智能机器人技术在机械电子工程领域的应用前景 任庆军

发表时间:2020/11/2   来源:《基层建设》2020年第18期   作者:任庆军1 田晓卿2 高福军3 王欢4
[导读] 摘要:近些年,我国机械领域发展迅速,智能机器人技术在机械电子工程领域的应用广泛。
        1.身份证号码:13010519720923XXXX2.身份证号码:13018219870627XXXX3.身份证号码:13010519740429XXXX4.身份证号码:13102319890828XXXX
        摘要:近些年,我国机械领域发展迅速,智能机器人技术在机械电子工程领域的应用广泛。在目前机械制造领域,智能机器人数控技术的应用,不但提高了机械制造精度,同时也提高了机械制造效率,使机械制造行业在发展中获得了有利的技术支持,在整个生产效率、生产精度、机械制造行业的发展质量方面得到了有效提升。因此,我们应当了解智能机器人数控技术的特点和优势,对其具体应用进行深入探讨,总结智能机器人数控技术的应用经验,为机械制造业的发展提供有力的技术支持和技术保障,推动智能机器人数控技术的全面应用。
        关键词:智能机器人技术;机械电子工程;应用前景
        引言
        在智能化、现代化的时代背景下,制造业也在朝着智能化的方向发展。在机械制造领域中,智能机器人的数字控制技术是智能机器人智力发展的重要技术支持之一,也是智能机器人未来发展的主要趋势之一。与传统的机械制造方式不同,引入数控技术的机械制造更强调设备和技术的自动化与智能化。所以,在时代背景下,将智能机器人技术应用于机械制造领域,有利于提高机械制造的水平和技术,创造有利的技术条件,提高机械制造产品的效率和质量。因此,研究智能机器人数字控制应用技术在机械制造方面十分重要。
        1智能机器人数控技术的基本理念
        智能机器人的发展主要以提高人类生产生活质量为目的,目前,智能机器人技术在各个领域都得到了应用,并取得了较大经济效益成果,特别是在智能机械制造中的应用,不仅为机械制造提供了技术支持,也成为了今后机械制造业的发展方向。智能机器人数控技术在机械制造的应用改进了机械制造生产方式,减少了机械制造的制造成本,对机械制造业的发展有推动作用。
        2技术应用优势
        (1)制造灵活。智能机器人将基于程序运行准则,获取动态生产信息,快速对数控设备的运行参数进行灵活调整,以生产不同规格尺寸的零部件,并将所加工零件的尺寸偏差值控制在一定范围内。
        (2)复杂加工。智能机器人数控技术中融入了人工智能技术,可模拟人的智能行为、逻辑思维模式,从而替代人工开展一些复杂性工作。因此,这项技术主要被应用于加工各类复杂机械产品,或替代人工开展各项高风险机械制造作业。例如基于系统运行准则,操控机器人手臂开展复杂多面体零部件加工作业。
        (3)定位简化。在传统机械制造模式中,受到工艺限制,需要同步开展定位与加工作业,整体生产流程较为繁琐。智能机器人数控技术的应用,在开展一次定位后,即可连续开展多种规格尺寸零部件的加工作业。
        (4)模块化程度高。智能机器人数控技术的模块化程度极高,大幅提高了机械制造效率。例如在数控机床冲孔生产环节,对这项技术的应用,可自动调整模块冲头开展生产作业,无需由人工选择冲头。
        3智能机器人数控技术在机械制造领域中的应用
        3.1零件加工
        在机械制造零件加工过程中,运用智能机器人数控技术,主要依托智能机器人的传感能力,在宏程序控制下,面对复杂困难的零件时,依然准确高效的完成生产任务。传统的机械制造技术,在面对复杂并且生产条件较差的环境时,需要借助人工的方法进行生产,但是人工长时期的生产,在恶劣的环境中极易引发安全事故。应用智能机器人数控技术,可以满足上述环境中的生产需求,通过自动化智能化的生产模式,工作人员只需通过远程操作,控制整个生产过程,借助传感功能,保证每个生产环节在安全稳定的状态下进行生产。
        以加工金属圆盘为例,圆盘半径为100mm,要在圆盘的边缘,以半圆为单位在均匀的间隔距离下开挖出4个半圆槽。由于该零件加工过程较为复杂,利用传感型智能机器人,通过宏程序设定生产参数,向机械制造设备发出指令,设备按照指令即可开始生产。


