业机器人技术在机械工程中的应用探究

发表时间:2021/7/12   来源:《工程建设标准化》2021年第6期   作者:孔华明
[导读] 在当今科学技术不断发展和推广的现代时代,如果仍然采用传统的加工方式,必然会给许多生产企业带来较高的成本和施工成本
        孔华明
        山东省荣成市
        身份证号码:37108219871114****
        摘要:在当今科学技术不断发展和推广的现代时代,如果仍然采用传统的加工方式,必然会给许多生产企业带来较高的成本和施工成本。同时也会产生一些由于精度和质量不达标而难以预测的潜在风险。面对这种情况,相关领域已经开发出能够解决这类问题的工业机器人技术,这种技术结合了先进的设备和高技术含量。通过技术分析可以看出,它集成了许多自动化的要素和技术,最终呈现出高精度、高承载能力的效果,被广泛应用于各个领域。本文将对该技术在实际工作过程中的应用进行分析,希望为该领域的发展提供一些建议。
        关键词: 工业机器人技术;机械工程;工业加工
        1工业机器人技术分析
        工业机器人主要是针对工业领域的多关节机械手和多自由度的机械装置,通过PLC控制技术可以自动执行设定的动作,通过自身的动力和控制能力来完成一台机器的各种基本功能。简单地说,工业机器人的每一个动作的完成都是由计算机技术支持的。机器人根据生产需求发出仿人的行为指令,有序地完成每一个动作操作。常见的工业机器人,如直角坐标机器人、Delta机器人、SCARA机器人、四自由度标准工业机器人、六自由度标准工业机器人,可以完成搬运、焊接、喷漆、切割测量等操作。以搬运机器人为例,通过计算机实现操作控制,提高动作、多传感器控制、自动导航等功能。目前,这类机器人在速度、可靠性和精度方面已经取得了显著的研究成果。可满足食品、电子、医药等企业在生产中灵活搬运、运输等方面的要求,尤其在快递行业的应用中,可作为主要的货物分拣运输。工业机器人由主体、驱动系统和控制系统三部分组成。主体包括底座和执行器两部分,如臀部、手和手腕。有些机器人还设计有行走机构。目前设计和应用的大多数工业机器人都有3 ~ 6个运动自由度,在腕部基本有1 ~ 3个运动自由度。驱动系统分为动力装置和传动装置,负责执行机构完成设定动作。控制系统作为核心部分,在设定好程序的基础上,为驱动系统和执行机构发出指令信号,并控制其可靠执行。
        2工业机器人技术特点
        首先,移动机器人的过程中参考的选择是和人类感官,机器人本身缺乏重点探索外部环境和信息处理能力,是否有任务,这个机器人是按照计算机程序员组程序选择移动参考运动,并严格按照编程人员预先设定的移动轨迹坐标进行移动,同时按照编程设定的日常工作路线进行移动。也就是说,为了让机器人完成所分配的任务,需要预先对机器人的运行路线和动作轨迹进行编程。其次,机器人的特点决定了它缺乏与外界沟通的能力和方法。这是机器人和人类之间最根本的区别,所以当机器人被分配工作时,它们不可能像人类一样互相交流。沟通产生的问题有待解决,当前人类与机器人交流主要依赖于计算机代码和编程语言来实现,通过计算机代码的方式传达给机器人的任务,工作指令,可以让机器人与人类需求更明确,工作和完成任务的机器人需要的工作,最后,对机器人有一个全面的了解和详细的控制。
        3我国工业机器人技术在机械工程中的具体应用
        工业机器人技术可以替代一些传统的手工操作方式和环节,特别是一些手工操作容易出现危险的工作,如高温、低温和一些有害环境。这样不仅可以简化一些复杂的工作,还可以在一定程度上限制人工成本,将生产率和生产效率提高到最高水平。
        3.1 可在恶劣环境下作业
        实际工业过程,因为工人们需要面对生产车间环境非常复杂,而且还受到温度和一些潜在因素的影响,所以很长一段时间,在这样的环境中工作和生活容易造成一些不利影响,如果更好的应用于工业机器人技术,就能缓解这些问题。

