許良良
摘要:伴隨著我國社會經(jīng)濟的不斷進步,傳統(tǒng)制造技術(shù)已經(jīng)跟不上時代發(fā)展的步伐,尤其是工業(yè)制造產(chǎn)業(yè)在當前階段面臨著巨大的挑戰(zhàn),而人工智能技術(shù)的發(fā)展和創(chuàng)新,則給傳統(tǒng)制造行業(yè)帶來了新的發(fā)展機遇。工業(yè)機器人作為智能制造技術(shù)的代表,其有著占地面積小、利用效率高的優(yōu)勢,受到了人們的青睞,也越來越多的被應(yīng)用到各行各業(yè)之中。
關(guān)鍵詞:工業(yè)機器人;智能制造;工業(yè)制造
引言
在焊接機器人的前景當中,出現(xiàn)了之前從未出現(xiàn)的機遇,就是在技術(shù)不斷發(fā)展的同時,焊接機器人的售價卻是在下降,性價比的提升成為了顯而易見的事情;除此之外,現(xiàn)在階段的勞動力成本處于一個不斷上升的狀態(tài),我國邁出了由工業(yè)制造大國向工業(yè)制造強國的腳步。在這個過程當中,需要提升我國的產(chǎn)品質(zhì)量、讓產(chǎn)業(yè)的加工手段得到提高,以此來增加我國企業(yè)的國際競爭力,這些現(xiàn)象都可表明在焊接機器人產(chǎn)業(yè)還有很大的發(fā)展前景以及發(fā)展空間。
1工業(yè)機器人在智能制造中的應(yīng)用優(yōu)勢
1.1提高產(chǎn)品生產(chǎn)效益
在工業(yè)生產(chǎn)中,工業(yè)機器人可替代工人完成難度較高的工作,降低智能制造企業(yè)的人工成本。同時,工人在完成枯燥的生產(chǎn)制造操作時,易出現(xiàn)心理情緒,影響操作的精度,工業(yè)機器人沒有情緒,可持續(xù)保障工作的精度,提高產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量。可見,在智能制造中,工業(yè)機器人的應(yīng)用可提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本,制造企業(yè)可獲得更高的生產(chǎn)效益。
1.2降低生產(chǎn)成本
在當今社會,企業(yè)用工成本呈現(xiàn)出連年上漲的趨勢,這為企業(yè)的經(jīng)濟效益帶來了很重的負擔(dān),在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的背景下,由機器人代替一線工人已是未來發(fā)展的必然趨勢。傳統(tǒng)的人力用工往往存在著很多的問題,企業(yè)不僅要為他們支付較高的薪資報酬,而且還要在安全、環(huán)境等方面提供有力的保證,且工人還具有流動性高的特點,一旦出現(xiàn)用工荒,將會給企業(yè)的正常運營帶來很大影響。而相對來說,機器人則不存在以上缺點,機器人的使用成本也只包括制造成本和維修成本,相比于人工成本則少了很多。另外機器人還具有工作效率高、工作時間長等優(yōu)點,只要日常維護保養(yǎng)得當,機器人可以保持長時間的高效工作。例如:在汽車制造行業(yè),大力推廣使用工業(yè)機器人可以降低人工成本的支出,還可以提高工作的精度和質(zhì)量,大幅度增加企業(yè)的經(jīng)濟效益[1]。
2工業(yè)機器人在智能制造中的應(yīng)用
2.1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)。
2.2焊接跟蹤技術(shù)
焊接機器人能因地制宜地在焊接空間中自動尋找與跟蹤焊縫,對焊縫的起點與終點實施跟蹤,實現(xiàn)焊槍能夠自動的對焊縫的位置實施自適應(yīng)的控制。焊縫跟蹤技術(shù)的使用,能夠跟蹤傳感電弧電壓,這樣就能夠自動的尋找焊縫的起點與終點,并為焊接的弧長提供參考點,這樣,在焊接的過程中,機器人就可以根據(jù)弧長的變化來感應(yīng)焊接的起點與終點,自動的采用電弧傳感器控制電壓自適應(yīng)的對焊接過程進行控制[2]。
2.3控制系統(tǒng)軟件單元的組成
控制系統(tǒng)的核心定義是網(wǎng)絡(luò)通信。主要工作方法是通過網(wǎng)絡(luò)將PLC,工裝精密定位軸,abb弧焊機器人系統(tǒng),人機界面,機器人外軸,固定缸通訊閥,電焊機系統(tǒng)和其他控制組件集成到控制系統(tǒng)中。溝通。這是工業(yè)模式下相對穩(wěn)定的通信系統(tǒng)架構(gòu)。主控制器采用PLC,移動軸可以確定位置,控制夾緊缸,并配置和調(diào)整焊接機器人的工作。人機界面可以將這些數(shù)據(jù)上傳到控制系統(tǒng)。通過這些系統(tǒng)的合作,利用各種領(lǐng)先的制造技術(shù),將原來的車間規(guī)劃轉(zhuǎn)化為智能自動化信息項目。