        3.2离线编程
        编程是智能机器人数控技术的重要组成部分,其中离线编程能够提高生产效率,满足机械制造的生产需要。将智能机器人数控技术应用在机械制造领域,能够为机器人提供适合的运行条件,从而完成在特定环境、特定要求下的任务。由于机械制造业的特性,其具有技术要求高、制造过程精细、复杂性等的特点。因此在智能机器人数控技术应用在机械制造领域中时,在离线编程方面,调整合理有效的参数,能够满足机械制造的需求,提高生产技术水平和生产效率。
        3.3轨迹规划
        零件抛光是机械制造中的一项关键生产环节,零件抛光质量将影响机械制造精度、产品质量,其重要性不言而喻。但在传统机械制造模式中,受到人为因素影响,时常出现抛光零件损坏生产问题,造成严重的经济损失。智能机器人数控技术的应用,以及对交互型智能机器人的配置,将替代人工,受控于外部计算机系统,进行人—机对话,根据实际生产需求做出相应动作,有效规划轨迹,最大程度降低人为因素对机械制造精度的影响系数。同时,交互型机器人普遍具有信息处理以及决策等功能模块。
        例如,某企业为提高零件抛光质量,配置了适当数量与规格型号的交互型智能机器人,在零件抛光作业要求、CAM软件模块以及实际生产条件的基础上,编制自动抛光系统,系统具有多轴铣加工扫描功能,在后续零件抛光加工环节中,智能机器人与自动抛光系统将对所加工零件的型腔表面信息进行采集、分析与处理,随后基于辅助模块快速生成零件腔表面数控加工轨迹,系统操控智能机器人依照所设定零件抛光加工轨迹开展生产作业。从技术实际应用角度来讲,智能机器人数控技术在轨迹规划领域中的应用,针对性提高了零件抛光加工精度,以及零件加工良品率。
        3.4激光测量
        机械制造领域生产出的产品,已经广泛应用在人们生活和工作,并且随着人们对机械产品精度的要求不断提升,机械制造精度也不断升高,在传统的机械制造中运用智能机器人数控技术,借助激光测量技术,不仅显著提升产品的生产精度,还能使机械制造过程,在无人操作自动化状态下完成生产任务。激光测量机械产品生产的准备阶段,根据生产要求设定好测量程序,配合使用交互型、传感型智能机器人,对零件进行识别,通过识别获取零件的加工数据,利用神经网络功能,提升机械零件的生产效率和质量,以零件尺寸为例,利用激光测量技术,通过自主型智能机器人,可快速识别零件的尺寸,将识别的尺寸传输至传感器,有传感器发出测量的数据,包括零件的密度、垂直度以及长度等,使零件的机械生产精度控制在标准值以下,尤其是重复精度可控制在0.2μm以下,而尺寸的分辨率控制在1μm以下。
        4智能机器人数控技术在机械制造领域的发展趋势
        随着信息技术的快速发展,机械制造逐渐朝着智能化、集成化、信息化的方向发展。智能机器人数控技术的应用见证了我国科学技术的进步,对我国传统工业技术来说是一次伟大的变革。近几年我国工业技术的发展速度有了很大的提升,但与发达国家相比还是有着一定的差距,一些高端的数控设备仍需从国外进口,这种现状对于我国工业发展来说既是一种机遇也是一种挑战。随着智能机器人数控技术的应用,逐渐明确了我国工业生产的发展方向和目标,面对机械设备高速化、智能化、复合化的高标准,我国加大智能机器人数控技术的研究力度,提高机械制造生产工艺的技术含量对我国工业发展意义重大。
        结语
        随着科学技术的发展与进步,机械电子工程向智能化、信息化与自动化的方向发展越来越显著,这也使智能机器人技术在机械电子工程领域发挥着举足轻重的作用。智能机器人技术应用在机械电子工程领域,为生产效率以及生产关系等方面提供了新的方案,使生产生活更具灵活性和智能化,具有广阔发展空间。
        参考文献:
        [1]吴柳机.数控技术在机械制造中的应用研究[J].科学中国人,2017(1Z):90.
        [2]崔家峰.探究机械制造中数控技术应用[J].科学中国人,2015(2Z):299.
        [3]王健平.探析机械制造中数控技术的应用[J].化工管理,2017(36):3.
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