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工业机器人在制造业中的应用

张飞 黄云飞 秦岭
  
一起电力科技
2022年6期
浙江厚达智能科技股份有限公司 浙江省杭州市 310000

摘要:目前,工业机器人已成为提高产品质量、提高生产效率和提高工作环境的主要手段。工业机器人的应用极大地减少了生产过程,使其具有较强的市场竞争力。目前,机械制造、电子信息、石油化工、轻工纺织、食品制药、汽车制造、军工等行业的发展,都离不开这些工业机器人。由于其自身的优势和特性,它被广泛地用于制造工业机器人,如焊接、喷涂、装配和堆码处理等。在科技进步的今天,工业机器人已经在许多新的领域中得到了广泛的运用,如核能、采矿、食品、船舶、建筑等。作为一种适用于各种生产条件和操作需求的可编程灵活的自动化装置,它可以取代人工来执行相应的工作。因此,越来越多的工业机器人被用于完成各种生产作业。

关键词:工业机器人;制造业;应用

引言

一个国家的制造业发展程度,是决定一个民族总体的生产力的重要指标,而作为集机械传动技术、传感器检测技术、控制技术、电机驱动技术、气动技术、互联网技术等多方面技术的综合应用,它将会对整个制造业的发展产生重大的作用。工业机器人是一种适应性和灵活性很强的智能化设施,适应性很强,可以适应不同的生产条件和环境。现阶段,工业机器人作为提高产品品质、生产效率和改善劳动条件的重要工具。工业机器人的利用很大程度上缩短了新产品的周期,提高了产品的市场竞争力在于它能够适应产品迅速更新换代的自动化设备。

1.工业机器人的实际发展现状

自从改革开放以来,我国的工业机器人得到了快速的发展,为了进一步缩短我国与发达国家之间的差距,加强对工业机器人的研究,国家为其提供了各项鼓励政策。在对工业机器人进行研究时,技术人员可以多借鉴和吸取国外的一些先进生产技术,加强对先进理念的应用,优化工业机器制造的流程,加强对此项技术的研究力度。

为了进一步促进工业机器人在社会中的持续发展和应用,笔者对当前工业机器人的生产情况进行了分析。早在20世纪60年代,美国就开始在汽车制造业中使用工业机器人,不仅提高了生产的质量和效率,还在一定程度上减少了汽车生产制造的成本,为日后汽车稳定运行提供了保障。

随着工业机器人技术不断完善,美国在其他领域加强了对工业机器人的应用,在一定程度上有效地缓解了劳动力短缺的问题,提高社会经济水平。目前,我国也认识到了工业机器人研究和应用的重要性,结合当前工业机器人的生产技术,对相关流程进行了优化,加强了工业机器人在各个领域的有效应用,进一步提高我国的生产力水平。

2.工业机器人的组成

工业机器人一般是借助高新技术所研究的封闭系统,系统组成主要包括人机界面和驱动器等。这些重要的组成部分,可以实现对相关操作过程的自动化控制,技术人员在对工业机器人进行应用时,还可以将内容融为一体,实现对相关生产流程的统一化操作和管理。

此外,机器人接到操作人员所发出的指令,可以按照相关指令完成具体的操作任务。在此过程中,技术人员可以通过工业机器人的人机界面,让机器人遵守预先设定的程序完成相关的操作任务,实现自动化运转,通过对运动控制器实现对具体操作的全过程自动化控制。

3.工业机器人在制造业中的应用措施

3.1机器人在焊接方面的应用

在恶劣的环境下,长期进行的工作会对人体的视力和肌肤产生很大的伤害,但现在,随着劳动力的不断下降,一些特定的职业对焊接技术的要求也在不断提高,对焊工的要求也在不断提高,所以对焊工的需求量也在不断增加。目前,焊接机械手分为主体、驱动和控制三大主要部件,按各自的功能和功能划分为各种类型,适用于各种场合。一般采用电弧焊接和点焊焊接。多点式机械手是目前焊接工业中使用最广泛的一种,因为它具有可随意调节姿势、任意角度调节焊条等优点。研究结果显示:在汽车生产中,采用了焊接机械手,可以提高车身的精度和柔性,从而在短期之内快速发展。

3.2机器人在搬运过程中的应用

由于它可以接收人类的命令,执行已经编写好的软件,它可以独立的执行所有的工作,在重复做同样的工作方面具有很大的优越性。在机械制造、汽车、电子等领域,运输机械的发展十分迅速。而在能源、石油等具有一定危险性的行业中,采用移动机械既可以有效地提升运输的作业速度,又可以防止某些安全事件,保障人员的生命和生命财产的安全。四轴移动机械和六轴移动机械是当今世界上最受关注的两类移动机械。四轴移动机器人能够实现快速的移动,由于其运动的运动方向接近于线性,所以被广泛地用于包装设备和高速堆叠。六轴移动机器人,最大可承载1300公斤的货物,最大可达到5米,这也是为什么许多重型车辆、建筑材料和铸造工业,都会采用六轴移动机器人。

3.3机器人在教学方面的应用

从目前的工业机器人行业来判断,该行业正处在一个不断发展的过程中。由于国家的政策、政策保证、社会、宏观调控、科技发展等多个原因,使得工业机器人在国内的发展达到了史无前例的程度。随着机器人技术的发展,其使用领域也不断扩大,对开发和使用的需求也随之增加,因此,要适应新的发展趋势,有针对性地对工业机械类的技术人才进行系统的培训。职业技能的培养目的在于培养能够走向社会、走向社会、适应社会和商业需要的高科技应用性的职业技能,奠定了产业发展的坚实的基石。发展机器人技术专业,其核心是提升教育的总体水准,提升其教育质量,为此,应开设与之配套的机器人学科,并为其提供优秀的科技人员。