2.4在汽車企業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用
第一,在零部件運輸環(huán)節(jié)。工業(yè)機器人可自動完成汽車零部件的運輸與裝配工作,根據(jù)不同生產(chǎn)環(huán)節(jié),可為工業(yè)機器人配置不同工具,保障零部件運輸與裝配的準確性,如法蘭盤抓放工具等。第二在車體焊接環(huán)節(jié)。該汽車制造企業(yè)編制焊接工作運行程序,置于工業(yè)機器人系統(tǒng)中,為工業(yè)機器人配置相應(yīng)的焊接工具,與傳感器配合使用,自動完成車體焊接操作。和人工操作相比,焊接機器人的操作更為準確,且焊接機器人可根據(jù)車體焊接要求,完成人圓弧插補或直線插補等操作,提高焊接質(zhì)量。第三在外車噴漆環(huán)節(jié)。在傳統(tǒng)汽車噴漆環(huán)節(jié),人工操作可能出現(xiàn)噴漆厚度不均等現(xiàn)象,影響產(chǎn)品外觀質(zhì)量。為工業(yè)機器人配置相應(yīng)的噴漆工具與程序,可保障外車噴漆的一致性,并在噴漆結(jié)束后完成涂膠操作,提高生產(chǎn)效率。第四在整車裝配環(huán)節(jié)。隨著汽車制造技術(shù)的發(fā)展,制造企業(yè)使用的零部件越來越多,人工裝配表現(xiàn)出精度低、效率低等問題。該汽車制造企業(yè)在整車裝配環(huán)節(jié)配置裝配機器人,可根據(jù)內(nèi)置程序規(guī)范裝配汽車座椅、車窗、車內(nèi)電池、燈具及儀表等部件,保障整車裝配的精度,提高汽車產(chǎn)品的質(zhì)量[3]。
3工業(yè)機器人在智能制造中的應(yīng)用策略
3.1加強科技創(chuàng)新、提升技術(shù)水平
由于我國工業(yè)機器人的研發(fā)和應(yīng)用起步相對較晚,和西方發(fā)達國家相比還存在著不小的差距,生產(chǎn)機器人所用的一些關(guān)鍵零部件還需要從國外進口。針對這些問題,相關(guān)部門還應(yīng)加強對工業(yè)機器人研發(fā)的技術(shù)投入以及資金投入,以提高國產(chǎn)機器人的整體集成化水平,滿足企業(yè)智能制造的需求,不斷縮短和世界先進水平的差距。例如:智能制造企業(yè)可以自主研發(fā)關(guān)于機器人服務(wù)平臺和工業(yè)云平臺,組建起專業(yè)的工業(yè)機器人技術(shù)研發(fā)和維護保養(yǎng)團隊,并結(jié)合企業(yè)自身智能制造的需求來進行機器人的研發(fā),從而完成企業(yè)柔性智能裝配系統(tǒng)以及自動化生產(chǎn)系統(tǒng)。
3.2加強性能優(yōu)化
目前我國工業(yè)機器人在制造企業(yè)中的應(yīng)用集中于運輸、焊接等環(huán)節(jié),性能相對單一。為擴大工業(yè)機器人的應(yīng)用廣度,工業(yè)機器人的性能需不斷優(yōu)化,結(jié)合智能制造企業(yè)的生產(chǎn)需求,實現(xiàn)工業(yè)機器人在生產(chǎn)線的全覆蓋,真正實現(xiàn)智能制造。例如,企業(yè)可將工業(yè)機器人中設(shè)置智能化識別功能,利用光譜圖像識別技術(shù),將外觀存在瑕疵的產(chǎn)品剔除,實現(xiàn)產(chǎn)品驗收環(huán)節(jié)的自動化;企業(yè)可將人工智能技術(shù)用于工業(yè)機器人中,提高工業(yè)機器人的操作精度與輔助性能,可將其拓展至產(chǎn)品設(shè)計環(huán)節(jié),自動完成設(shè)計、質(zhì)量評估與出圖等操作;結(jié)合醫(yī)療設(shè)備應(yīng)用要求,進行焊接工業(yè)機器人與穿刺機器人的研發(fā),將工業(yè)機器人的應(yīng)用領(lǐng)域從汽車、鋼鐵等行業(yè),拓展至醫(yī)療、食品、建筑材料與電子等領(lǐng)域,推動行業(yè)的智能化、現(xiàn)代化發(fā)展。
4結(jié)束語
加強對于工業(yè)機器人的應(yīng)用不僅可以提高生產(chǎn)的效率和質(zhì)量,打造出柔性生產(chǎn)線,還能夠?qū)崿F(xiàn)企業(yè)制造的智能化發(fā)展,因此只有加強工業(yè)機器人在智能制造中的探索和創(chuàng)新才能夠充分發(fā)揮出工業(yè)機器人的優(yōu)勢,不斷推動智能制造向前發(fā)展。
參考文獻:
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