机械制造中智能机器人数控技术的运用
望君儒

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望君儒,. 机械制造中智能机器人数控技术的运用[J]. 中国机械研究,2022.4. DOI:10.12721/ccn.2022.157031.
摘要:
智能机器人是现代科学技术高速发展下的产物,在越来越多的领域都发挥了作用,尤其是在机械制造领域的应用,智能机器人展现了其无法替代的优点,在提高生产效率、增加产能、节约人工成本上都有显著的优势。因此智能机器人技术的应用为机械制造领域提供了技术支持与发展方向,无论是在技术升级与制造方式,还是节约成本与提高效率,只能机器人技术都为机械制造领域提供了大力的支持。
关键词: 机械制造;机器人;数控技术
DOI:10.12721/ccn.2022.157031
基金资助:

1特点与优势

1.1 智能机器人数控技术自动化特点

此项技术的特点是以先进的智能技术取代人工作业。其拥有以下几个显著特点:第一,效率高,智能机器人数控技术的应用代替了传统的人工操作,使生产速度大大提升,进而提高生产效率。第二,成本低,由于代替了人工,使得人工人本大大降低,而且机器人数控技术由于标准高,也可以在节省原料成本。第三,标准化程度高,相较于传统的人工操作,机器人数控技术可以更好的规避错误,这是人工操作不可比拟的。虽然机器人数控技术有以上的优点,但是受工艺技术与生产要求的影响,尚不能完全没替代人工操作,在一些特殊的生产环节,需要人工进行配合,但是其优势也表明了不可替代性,为新时代机械制造指明了发展方向。

1.2 智能机器人数控技术集成化特点

智能化操作系统是智能机器人工作的灵魂,是智能机器人工作的大脑,以信息集成化技术完成对系统的控制,整个操作平台又分为多个组成部分,多核心的工作方式在加快生产速度,提高生产效率上有极大的优势。伴随着科学技术的发展,智能机器人技术也越来越成熟,智能机器人数控技术在机械制造业的应用也得以大范围实现,为机械制造业的数字化、技术化奠定了基础。

1.3 智能机器人数控技术精细化特点

技术的成熟自然带动了机械制造业的标准的提升,相比以往,目前对产品的技术与标准的要求也越来越高。智能机器人数控技术具有自动化的特点,避免了因人工操作所带来的不可避免的误差与失误,因此提高了产业的标准,也使机械制造业向精细化发展。比如精密仪器或者高精度零件的生产,智能机器人数控技术精细化的特点提现的尤为明显,大大提升了产品的精细度与质量,推动了我国机械制造业的前进脚步。

2 当前发展情况

随着我国社会生产水平与经济效益的持续发展,产业需求也在不断增加。由于当前机器人市场前景明朗,从市场情况分析来看,智能机器人数控技术发展较快,掌握生产研发的核心技术,逐渐摆脱对外国技术的依赖是重要发展方向,当前我国具有独立产业产权的智能机器人的数量并不多,我国在数控技术方面依旧落后于西方发达国家,为此要不断努力,超越提升智能机器人的数控技术水平。

3 机器人数控技术在机械制造行业中的应用对策

3.1 零件加工

传感型智能机器人的宏程序在零部件加工中合理应用是智能机器人数控技术的重要判断依据,在进行工业机械制造的过程中,机械设备的重要性不言而喻。在环境恶劣时,无法以人工操作的方式进行作业,同样难以满足加工需求,因此智能机器人数控技术的应用可以保证达到一定的智能化加工水平。

3.2 规划轨迹

在进行机械制造的过程中,抛光是加工工作的重要环节,对零部件的精确度有重要的影响,但在传统机械加工过程中采用的零部件抛光方式主要依靠人工操作,容易出现失误,零部件也十分容易损坏,进而造成成本提高。科学合理的应用智能机器人数控技术,以固定程序抛光处理的方式为基础,能够在很大程度上保证抛光处理的精准性,同时能够避免零部件损坏。例如:在机械制造过程中,应用智能机器人数控技术,在自动化抛光程序的运行下,相关工作人员可以以相关软件与自动抛光系统为载体,进行不同软件的轴铣加工,扫描应用对整个过程进行扫描并获取相关的数据信息,利用辅助范围映射功能自动生成复杂的表层数控加工运动轨迹,相关工作人员科学合理的对智能机器人的操作步骤进行调整,将多轴数控加工轨迹改变成智能机器人抛光轨迹,以此提升零部件抛光的精准性。

