摘要:伴随着我国社会经济的不断进步,传统制造技术已经跟不上时代发展的步伐,尤其是工业制造产业在当前阶段面临着巨大的挑战,而人工智能技术的发展和创新,则给传统制造行业带来了新的发展机遇。工业机器人作为智能制造技术的代表,其有着占地面积小、利用效率高的优势,受到了人们的青睐,也越来越多的被应用到各行各业之中。本文研究和探讨了工业机器人在智能制造中的实际应用,并对未来工业机器人的发展趋势做了一些展望。
关键词:工业机器人;智能制造;工业制造 引言
工业机器人在生产过程当中的应用越来越广泛,这种通过机械操作人员简单的程序编程实现工业机器人自身生产的工作模式,相比于传统的制造方法效率更高,同时具备一定的安全性,在保障生产质量的同时能够加快工业制造脚步,由于其自身的自动化生产水平较高,所以其在制造过程中的地位也被逐步得到认可,应用领域也变得更加广泛。就我国目前的智能机器人发展现状而言,与一些发达国家相比还有一定的差距,本文就我国工业智能机器人发展现状展开讨论,结合应用优势就如何推动其应用于智能制造提出几点建议,以期为相关行业工作者们提供借鉴和参考。
一、工业机器人相关概念
机器人是工业智能化发展的产物,它能够模仿人类的动作和思维模式,并通过接收到人类设定的相关指令来完成各种高难度、高风险、高精度的操作任务,从而提高了人们工作的效率和安全性[1]。随着我国经济的不断发展,机器人应用的范围和领域也在不断的扩大,从最开始的工业生产发展到现在已经涉及到家居智能、物流仓储以及交通运输等各个行业。以工业生产为例,工业机器人相比于人类具有以下几个特点:首先是大脑,它是人类的神经中枢和司令部,发挥着调节和支配身体各项技能的重要作用,对于机器人来讲,它的大脑指的是自动控
制程序,并通过设定相关参数和发送具体指令来指示机器人完成任务。其次是身体,机器人的身体指的是其所具有的结构形态,根据行业不同和功能的不同,机器人所具有的形态结构也会存在着很大的差异。最后是机器人的动作效率,这也是工业机器人能够进行工作的关键,在现阶段工业领域中,对于机器人应用最多的是机械手臂和机械装置,例如:运输机器人、焊接机器人等。焊接机器人主要应用在汽车制造行业中,其能够高标准的完成人工操作的电弧焊和氩弧焊等,且具有工作效率高和焊接质量好等优点;而运输机器人则主要应用于仓储物流领域,在货物搬运以及分拣等方面有着广泛的应用,也可以被应用到一些偏远以及人工操作困难的工作当中,以代替人类的工作。
二、工业机器人的应用优势
在智能信息化的背景之下,工业机器人的应用能够满足企业的生产需求,可以全面配合企业完成一些人为操作起来较有困难的程序环节,并且这样的无人化操作避免了很多生产过程中可能会遇见的难题,比如,很多化学物质对人们的身体有一定的危害,而应用工业机器人实现一些复杂的操作程序可以减少人们在工作现场的时间,减轻危害程度;或者还有很多需要人力搬运的材料和物品,工业机器人的应用能够提升搬运效率,将指定的材料运到指定的位置,这些都是节约人力、节省成本的主要表现。同时,工业机器人能够在代替人工做一些基本工作的基础之上全面提升工作效率,减少生产所需时间,使得企业可以免除很多不必要的资源浪费,获取更多的经济利益,将人力主要放在器械的故障维修、管理等方面,其他的工作和生产交由工业机器人,减少工人处于危险场所的频率,全面促进生产效率的提升。总而言之工业机器人在实际的生产过程当中具有多种应用优势,智能制造的前进脚步更为我国工业发展打下坚实的基础[2]。
三、工业机器人在智能制造中的应用 1、全面优化工业机器人的性能
在从根本上解决智能人才需求问题的基础之上,在将工业机器人应用于智能制造的过程中还应该注意的是对其性能的全面优化,就目前我国的科技发展水平来看全面实现人工智能在生产环节当中的应用还需要一定的时间,因此优化工业
