机械制造行业中智能机器人数控技术的应用
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摘要：机械制造行业的长远稳定发展，需基于高精度制作、较短生产周期、个性化定制、多样化类型等，并严格控制人为操作失误，避免影响机械制造效率与水平。而随着智能机器人数控操作技术的衍生与发展，直接为机械制造实现智能化与自动化奠定了坚实的基础，因此，在机械制造中引用智能机器人数控技术已经成为机械制造行业发展的必然趋势。本文主要对机械制造行业申的智能机器人数控技术进行了详细分析，以期能够在一定程度上推动机械制造行业的可持续稳定发展。
关键词：机械制造行业;智能机器人;数控技术
中图分类号：TQ016.5文献标识码：A 文章编号：1001-5922（2019）07-0190-03
1 智能机器人数控技术特性
1.1生产精度高
通过智能机器人数控技术的有效应用，能够显著提升机械制造生产精确度。在机械制造时，合理利用数控技术，可以程序化与规范化繁杂的生产过程，有效避免人工操作造成的误差，快速提升生产水平与质量。智能机器人数控技术以合理设置加工参数的方式，实现机械零件精细化制造，从而提高精确度到纳米或微米级别，以此满足精密零件应用多元化需要。
1.2生产效率高
通过智能机器人数控技术，可以快速提升机械制造生产效率。在机械制造时，利用智能机器人数控技术，不仅能够通过设置产品参数完成批量化生产，还能够设置各种类型产品参数以完成不同规格零部件实时加工，与此同时，也可以利用数控技术有效优化改变参数，直接性生产另类零件，从而缩减机械制造应用时间，大大提高生产效率与质量。
1.3工艺流程完善
在机械制造中合理利用智能机器人数控技术，能够简化复杂的生产流程，减缩繁琐生产环节。在传统生产工艺中，机械制造加工产品需要针对其具体参数，会耗费大量生产时间与精力，而智能机器人数控技术通过选择相应产品参数，能够实现各种规格零部件的顺利加工生产。
1.4技术力量雄厚
在传统机械制造时，加工车床的合理利用需切实改变机械加工产品参数与指标，不仅会造成生产难以持续性开展，还会浪费时间与精力。在机械制造生产过程中，可通过智能机器人数控技术直接优化参数，不需要中途停止，便能够修改参数规格，合理利用所有空余时间，从而促使生产顺利完成。
2 机械制造行业中智能机器人数控技术的发展现状
为进一步推动社会经济的长远发展，政府也明确指出机械制造行业需要积极优化产业结构，以此智能化机械制造走进各个领域。就智能化制造而言，最具代表性的就是智能机器人数控技术，在机械制造行也中，智能机器人的需求不断增加。就智能机器人数控技术发展而言，主要经过了三大阶段，即七五攻关计划、九五攻关计划、863计划，经过不断优化升级，智能机器人在我国实现了成熟化发展，占据了良好的市场份额，机器人的应用也普及到了各行各业。目前，国内自主研发的智能机器人依旧处于初步发展环节，依旧需要所有工作人员积极努力，不断进步，自主研发独具知识产权的智能化机器人，以便于为机械制造行业提供更加完善的服务。
3 机械制造行业中智能机器人数控技术的基本思路
智能机器人数控技术实际上就是为优化机械制造人工操作，借助计算机编程将其转变为自动化或半自动化操作的机械加工控制技术。正是如此，数控技术可以说是实现了光机技术、计算机技术、传统机械技术的有机结合，综合了这三种技术的优势，充分发挥了数控机械操作的自动化、高精确度、高效率等优势作用，基本设计思路是，施工技术人员测量产品，获取图纸与数据等相关信息，并基于计算机编程软件，把产品加工数据信息转变为程序，然后把提前备好的程序进行现场数控设备复制，最后，施工技术人员调控好程序之后，开始加工生产。在编程时，为防止人工操作编程，实现电子图纸与程序之间的快速直捿性转换，在数控技术过程中，应全面依赖计算机程序、编码器、传感器等电子设施设备，以此进一步实现自动化控制技术。
在机械制造过程中，利用智能机器人数控技术的突出优势是，只需调控数控设备相关参数，便可以灵活调节零件加工尺寸;同时还可以基于机器人手臂进行复杂产品多面体零件加工;此外传统加工工艺是定位与加工同时进行的，定位比较简单，但数控设备可以在一次性定位之后，实时加工多产品尺寸。在数控加工中，模块化应用可以促使数控设备自主调整冲头直径，不用人工选择，从而使得加工效率得以显著提升。数控技术的广泛应用，为相关技术实现在机械制造中的有效实践奠定了坚实的基础。
4 机械制造行业中智能机器人数控技术的应用分析
4.1零件加工