3.3 离线编程

自主型机器人的特点是具备较强的自主性与适应性,自主性是指在不依赖任何外界控制的情况下,能够在既定环境中发挥出自主能力,完成相关任务。适应性是指认能够第一时间识别出周围所处的环境,并根据环境的变化对自身参数进行调节,通过这样的方式有效应对突发情况。在进行机械加工的过程中,适用范围也在持续扩大,在工作复杂程度不断加大的基础上,逐渐取代了传统的数控机床加工。例如在实践应用过程中,只能机器人通过辅助弯曲金属板,以离线编程为基础,采用CAD仿真技术,以单元化的方式设计智能机器人。此外,要充分发挥出智能机器人的仿真加工作用,对智能机器人的削加式圆形系统与相应的处理系统为建立基础,通过这样的方式完成对2D与3D零件的加工,以此达到预期的成效。

3.4 刚度优化

刚度是工业机器人加工过程中非常重要的一项优化特征,新时代背景下,机器人逐渐替代了传统机械加工设备,但在生产时依旧与刚度及精度等较高标准的要求存在一定的差距,因此需要对机器人机械加工刚度性能进行及时优化,以传统钢度映射模型为基础,利用辨别实验的方式获得机器人关节高度,同时要适当限制机器人关节角度与加工位置,应用遗传算法对机器人姿态进行调整与优化。此外,建立具备可靠性与稳定性的刚度数学模型,明确刚度的具体参数,最后对零部件加工进行时时优化与调整,建立机器人刚度模型,实时检测零部件相关数据信息,确定机器人的最佳工作区域。

4 智能制造的发展趋势

4.1 人工智能

从当前智能制造情况来看,近年来人工智能技术的应用范围不断扩展与延伸,我国人工智能市场规模也呈逐年上升趋势。很多技术与设备并为完全实现代替人的作用,智能制造发展的终极目标是实现应用计算机技术模拟人工作业操作,对人类智力的模仿,从而真正的替代人类操作活动。其中最具代表性的人工智能技术是人工神经网络、专家系统等。

4.2 人机一体化

未来制造业发展将逐渐趋混合智能方向。人机一体化智能系统是未来重要的发展方向,与完全人工智能相比更容易在短时间内实现。在人际一体化系统中,人依旧处于核心位置,而智能机器能够对人起到更好的辅助作用,更好的激发出人的潜能,以此构建人与智能机器关系协调、相互促进的发展局面,各自发挥各自的优势与特长。

4.3 超柔性

在未来制造制造发展中,能够根据具体的工作任务自由组成智能制造系统,这种自行组合的结构是最理想的状态,能够在结构形式上展现出柔性。这种在运行方式与结构形式上表现出来的柔性被称作超柔性。

5 结束语

综上所述,将智能机器人数控技术应用到机械制造行业中,对我国工业行业发展有深远的影响与重要的意义,能够促进我国机械制造加工质量与效率显著提升。在机械制造领域中,广泛应用传感型智能机器人与自主型智能机器人等数控设备,便于更加全面的了解智能机器人数控技术在机械制造中的优势,尤其是面对复杂的情况并且对精准度要求较高的机械零部件,智能机器人数控技术的特点与优势则更为突出。

参考文献

[1] 于宗善.智能机器人数控技术在机械制造中的应用初探[J].现代制造技术与装备,2020(01):206,211.

[2] 高山,苏宇萌.智能机器人数控技术在机械制造中的应用[J].数字技术与应用,2019(7).

[3] 田俊飞.试论智能机器人数控技术在机械制造行业中的应用[J].中外企业家,2020(17):149.

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