机器人的各项性能、促使其健康稳定发展是相关工作人员的重点研究方向。良好的运作性能不仅可以节约生产的时间和成本,更能够全面促进工业机器人的工作效率提升和水平进步,为企业的长远发展做出不可磨灭的贡献。
2、工业机器人在汽车制造中的应用
工业机器人在汽车制造业中的应用十分广泛,主要应用于搬运、焊接、喷涂以及整车装配等方面。首先是搬运,在自动化机床进行工件装卸过程中,机器人可以做到准确、快速的抓取到所需零部件,并在不损坏零部件的情况下进行精准的移动。在汽车生产过程中可以根据工件形态和重量的不同来对机器人输入不同的搬运指令,从而可以保证搬运工作的质量和效率[4]。其次是机器人焊接,在现代汽车制造中应用机器人最多的就是弧焊和点焊,在每台汽车的制造过程中大约有4000个焊点,而这些焊点中的大部分都是由机器人完成的,点焊机器人在控制精度和作业质量以及效率方面有着巨大的优势。而弧焊机器人主要是由液压驱动的,可以通过工作路径以及速度的设定来辅助机器人完成工作。此外还有机器人喷涂,在汽车制造领域喷涂工作一般分为涂胶和喷漆两种。机器人涂胶指的是在车身材料物理和化学特性基础上对所需喷涂部位根据工艺要求进行快速喷涂的工作;而机器人喷漆指的是根据喷漆指令对车身表面进行快速、匀称的喷涂工作。最后是机器人检测,汽车在被生产出来之后要经过各种严格的检测才能够下线进行销售[4]。机器人检测系统包括视觉传感器和测量控制模板两个部分,其工作原理为,通过视觉传感器获取所需的图像信息,然后在利用计算机将实际尺寸和标准进行对比,以确定是否存在误差。机器人检测不仅能够准确、快捷的计算出实际误差,还可以为改进成产工艺提供一些思路和方法。
3、工业机器人在数控机床中的应用
在现代工业生产中,机器人可以应用在各种生产活动中,既可以是不相同的单品生产线,也可以是不同生产规模的柔性生产线。在这些生产线上广泛应用工业机器人可以提升工作效率、改善工作环境,减少对原材料的浪费,降低工业生产的成本。例如:机器人可以实现和不同类型数控机床的连接,从而可以按照不同要求来进行生产,为打造柔性生产线打下良好的基础。在一些制造企业中,加工工件的生产线主要包括卧式加工中心和机器人两大部分,而工业机器人则主要
负责工件的搬运任务,通过扫描系统,控制器可以根据机器人的扫描结果来判断何时运输工件[3]。工业机器人还可以使用视觉传感器来进行精确定件,实现工件的运输任务。在整个过程当中,不需要人员的参与,实现了完全的智能化制造,体现出了工业机器人工作高效率、高精度以及高度一致性的优点。
结语
综上所述,对于工业机器人技术的研发和应用已成为全世界自动化技术发展的大趋势,随着越来越多的企业把工业机器人技术引入到生产线,以工业机器人未来为代表的智能制造技术在未来将会应用到人们工作和生活的各个领域之中。加强对于工业机器人的应用不仅可以提高生产的效率和质量,打造出柔性生产线,还能够实现企业制造的智能化发展,因此只有加强工业机器人在智能制造中的探索和创新才能够充分发挥出工业机器人的优势,不断推动智能制造向前发展[5]。
参考文献:
[1]关鹏.工业机器人在智能制造中的运用[J].冶金与材料,2019,39(03):163-164.
[2]温宏愿,孙松丽,刘超.工业机器人专业集群建设探索与实践[J].高等工程教育研究,2019(03):47-51.
[3]梁耀光,黄珊珊.工业机器人智能制造的探索[J].南方农机,2020,51(06):9.
[4]孙红英.工业机器人在智能制造中的应用研究[J].电子测试,2020(12):129-130.
[5]白云磊.工业机器人智能视觉引导技术的相关问题探讨[J].农家参谋,2020(18):125.
作者简介:李健(1984年7月24日),男,汉族,陕西西安,工程师,本科,研究方向:智能制造生产线研究,控制系统设计研究、非标自动化装备研究
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