在零部件加工中合理利用智能机器人数控技术的关键是，通过传感型智能机器人宏程序。在工业机械制造过程中，机械设备发挥着重要的基础性作用，处于恶劣生产环境时，无法通过人工操作方式进行作业，也难以满足加工需要。所以，智能机器人数控技术有效应用，确保达到智能化加工要求。其中外部受控機器人是传感型智能机器人，通过外部计算机严格控制，顺利进行操作、显示控制、处理传感信息等相关工作。例如，在加工某零部件的时候，零部件形状是比较均衡匀称的圆柱体金属圆盘，半径是100，圆盘的四周挖出四个半圆的凹槽，原点则均匀分布在圆盘上，假设（100，50）为圆盘中心坐标，利用宏程序进行智能机器人有效控制，以此加工零部件参数。在零部件加工过程中，选择宏程序编号为XXXX，针对智能机器人则使用相关指令，以此实现同类型数控加工。
4.2规划轨迹
在机械制造过程中，零部件抛光是非常关键的加工部分，直接影响着零部件的精确度。但是传统机械加工进行零部件抛光，主要方式是人为操控，出现失误的概率较大，极易造成零部件损坏，导致成本增加，严重浪费。而合理利用智能机器人数控技术，基于固定程序进行抛光处理，可以在很大程度上确保抛光处理的精确性，还可以防止零部件被损坏。在实践应用过程中，通过合理利用交互型的智能机器人进行轨迹科学规划，基于计算机系统进一步满足人机对话需要，完成相应动作，此外，处于精确化外部控制，还可以实现角色处理，进而规划轨迹。智能机器人运动轨迹与零部件加工精确度、形状等息息相关，所以，非常重要。例如，在机械制造过程中，利用智能机器人数控技术，通过自动化抛光程序，程序设计员可以以CAM软件与自动抛光系统等为载体，进行UG CAM软件多轴铣加工扫描功能有效应用，以此扫描整个型腔，获取表层数据信息。通过发挥辅助范围的映射功能作用，自动生成复杂腔的表层数控加工运动轨迹。操作员合理调整智能机器人的相关参数，通过多轴数控加工轨迹，转变为智能机器人抛光轨迹，从而保证零部件抛光的精确性。 4.3激光测量
在科学技术不断优化更新的趋势下，在机械制造过程中，对于零部件精确度要求不断提升，机械制造设备也朝向精确化方向发展。所以，在机械制造过程中，合理利用智能机器人数控技术，可以更进一步满足多样化要求。通过自住型智能机器人激光测量技术，可在机械制造任务完成后，不需要人为性干预，处于特定环境，便可以完成模拟人任务。此外，自主型机器人具备较好的交互性、自主性与适应性，而且在控制驱动器，识别图像，处理传感器数据信息等方面独具功能性优势，切实应用于机械制造，可以显著提升机械制造效率与水平。例如，在机械制造零部件激光测量尺寸时，通过智能机器人数控技术，充分发挥自主性智能机器人的图像识别与传感器数据信息处理作用，可以准确测量零部件的密度、长度、直线度等相关参数信息，确保尺寸分辨力高达1um，重复精确度高达0.2um，效果显著。
4.4离线编程
自主型机器人的主要特性是具备良好的适应性与自主性，所谓自主性实际上就是可以不依赖任何外部控制便可以在既定环境下，自主控制完成相关任务。适应性则是其可以实时识别附近环境状态，并据此变化调节自身参数，以此有效应对紧急状况。在机械加工过程中，其适用范围在不断扩大，在强化工作复杂性的基础上，也渐渐代替了传统数控机床加工。例如，离线编程，智能机器人可以基于弯曲金属板，把基于CAD图形仿真法与离线编程的CAD信息辅助性设计智能机器人完成单元设计，此外，还能够把智能机器人作为仿真加工辅助载体，构建工业智能机器人削加式原型系统与处理系统平台，以此快速处理2D与3D等零部件加工。在生产制造时，智能机器人可以充分发挥自主性与适应性，并就具体情况加以有效识别，科学选择与设计人员规定标准区域相符的加工方案。
4.5刚度优化
就工業机器人加工的稳定性、可靠性以及质量等方面影响，刚度是非常关键的优化特性。当前机器人已经渐渐替代了传统机械加工设备CNC，但是在生产时，依旧对刚度与精度等高要求具有一定的局限性。因此，必须实时优化机器人机械加工刚度性能，基于传统刚度映射模型，以辨别实验的方式获取机器人关节刚度。同时还应适度限制机器人关节角度与加工位置，基于机器人末端的刚度椭球沿着待加工的曲面主法矢方向半轴长度作为指标，通过遗传算法针对机器人姿态实现全面优化。此外，构建可靠、稳定的刚度数学模型，明确刚度相关参数，并指出末端执行器力矩与力。另外，对零部件加工进行实时改善与优化，构建机器人刚度模型，对零部件相关数据信息进行实时检测，汇总末端执行器切削力，判别最佳切削力，寻找机器人最佳加工区域。
5 结语
总而言之，机械制造行业的智能化发展对于工业行业具有十分重要的现实意义，智能机器人数控技术的有效应用，能够显著提升机械制造加工效率与质量，以及精确度。通过在机械制造领域中传感型智能机器人与自住型智能机器人等数控设备的广泛应用，有利于充分了解智能机器人数控技术在机械制造中的优势作用，特别是对于复杂结构，且精确度要求非常高的机械零部件，智能机器人数控技术的优势作用更加突出。
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