目前,超过半数的院校仍然采用传统的工业机器人技术课程,采用的是教室授课和校外实习,以理论知识为主,内容较为分散,枯燥乏味,没有任何学员主动参与其中。校园实践活动仅限于利用已有的设备进行,不能与当前最尖端的仪器进行有效的衔接,而且对学员的实际操作能力训练也很少,不能将所学到的理论知识转换成相应的技能,这也是大多数学校的弊端之一。目前,我国院校实践训练器材的更新速度较慢,已远远落后于时代发展的需要,许多技术未能及时进行,未能达到教学目的。而这些孩子,一旦步入了社会,所掌握的知识,就没有了作用,导致了他们对知识的失去了兴趣和积极性。

为此,国家出台了《关于在院校实施“学历证书+若干职业技能等级证书”制度试点方案》,并在全国范围内推行了“1+X”认证的试行工作。“1”为正规的教育,是体现人才素质的标志,而“X”则是多项专业技术资格的证明,它是一个体现了学生整体职业能力和专业技术水平的标志。“1+X”认证标准是由一线技术人员、企业专家、高校教师根据职业标准、工作流程和产品生产过程等因素共同制订的,与企业的需要相适应。工业机器人的“1+X”认证包括:工业机器人应用程序设计、工业机器人操作与运维、工业机器人集成应用、工业机器人装配调试、特种机器人操作与运维与智能化协同机器人技术与应用。可以依据各自的具体条件选择相应的学校。在毕业后,“1+X”的学历证明能更好地满足公司的需要。

3.4液晶面板

工业机器人在液晶面板中的应用价值十分明显,可以为工业智能化自动控制系统提供相对可靠的支持,让自动化工厂需求及时的满足。液晶面板与半导体行业为例展开分析,一般会运用 BC 系统操作机器人手臂完成取片放片的工作,其也被称作 FabAuto 系统,此类系统重点是将计算机技术当做重要的基础,打造出相对完善且可靠的工业智能自动化控制系统,完成对信息的合理传输和收集等,在多个方面均可实现自动化,降低人为操作中的误差概率。结合当前实际运用到的 FabAuto 系统分析,发现其展示出的发展空间十分理想,可以依照具体的需要将自动化参数加以调整,保证运用半自动或全自动的模式,使得机器人集成化水平更高,推动国家自动化工程设备的稳定运行。

3.5打磨和抛光

智能制造的大环境下,为了将产品的基本质量加以保护,需要将打磨与抛光工作落实到位,传统人工操作需要耗费较多时间,基本工作量大,合理地运用工业机器人,能够解决部分难题,还能提升效率。工业机器人在实际运用的时候,可以将自动化技术的优势之处显现出来,保证将多余边缘合理剔除,强化打磨抛光的整体成效,确保符合铸造产品标准。工业机器人在水利领域也受到重视,水轮机的修理和制造等,都是借助于工业机器人完成。打磨和抛光的工艺有着严格要求,还会面临着诸多风险与挑战,通过科学地运用工业机器人,能够保障人身安全,降低成本费用 。

3.6焊接

焊接属于智能制造中非常重要的内容,涉及到的环节和要点较多,在工业生产中的价值十分突出。焊接的过程中,应该依照可靠的方法将焊料速度加以控制,促使着各个焊接区域的含量焊料比率符合标准,表面质量也能达到理想要求。焊接机器人在实际运用的时候,往往会使用蚁群和遗传算法,借助于可靠的分析判断,使得焊接机器人的作业调度更加合理。依照焊接中的相关问题加以优化和控制,确保焊接质量,完成人工智能网络与正交试验的有效结合。

3.7程序的结构化设计

为了提高程序的可移值性,我们采用了主程序调用子程序的设计方式,完成了搬运机器人所要实现的全部功能,使机器人可以按照我们预先设置好的路径移动。采用主程序调用子程序的设计方法避免了示教程序过于冗长的缺点,同时还增加了程序的可读性。再现时,机器人控制器将自动逐条读取示教命令与其他相关数据,进行解读、计算。作出判断后,将相应控制信号和数据送至各关节伺服系统,驱动机器人精确地再现示教动作。

4.机器人的发展

世界上的机器人产业分为上、中、下游三个大发展时期。由于日本、欧洲等地的工业机器人技术发展最迅速,日本的减速技术也是世界领先,而德国则是最先进的工业机器人。而国内的机械工业则是二次开发、系统集成、定制部件、服务等,处于产业链的最底层。目前已有四大品牌:库卡,发那科,安川,ABB。中国是世界上最大的机器人消费国。

结语

总之,在制造领域,到处都可以看到工业机器人的影子,它们的功能是不可取代的。未来,随着智能技术的发展,将会使工业机器人的智能化、智能化程度得到提高。我们有充分的理由认为,在工业机器人持续发展中,高效、规范化的制造方式已经不是遥不可及,而这正是制造公司持续发展的一个主要目标。工业机器人技术与传感技术有着紧密的联系,其准确性是影响其自动化水平的重要因素。让它能更好的满足变化的情况和工作。今后,将不会只从事重复的单位作业,而是要迈向数码车间。产业机器人正朝着“高速、精密、重型、轻型、智能”的发展趋势。

参考文献

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