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自动化控制领域中工业机器人技术的具体应用

2020-07-08 273 上传者：管理员

摘要：机器人技术是集各种技术为一体的现代技术,随着大数据技术的发展,机器人技术在现代工业领域中的应用越来越广泛,国家对工业机器人自动化发展予以了高度重视,也为其提供了资金、政策上的支持,我国工业机器人技术取得了突破性进展。本文分析了工业机器人的发展现状,探讨工业机器人技术在自动化控制领域中的应用。

关键词：
工业技术
工业机器人技术
应用
自动化控制
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1、工业机器人发展现状

相较于发达国家,虽然我国的工业机器人技术已经得到了突破,但在高、精、尖零部件的研发上,还处于初级阶段,获得国家知识产权的工业机器人数量不多。当前的应用,也多是集中在制造业和装备业上,因此,尚未占据主导发展地位,关于伺服电机、伺服驱动器、运动控制器、精密减速器等关键的零件和部件,也是依靠进口,这均是当前我国工业机器人技术研发中的薄弱环节。但各个单位在这一方面的研究和实践上均付出了大量的人力、物力和财力,也取得了不错的效果。以搬运机器人为例,近年来,工业机器人年平均增速超过了70%,部分品牌能够与发达国家抗衡,而涂装机器人的国产品牌销量也逐年增长,尽管总体技术与国外还存在一定的差距,但相信在不断的发展中定能取得满意的效果。

2、工业机器人的功能和特点

2.1 工业机器人的功能

工业机器人功能复杂,其中最为常见的功能就是示教再现和运动控制,通过上述几项功能,即可完成基本的操作,让机器人控制器的位置、速度发生变化,及时将相关操作位置、动作信息来反馈至机器人,再通过记忆系统,即可将信息保存下来,让机器人可以及时接收信息,那么,即可按照之前的内容来完成操作。

以汽车制造领域为例,工业机器人被广泛应用在锻造、铸造、塑料、车桥、座椅、变速箱、发动机的生产中,在科技的发展下,工业机器人的应用领域也越来越广泛,可以替代人类从事各种高危行业,也能够参与体力消耗量大、重复性强的作业,工业机器人的应用能够解决安全问题,提升企业的生产效率。

机器人的通信系统包括两个等级,第一级是应用网络通讯技术、串行通信技术来实现机器人控制器与PC之间的通信,第二级是应用工业现场总线通信技术来实现机器人、外围设备之间的通信,机器人有着丰富的I/O通信技术,能够轻松实现与周围设备、PC机之间的通信,常见的通信方式如下:表1机器人常见通信方式

以机器人为核心的工业生产是目前工业生产不可逆转的趋势,作为自动化、先进制造技术的代表,对于制造业的发展具有极大的促进作用,而且能够促进传统产业、高科技产业之间的融合,能够以多种网络技术、信息技术作为媒介来将各种设备连接起来。

2.2 工业机器人的特点

就当前来看,工业机器人主要是在工业领域来进行应用,通过各种机器装置、机械手来完成操作,工业机器人包括三个自由度,在不同的自由度中,组成也各有差异,在多个坐标下,工业机器人能够迅速完成手足操作,通过分析,即可了解到具体的机构运动情况,将工业机器人与计算机结合起来,即可按照个体的意愿来操作,相应的指标则是利用计算机来完成,在具体操作中,需要按照要求来设置模型参数,确保工业机器人能够在最优的路径上完成动作。

3、工业机器人技术在自动化控制领域中的应用

工业机器人的组成部分包括主体、驱动系统以及控制系统3部分,其中主体分为手部、臂部、腕部,手部自由度有4~7个,腕部自由度有2~3个,臂部自由度有4~5个,机器人技术的应用是评判一个国家工业化水平的标志之一。在工业机器人技术的发展下,这一技术在自动化控制领域得到了更加广泛的使用,具体常见领域包括几个方面:

