良好的環境。工業機器人有著極大的發展空間，需要加強對工業機器人探究，明確工業機器人在智能制造控制中的應用方向以及應用策略。

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