工业机器人在智能制造中的应用研究

来源:用户上传      作者:宋欢 刘丰洋

　　摘 要：目前社会经济发展下，工业制造产业面临极大的机遇与挑战，机电一体化的实现推动了我国智能制造的进一步发展，在此背景下工业机器人在智能制造中的应用受到更多人的青睐。下面文章就对工业机器人在智能制造中的应用进行研究。
　　关键词：智能制造;机器人;工业制造;工业机器人
　　工业机器人的出现转变了传统工业制造的局限性，其具有高效、安全、自动化等多方面优势，工业机器人在智能制造中的应用为制造业发展开辟了又一崭新方向。相比于发达国家我国在工业机器人方面的研究和技术水平还有很大差距，国家方面还需要在这方面加强人才培养与工艺机器人自主研发的投入，这样才能为智能制造发展创造更好的条件。
　　1 工业机器人相关概述
　　机器人是工业智能化发展的一项总要举措，其能够模范人类的思维、行动，通过机器装置设定接受人类指挥，从而完成高风险、高精度的操作，这也预示着人工智能化的到来。从当前社会发展来看，机器人的应用范围不断扩大，从最早的工业生产，已经涉及到仓储物流、家居智能等多个方面。以工业生产为例，在生产中经常出现人为操作失误或者安全事故，特别是针对一些风险系数较高的加工行业，而机器人的应用完全化解了这一困境。机器人在应用主要具有以下特征：第一，大脑，我们都知道大脑是支配与调节身体机能的重要保障，机器人的大脑是指自动控制程序，通过相关的参数设置与指令发送，引导机器人各项工作。第二，身体，也就是机器人所具有的结构形态，不同行业机器人身体部位也存在很大差异。第三，动作能力，这也是工业机器人进行工作的关键所在。当前工业领域中机器人的应用主要以多关节机械手或自由度机械装置为主，比如：焊接机器人、移动机器人、激光加工机器人等等，我国对于焊接机器人的应用较为成熟，常见于汽车制造中，焊接机器人能够实现人工操作的电焊、弧焊等技术标准，并且工作速度快、效率高，能够提高焊接整体质量。而移动机器人最早得利于電子商务的迅速发展，在仓储物流货物分拣、搬运等方面发挥了一定的价值，在后续创新与完善下之间应用到一些地处偏僻、辐射较大、不利于人工操作的变电站所的相关工作中。
　　2 工业机器人在智能制造中的应用分析
　　2.1 工业机器人在液晶面板行业的应用
　　工业机器人在液晶板面的应用为工业智能化自动控制系统提供了有力的支持，能够满足自动化工厂需求，以液晶面板和半导体行业为例，液晶面板行业会用BC系统操作机器人手臂进行取片放片等工作，也叫FabAuto系统，该系统是以计算机为基础的工业智能自动化控制系统，能够进行信息传输、信息收集、流程控制等工作，从多方面满足工厂自动化作业的需求，降低传统人工操作下的误差风险。从当前来看FabAuto系统应用有着良好的发展空间，能够根据需求调整自动化参数，通过半自动、全自动两种模式提高机器人集成化的应用水平，推动了我国自动化工厂设备的高效、智能化发展，是当前智能制造领域非常先进的一种自动化技术。
　　2.2 打磨和抛光
　　智能制造下为了保证产品的质量往往需要进行相应的打磨和抛光作业，传统人工操作在这方面消耗的时间较长、工作量大，采用工业机器人通过自动化技术剔除多余的边缘，提高打磨抛光的水平，满足铸造产品的质量要求。除此之外，工业机器人在水利领域也有着较高的应用，比如：水轮机的修理与制造。打磨与抛光工艺不仅要求严格，同时也面临诸多安全风险，人为操作容易导致安全事故，应用工业机器人不仅能够降低成本，还能够减少由此产生的安全问题。除了以上几方面在打磨、抛光中的应用还涉及花岗岩、金属板等不同材料的去除操作。
　　2.3 焊接
　　焊接领域的应用是智能制造的一个重要区域，焊接所涉及的内容较多，在工业生产的各个方面都着广泛的应用与价值体现。在进行焊接过程中需要按照准确的路径控制好焊料速度，确保每个焊接区域焊料数量比率、表面质量能够符合标准要求。焊接机器人在应用中较多的采用蚁群与遗传算法，通过科学的分析判断保证焊接机器人作业调度的合理性，针对焊接过程中存在的问题实现进步优化与控制。与此同时，为保证焊接质量还需要开展人工智能网络与正交试验的结合，根据实际需求分析焊接电阻参数，建立焊接生产试验关系模型，保证焊接工作的准确性。当前我国焊接机器人已经成为一种普遍的生产方式，并实现了语音识别控制等先进功能的应用。
　　3 工业机器人的发展策略
　　随着工业改革的深入发展，我国正处于工业创新的关键时期，在工业机器人的应用能够提高我国工业竞争力水平，在未来发展中相关工作人员应该积极引入云计算、大数据等先进技术，推动工业机器人的智能化、数字化发展。面对这种背景如果要推动工业机器人在智能制造领域的应用水平还需要做好以下几方面：第一，加强人才培养，工业机器人的应用虽然能够缓解劳动压力、降低人工成本，但仍旧需要人才的支撑，为了促进工业机器人的发展，国家应该重视这方面人才的培养，在相关专业建设上投入更多的资金经费，保证工业机器人设计研发的可持续发展。其次，重视自我研发，由于我国工业机器人发展缓慢，诸多先进技术都来源于国外，而这些技术在我国工业生产环境下存在较多问题，这就需要结合本国工业实际情况，在应用功能上、性能、系统集成等多方面不断创新，推广国产工业机器人的利用率，为工业机器人在智能制造领域的应用提供更有力的支持。最后，全面优化工业机器人性能，针对机器人功能单一的现象加强设计方案的优化，扩宽产品性能，增加智能化识别功能，从多方面完善工业机器人的整体性能。鉴于工业机器人对我国智能制造所产生的影响，从多方面推动工业机器人的应用水平，促进我国工业制造的可持续发展。
　　4 结语
　　总而言之，工业机器人是对传统人工模式的一种转变，在未来制造业发展中工业机器人的应用将会更加广泛。为了促进工业生产活动，在机器人设计方面还应该不断创新，在功能上、精度上加强控制，结合时代背景遵循新的设计原则，让工业机器人的应用更加广泛。
　　参考文献：
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