张晶
无锡机电高等职业技术学校，江苏无锡，214028
摘要：现如今我们国家的科学技术不断的在发展，工业作为我支撑我们国家经济发展的重要产业之一，应该顺应时代发展，将科学技术融入到工业生产当中，使其能够更快的发展。文章根据这一现状分析了在工业中机器人的应用以及加工的流程和工作原理，最后进行设计。该系统可以在施工前预期工作的要求，不仅能够保证加工的质量还能保证工作的效率，对于工厂的成本也能够有效的控制，这对于工业的发展是有利的，因此应该加大力度推行使用。
关键词：工业机器人；控制系统；结构
引言：
工业机器人已经在工业制造业上广泛使用了，这对于工厂来说是有好处的，管理人员更应该加大力度推行使用工业机器人。零部件特性选用不同的执行器进而实现工件上料与下料的操作，提高机床辅助的水平，从而保证了生产的产品质量问题，提升企业的综合实力。工业机器人的使用已经成为工厂小规模产品的生产主要生产趋势，为了满足这一生产的要求，相关人员以PLC控制为辅助的工业机器人机械加工单元控制系统，文章针对“工业机器人控制系统与结构”进行了分析。
一、系统的整体控制流程
企业相关工作人员要对机器人工作的流程要完全熟悉，在开始施工之前相关人员要向机器发送开始施工的信息，让机器准备施工的毛料。在提前准备好材料之后，机器会发出信号打开机床并且使其松开机床液压卡盘，机器将准备好的材料放到机床中后，机器将机床的半成品料盒于传送给工人如果检查半成品合格那么就可以进行下一步，一旦检查不合格那么就将其处理掉重新开始生产。合格的半成品，工人再将半成品放置到半成品工装中，机器继续进行施工，系统发信号给机器，机器会将机床打开将其放入到机床中进行最终的操作。当成品做好后，还要输送给相关工作人员进行人工检查，如果工人检测合格的情况下，那么这个工序就完成了，但是如果不合格，工人就要将其处理掉。
二、系统原理分析
工业机器人的加工控制系统工作原理也是比较复杂的，因此管理者要完全掌握原理才能更好的提升工作效率。设计人员要先将机器的运作路径设计清楚并且还要做出具体的施工控制方法，设计人员要使用人机界面对其进行设计并且通过触摸屏导入数据进而控制PLC系统。但是有些工作人员对于系统原理的了解不是非常透彻，这对于工厂未来正常的发展会有不利的影响。企业应该定期从技术人员着手，定期让技术人员参加技术培训，提升技术人员的技术水平，技术人员同时还要提升自己团队的综合实力。在条件允许的情况下，企业可以将国外先进的机械器材引入工厂对其进行研究与此同时，相关人员还可以通过研究国外的技术对自身的技术进行改进。管理者还可以结合实际的情况优化系统的使用方案，进而为工厂能够在未来的很长一段实践保持平稳的发展尽一份力。
三、系统详细的设计
（一）气动控制
在工业机器人使用的过程中，气动控制的系统是其主要的系统之一，其中主要包括压机、冷却器、过滤器等。系统机器人抓手模块是SMC三爪气动手指，而气缸属于工业领域常用气动夹爪，具备可靠性、稳定性等特性。在气缸开关的选择方面，通过控制测试的极限，反馈系统信息对气缸的伸缩量进行调节。
在对气体进行处理后进入气动的软管选择PLC控制气动电磁换向阀，确保其能够控制气缸运动。
（二）PLC电气结构
机器工作的系统在PLC的基础上对编程进行控制并且在人机的共同操作下才能够完成。PLC的结构是在控制系统的基础上对其进行划分，也就是说对PLC的硬件配置、输入输出接口等进行整体划分。PLC的人机控制界面也为系统操作的终端，在操作的过程中，需要与控制器进行链接，帮助PLC能够准确的识别到下达的指令，在具体使用的过程中计算机组态件可组态PLC内部元件的连接地址，实现人机界面与PLC的信号衔接。
四、工业机器人在机械加工中的实践
（一）离线编程
工业机器人的使用主要是用在工业等行业，工业机器人可以通过编程对其进行操控。其执行的灵敏度与智能化的性能在一定程度上由机器人编程的能力来决定的。在进行工作的过程中，应用的区域逐渐扩展，工作存在一定的复杂性，可直接代替数据机床加工复杂曲面等。编程的程序比较复杂且还不能科学的规划路径因此工作的效率会比较低，离线编程并不要求通过机器人与控制系统，便可实现各种零部件加工信息的外部程序编程。这对于工业相关的工作有着很好的辅助作用。
（二）行驶轨迹的规划
在加工的过程中，相关人员要对机器人设计多条施工的路线，从而确保工业的工作顺利运行。工业机器人运动的轨迹主要是根据零件加工的复杂性以及精准度来决定的，工业企业管理人员要想保证施工效率提升自己企业的综合实力就应该对机器人施工的轨迹进行全方位的分析，掌握其行驶的轨迹，并且对机器人行驶的轨迹合理的进行规划，充分发挥其能效性。工作人员在得到数据的同时要对得到的数据进行精确的计算，争取设计出施工效率最大化的路线，同时也保证机器人能够准确的进行生产。
（三）动态性能参数
工业施工单位在使用机器人时从某种程度上一定会受到机械结构的影响。因此相关单位在工作中要注重适度缩减转动惯量，避免机器人位姿精确度以及系统固有频率出现降低趋势，进而影响系统动态性能。除此之外，相对于其复杂的装备配置来说这能够提升机器人的摇臂杆的灵敏度，基于零部件装配环境优化机器人的动态参数，这能够为工业的顺利发展提供有效的保障。
（四）加工的精度与误差
生产企业对于零件加工精确不仅是用来衡量加工的性能，还能提升施工的质量，然而从某种程度上来说提升机器工作的精准度能够为提升工作效率打好基础。保证加工的精确度能够对误差的大小进行改变从而快速提高加工的效率与水平、降低产品生产的成本，保证机械加工整体技术水平。
结论
总体而言，在这个信息化的时代，工业与信息相结合已经成为经济发展的潮流，在智能化的技术支持下使工厂能够顺利发展。该技术在发达国家应用已经非常广泛，因此技术已经相当的成熟，我们国家要想尽快追赶上发展国家的脚步就要对国外的技术进行全面的研究，结合我们国家的实际情况对该技术进行创新。将系统使用到生产部门中能够满足机械加工中的上下料问题，所以应该加大力度提升使用的范围。
参考文献：
1]刘海鹏.工业机器人开放式控制系统的结构特点与应用研究[J].南方农机,2019,50(22):196.
[2]陈佳彬.工业机器人控制系统的开放体系结构研究[J].机械工业标准化与质量,2016(07):35-38.
张晶，女（1987.9—），汉族，江苏淮安人，研究生，讲师 研究方向：机械，机器人，计算机辅助设计