智能制造與機(jī)器人應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)及發(fā)展趨勢(shì)概述

楊悅

沈陽(yáng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 遼寧 沈陽(yáng) 110045

引言

機(jī)器人在工業(yè)方面的應(yīng)用技術(shù)已經(jīng)很成熟了，機(jī)器人有很多種類，最出名的是德國(guó)的庫(kù)卡機(jī)器人，還有日本的發(fā)那科機(jī)器人，在很多行業(yè)都有著非常廣泛的應(yīng)用，促進(jìn)了各行各業(yè)的快速發(fā)展。那么機(jī)器人在工業(yè)應(yīng)用方面有哪些關(guān)鍵技術(shù)呢，未來(lái)的發(fā)展又是怎樣的，我們下面一起來(lái)進(jìn)行分析和探究。

1 智能制造概述

智能制造指的是利用科學(xué)技術(shù)來(lái)進(jìn)行相關(guān)制造工作，智能制造是由智能系統(tǒng)和相關(guān)技術(shù)所組成，從而實(shí)現(xiàn)智能生產(chǎn)。智能制造是由機(jī)器人和人類專業(yè)人員共同組成的系統(tǒng)，通過(guò)專業(yè)人員的機(jī)器人編程工作來(lái)實(shí)現(xiàn)特種作業(yè)的操作，進(jìn)而完成相關(guān)的工業(yè)生產(chǎn)制造工作。通過(guò)機(jī)器人與PLC之間的合作，有效進(jìn)行機(jī)器人的自動(dòng)化生產(chǎn)。還包括數(shù)字網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，機(jī)器人的運(yùn)行離不開網(wǎng)絡(luò)的支持，通過(guò)信號(hào)的傳輸來(lái)實(shí)現(xiàn)相關(guān)命令的執(zhí)行。當(dāng)機(jī)器人發(fā)生故障時(shí)，也可以通過(guò)反饋信號(hào)讓工作人員知曉，從而實(shí)現(xiàn)相關(guān)故障問(wèn)題的解決[1]。

2 機(jī)器人應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)

2.1 機(jī)器人點(diǎn)焊技術(shù)

工業(yè)機(jī)器人具有一定的點(diǎn)焊技術(shù)，我們以庫(kù)卡機(jī)器人在汽車行業(yè)為例。汽車的生產(chǎn)中需要利用焊接將汽車的各個(gè)部件和配件進(jìn)行結(jié)合，機(jī)器人通過(guò)對(duì)前底板、后地板、前縱梁、后縱梁、輪罩、A柱等部件進(jìn)行區(qū)域性焊接，完成部件的焊接后需要進(jìn)行一定的結(jié)合，從而在主線上進(jìn)行相關(guān)部件的拼接。在部件拼接的過(guò)程中，電焊工藝發(fā)揮了巨大的作用，能夠與涂膠工作相結(jié)合，從而完成車體的拼接工作，一個(gè)完整的汽車框架逐漸形成。機(jī)器人工程師在進(jìn)行軌跡編程時(shí)，需要根據(jù)設(shè)計(jì)的需求進(jìn)行相關(guān)軌跡的編寫，然后根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的情況使其完美進(jìn)行焊接。與此同時(shí)，為了保證機(jī)器人的工作節(jié)拍，還應(yīng)該針對(duì)焊接工程師提供的焊點(diǎn)部位進(jìn)行有效設(shè)計(jì)，從而不斷優(yōu)化軌跡，直到使機(jī)器人的工作節(jié)拍到最優(yōu)化為止。在點(diǎn)焊工作中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一些問(wèn)題，我們應(yīng)該根據(jù)機(jī)器人示教器中的反饋信號(hào)進(jìn)行相關(guān)原因的查找。如果反饋信號(hào)為E14，可能是機(jī)械安全出現(xiàn)問(wèn)題，也可能是沒(méi)有插E2鑰匙，從而使得機(jī)器人無(wú)法進(jìn)行工作。當(dāng)示教器反饋信號(hào)為E717時(shí)，可能是焊槍槍口沒(méi)有打開，需要機(jī)器人工程師謹(jǐn)慎處理，防止出現(xiàn)對(duì)焊槍帶來(lái)傷害。

2.2 機(jī)器人搬運(yùn)技術(shù)