3.1 在铸造行业中的应用

在当前机械行业供给侧结构改革的时代背景下,在当前的铸造行业中,重点关注的问题也集中在粉尘、高温、噪音等污染问题上。目前,铸造行业也朝着自动化的方向来发展,在铸造技术的发展下,特别是各类新兴产业的发展,对于铸造工艺的要求越来越高,但是其造成的污染问题也日益突出。在这一方面,即可应用机器人技术来提高生产效率,优化产品质量,传统的生产过于依靠手工操作,对人员要求严格,由于人员体能因素的限制,会影响铸造产品的质量,而应用机器人技术,即可有效解决上述问题,大幅提升产品生产的质量。

在具体应用上,包括软件和硬件2个系统。在软件系统的设置上,要将重点放置在操作系统上,采用windowsCE作为操作平台,这一系统占用资源少、实时性强、可靠性高,在系统设置前,要明确机器人技术的操作工艺要求,按照应用要求来设计,控制好重复定位精度,将精度维持在0.5mm之内,在运行过程中,要避免动作幅度过大,特别是作业速度,要高于现有的水平,并确保手动操作系统和自动操作系统之间的独立性。

在硬件系统上,是由运动控制模块、伺服模块、人际交互模块等组成,运动控制模块处于其中的核心地位,通过接收各类模块信息,再按照系统控制算法来设计机器人操作轨迹来完成铸造作业。伺服模块是提供动力的关键设备,在驱动器的选择上,要选择与电机匹配性高、运动性强的驱动器。在人机交互模块的选择上,要通过机器人来满足可视化操作要求,优化控制操作功能。

3.2 在汽车制造领域中的应用

在汽车制造领域中,也会遇到多种制造技术,各类制造技术之间存在显著差异,在工业机器人的应用上,要综合分析多种情况。在机器人搬运上,可以充分发挥出机器人的实际价值,通过零件的组装满足汽车制造业的基本发展需求。将机器人点焊技术应用在汽车制造领域,能够完善汽车制造品质和制造工艺,进一步优化制造性能,优化应用成效,保障制造的精细度和性能。通过机器人弧焊技术的应用,可以满足基本操作,实现精准定位,促进汽车制造行业的稳定发展。

应用机器人喷涂技术,能够准确判定出汽车设计情况,让喷涂更加精确,通过参数的优化设置,即可完善喷涂方案。应用机器人装配技术,能够迅速完成装配细节控制生产流程,稳步提高技术的实践水平,在具体的应用过程中,要做到合理选择,根据技术的实际应用情况开展工作,落实装配流程。应用机器人检测技术,能够利用测量控制模块、视觉传感器等完成检测任务,解决传统坐标测量存在的弊端,做到了直观便捷,稳步提升整车制造的合格率,将生产误差降低至最小化。

4、工业机器人技术在自动化控制领域中的应用前景

基于对现代化制造技术自动化的客观要求,我国开始借鉴国外发达国家的技术模式,以更好地将工业机器人应用在其他领域,实现系统技术、产品技术的突破,工业机器人目前已经能够参与多种危险作业,适应高压、高温环境,在医学领域,工业机器人也能够参与骨科矫正、脑外科手术,这类手术对精度要求非常高,仅仅借助医生的判断,难以保证误差的最小化,利用工业机器人则可以解决这一不足,通过仿生机器人的应用,能够完成对各种相关设备的操作。

5、结束语

总之,就我国的发展情况来看,工业机器人总体趋势良好,开始朝着低成本、智能化的方向发展,工业机器人的优势显而易见,将其应用在自动化控制中,既减轻了工作人员的工作强度,提高了操作效率,也能够保证人员安全,值得进行大力推广。

参考文献:

[1]金艳.工业机器人技术在自动化控制领域的应用探讨[J].中国设备工程,2017(19).

[2]孟英楠.工业机器人在自动化控制领域的应用[J].设备管理与维修,2017(10).

[3]杨志全.工业机器人在自动化控制领域的实际应用研究[J].科技资讯,2017(05).

范国华.工业机器人技术在自动化控制领域中的应用[J].湖北农机化,2020,(6):63-64.