此外,工业机器人技术应用后,安全风险的发生率也得到了有效的降低,其中比较常见的有设备维护机器人、机器人和人力物资交换机器人。这两种机器人技术的应用可以防止工人进入对人类安全构成威胁的废水环境或燃料反应堆环境。可见,工业机器人技术在工程和生产领域有着重大的影响。
        3.2 能重复单一烦琐的工作
        在机械工程领域工作的人在这个过程中,经常面临的工作环境和模式是统一的,和一些工作流程和环节是乏味的,所以我需要很多时间来完成,它也将带来一些难以预测的人力和物质资源的成本,因此,依赖人工造词容易产生社会资源的浪费,而且难以提高整体的生产质量和水平。采用工业机器人技术后,这些问题可以得到有效的缓解,特别是在工业领域比较常见的落料、喷漆和点焊等方面的复杂工作。目前,在汽车制造、机械制造和电机制造等工业领域,经常可以看到工业机器人的身影,相信在未来,工业机器人的使用和应用程度会有很大的提高。
        3.3实现运动控制
        机器人的运动控制是机器人自主运动的重要能力,机器人的运动控制也是机器人完成给定工作的最基本要求。通过对机器人运动的精确控制,可以更好地促进系统的自动控制方式。它可以实现机器人自身形状的改变,自身速度的调整以及对机器人自身机械部件的完成控制,从而更好的实现机器人完成自身工作的质量和效率。这样机器人就可以按照设定的人类程序来完成自己的工作。
        3.4建立机器人实训系统
        利用已开发的互联网技术,结合人工智能的特点,可以建立一种新型的工业机器人训练系统。工业机器人训练系统可以将机器人的第一和第二部分结合起来进行训练和测试。以高铁- jr612机器人为例,在实际训练过程中,可以测试机器人的脚爪和带脚爪完成抓取动作的机械手手臂,从而解决高铁- jr612机器人的零偏差问题。同时,培训系统还可以对主控制器进行测试。由于主控制器是机器人的关键部件之一,它是连接操作者和机器的桥梁。在实际训练系统中,我们可以进行多个接收和接收命令来测试主控制器的灵敏度,从而防止由于信号接收错误或信号接收延迟而导致的操作错误。完成实训系统还可以为学生提供锻炼的机会,使他们有机会操作机器人,掌握机器人操作知识和机器人构造等方面的知识。
        3.5传感器盒的设计
        传感器箱内有三种传感器:放电传感器、红外温度传感器和微运动传感器。放电传感器和红外温度传感器用于监测电气柜内的放电和表面温度,微动传感器用于实现摆臂转动的停止设置。底部板提供了一个线性轴承座位,两个光学轴满一定数量的大型变压器弹簧固定在传感器盒的一端,另一端通过直线轴承、传感器框具有一个鱼眼镜头的轴承和微型传感器支架,然后将放电传感器和微传感器分别固定在上面。底板固定在大摆臂上。巡逻机器人工作时,到达路标牌设定位置,大摆臂向电动柜体旋转。传感器盒靠近电控箱,微传感器接触到电控箱。大摆臂以固定角度旋转,使放电传感器可以附着在电力柜上检测电压。由于弹簧的设置和鱼眼轴承传感器盒,流量传感器可以把一定的角度和电控箱密切合作,不管它是自主移动小车身体偏转,大摆臂的旋转角度偏差,或电控箱身体倾斜。
        结束语
        随着我国经济和科学技术的发展和进步,我国的工业机器人技术有了很大的提高,并在机械工程领域得到越来越多的应用,已经成为我国制造业非常重要的组成部分。与此同时,我国工业机器人技术的发展也逐渐走向成熟和系统化,工业机器人技术在机械工程领域的应用也将更加广泛。未来,我们应该大力培养全面、创新、综合能力强的人才,为我国机械工程建设做出贡献。
        参考文献:
        [1]谢锡谋.工业机器人技术在机械工程中的应用研究[J].南方农机,2021,52(02):116-117.
        [2]冀亮亮,吕娟娟.工业机器人在现代制造行业中的应用[J].科技风,2020(07):21.
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