在汽車機(jī)器人自動(dòng)化生產(chǎn)中，搬運(yùn)技術(shù)是非常重要的工藝之一。因?yàn)樽詣?dòng)化生產(chǎn)是通過(guò)機(jī)器人進(jìn)行相關(guān)部件的搬運(yùn)工作，因此，在自動(dòng)化生產(chǎn)前，機(jī)器人工程師需要對(duì)機(jī)器人的搬運(yùn)軌跡進(jìn)行調(diào)試，從而實(shí)現(xiàn)完美軌跡的運(yùn)行。比如在汽車的前后底板貼合工作中，一般需要先放置后底板，在機(jī)器人抓放件時(shí)，應(yīng)該注意機(jī)器人或者工件與工作臺(tái)或者四周圍板是否有干涉，在沒(méi)有干涉的情況下可以正常進(jìn)行抓放件。在前地板進(jìn)行貼合時(shí)，不但要注意與其他硬件的干涉情況，還要注意是否能夠完全與后底板板件進(jìn)行完全貼合，貼合程度決定著汽車的總體質(zhì)量，因此我們需要注意。機(jī)器人工程師在進(jìn)行搬運(yùn)軌跡的調(diào)試時(shí)，一定要注意對(duì)抓手打開與閉合的程序是否編寫正確，一旦出現(xiàn)誤操作，很容易將板件在空中進(jìn)行脫落，從而發(fā)生危險(xiǎn)。在機(jī)器人搬運(yùn)程序信號(hào)的填寫中，一定要將傳感器信號(hào)是否傳達(dá)進(jìn)行編寫，從而可以幫助機(jī)器人去判斷是否有件，防止機(jī)器人的誤操作[2]。

2.3 機(jī)器人涂膠技術(shù)

機(jī)器人涂膠工作常常與搬運(yùn)工作相結(jié)合，比如在進(jìn)行汽車A柱的搬運(yùn)過(guò)程中，需要將A柱與汽車車體進(jìn)行貼合。為了保證貼合質(zhì)量，需要在放件前進(jìn)行涂膠工藝，按照工藝人員提供的圖紙進(jìn)行A柱涂膠，涂好之后再與車體進(jìn)行結(jié)合。按照機(jī)器人的調(diào)試標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)該將抓件、涂膠、放件用三個(gè)之程序分別進(jìn)行編寫，最后再通過(guò)一個(gè)folge主程序來(lái)進(jìn)行子程序的執(zhí)行。在涂膠軌跡編寫中，很多機(jī)器人具有兩種膠槍，需要機(jī)器人工程師用兩個(gè)涂膠程序進(jìn)行編寫，在涂膠程序中，注意區(qū)分槍1和槍2的順序，如果順序不正確會(huì)造成膠槍不出膠的情況發(fā)生，妨礙正常的涂膠工作。在涂膠調(diào)試軌跡的過(guò)程中，涂膠人員應(yīng)該根據(jù)工藝要求涂膠的膠量和粗度來(lái)調(diào)整機(jī)器人的涂膠速度，從而達(dá)到工藝涂膠要求。

3 機(jī)器人未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)

未來(lái)的機(jī)器人發(fā)展應(yīng)該向著虛實(shí)結(jié)合的方向發(fā)展，很多機(jī)器人的相關(guān)動(dòng)作都可以通過(guò)虛擬仿真來(lái)進(jìn)行執(zhí)行，從而可以提高工業(yè)機(jī)器人工程師工作效率的提高。將來(lái)的機(jī)器人具有更加智能化的發(fā)展，機(jī)器人具有自身的思想，能夠通過(guò)相應(yīng)的數(shù)據(jù)或者需求輸入，可以進(jìn)行智能化分析，通過(guò)機(jī)器人自身的智能化處理，能夠有效實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化程序編寫和執(zhí)行，有利于工業(yè)化生產(chǎn)。未來(lái)機(jī)器人的發(fā)展更加全面化，可以將機(jī)器人軌跡編寫和機(jī)器人軌跡設(shè)計(jì)進(jìn)行融合，從而能夠在最大程度上減少工藝來(lái)完成機(jī)器人工作，有利于降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)質(zhì)量[3]。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在智能制造工作方面機(jī)器人具有十分重要的應(yīng)用，通過(guò)機(jī)器人能夠進(jìn)行點(diǎn)焊技術(shù)，可以通過(guò)機(jī)器人來(lái)代替人工進(jìn)行焊接，具有非常高的工作效率，工作質(zhì)量也非常好，不受人為因素影響，保證機(jī)器人焊接系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。機(jī)器人搬運(yùn)技術(shù)能夠通過(guò)機(jī)器人抓手進(jìn)行相關(guān)配件的搬運(yùn)，從而完成生產(chǎn)工作的一部分。除此之外，還包括涂膠、弧焊、螺柱焊、激光焊等多種關(guān)鍵技術(shù)，有利于高效生產(chǎn)。未來(lái)的機(jī)器人應(yīng)該與計(jì)算機(jī)先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行有效結(jié)合，從而更好地實(shí)現(xiàn)智能化發(fā)展。