工业机器人的关键技术发展与应用论文_黄锦祥

工业机器人的关键技术发展与应用论文_黄锦祥

佛山隆深机器人有限公司 广东省佛山市 528313

摘要:工业机器人是如今工业自动化的一种生产趋势,自动化手段会逐渐取代人工操作,而工业机器人是其中的代表性技术,如今随着人工智能以及信息技术的不断更新,工业机器人还会得到进一步的发展,工业机器人作业的过程会更加科学和高效。

关键词:工业机器人;关键技术;应用

1工业机器人特征

工业机器人,顾名思义,是一种应用于工业的机器人。工业机器人是可以仿造人类的操作、自动重复编程的现代制造业的自动化装备。集合了多种先进的技术于一体,比如外形的设计需要机械学科,电路的设计需要电子技术,算法的编辑需要计算机相关的知识,同时还有传感器的控制等等。相比于传统的工业设备,工业机器人有众多的优势,比如机器人具有易用性、智能化水平高、生产效率及安全性高、易于管理且经济效益显著等特点,使得它们可以在高危环境下进行作业。

1.1机器人的易用性

在我国,工业机器人广泛应用于制造业,不仅仅应用于汽车制造业,大到航天飞机的生产,军用装备,高铁的开发,小到圆珠笔的生产都有广泛的应用。并且已经从较为成熟的行业延伸到食品,医疗等领域。由于机器人技术发展迅速,与传统工业设备相比,不仅产品的价格差距越来越小,而且产品的个性化程度高,因此在一些工艺复杂的产品制造过程中,可以让工业机器人替代传统设备,这样就可以在很大程度上提高经济效率[4]。根据数据统计显示,从2016年到2017年,全球工业机器人的总销量已经从29.4万台突破到34.6万台。可见工业机器人应用范围之广。

1.2智能化水平高

随着计算机控制技术的不断进步,工业机器人将逐渐能够明白人类的语言,同时工业机器人可以完成产品的组件,这样就可以让工人免除复杂的操作。工业生产中焊接机器人系统不仅能实现空间焊缝的自动实时跟踪,而且还能实现焊接参数的在线调整和焊缝质量的实时控制,可以满足技术产品复杂的焊接工艺及其焊接质量、效率的迫切要求。另外随着人类探索空间的扩展,在极端环境如太空、深水以及核环境下,工业机器人也能利用其智能将任务顺利完成。

在医学方面,机器人能在未知环境中,在感知区域内,实时准确地提供障碍物存在的距离信息。例如,鼻内镜手术中全智能化机器人可以进行鼻内镜手术治疗慢性鼻窦炎、鼻息肉。手术过程顺利,无术中、术后并发症。随着材料、控制等技术的不断创新,实验室用品的日趋产品化,移动互联网、物联网的快速发展,都将促使精密型工业机器人逐步渗透制造业的各个领域,并且由制造实施型向服务型转化。其智能化水平将进一步体现。

1.3生产效率及安全性高

机械手,顾名思义,通过仿照人类的手型而生产出来的机械手,它生产一件产品耗时是固定的。同样的生存周期内,使用机械手的产量也是固定的,不会忽高忽低。并且每一模的产品生产时间是固定化,产品的成品率也高,使用机器人生产更符合老板利益。工厂采用工业机器人生产,是可以解决很多安全生产方面的问题。对于由于个人原因,如不熟悉工作流程、工作疏忽、疲劳工作等导致安全生产隐患,统统都可以避免了。

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2 工业机器人的关键技术发展趋势

2.1新材料技术

工业机器人的诸多部件需要具备极强的耐磨性,高刚性也是工业机器人材质要具备的特点,这样工业机器人的操作才会保持足够的精度和质量,工业机器人的制造材料要面临着极高的要求,尤其是材料化学元、金相组织等方面的控制。新材料技术在工业机器人的实际发展中是重要的技术发展方向。也是提升工业机器人整体生产水平的一种途径。

2.2 人工智能技术

智能化以及拟人化作业也是现阶段工业机器人的主要发展方向,让工业机器人满足生产流水线的实际生产需要。如今来看人工智能是先进科技的代表,开发和拓展人的智能,是一种非常重要的技术领域。如今来看人工智能在诸多的领域得到了应用。但是整体上科学家还是没有对人脑运行的具体机制全面掌握,所以人工智能在不断完善以及更新中,在工业机器人中也是可以逐渐实现更高水平的应用,如今还无法设计出具备人一样高智能的产品以及工业机器人。

2.3 新型伺服器技术

伺服器是制造工业机器人的重要技术,可以结合变化的对象物体,对工业机器人进行精准的控制,进行下一步骤的动作,伺服器的性能高低对工业机器人的整体质量是有决定性作用的。

3工业机器人的应用现状分析

3.1 焊接工业机器人

在工业焊接生产中,会造成一些有毒烟气以及辐射,这些是对人体有一定危害的,所以大型工厂逐渐用焊接工业机器人来取代人工的焊接模式。主要的原理就是在焊接工业机器人的法兰安装好焊枪或者焊钳,让工业机器人具备焊接的能力,这种工业机器人主要是在机电设备零件或者整机电焊会进行使用,优点就是焊接的质量更加稳定,保证了焊接的均一性,让焊接的生产率有所提升。另外是这种工业机器人可以实现二十四小时的连续焊接操作,让工人的劳动得到了改善,避免了工人在有害的环境下进行长期作业,减低了人工操作的技术要求。

3.2装配工业机器人

这种工业机器人是最常见的一种,在现代化工厂中最常用的生产模式就是流水线作业,对速度以及精度有着极高的要求。以往在流水线作业中是使用人工操作,在工作质量以及效率上逐渐满足不了实际的生产需求,这种局面下可以使用装配工业机器人,用来进行流水线作业的产品组装,并且一次投资后可以进行多年的使用,让人力成本得到有效的节约,也让生产效率实现全面的提升。

3.3 搬运机器人

以往在工业生产中搬运工作也是依赖人工,或者是借助叉车以及吊机进行搬运。搬运工业机器人是一种重负荷机器人,搬运的速度快,并且也可以保持二十四小时的连续作业。搬运是如今工业自动化中一个比较重要的发展方向,工业机器人在搬运作业中的作用是很大的,在负载方面也有不错的性能,可以成为促进搬运速度提升的重要手段。

3.4 材料加工工业机器人

这种工业机器人有着诸多的功能,比如切割、抛光等,同时这种工业机器人适合对诸多的材料进行加工,比如铜铁等金属材料、木材以及玻璃钢等。工业加工是非常复杂的过程,材料加工涉及到的工作步骤是多样化的,工业机器人在其中可以提升加工的准确性以及整体效率,有效减少了在材料加工的人工操作中诸多质量问题,也让工业机器人的类型非常广泛,在工业生产中的应用逐渐普及。

3.5喷涂工业机器人

喷涂工业机器人可以进行全方位的喷涂,或者是喷涂机器人。可以制作企业提供完整的自动化喷涂结合方案,这种工业机器人的优势是领会性比较强,借助工业机器人的视觉减少错误,并且高速性能非常好,系统的运行时间超长。因此喷涂工业机器人在如今工业领域是使用比较广泛的,喷涂作业本就是工业生产中必不可少的一部分,工业机器人来执行喷涂作业,可以让喷涂的质量得到一定程度上的提升,并且工业机器人的喷涂方式更加精准和细致。

结束语

工业机器人运用技术是指在现有工业机器人的基础上所研发的应用技术,其主要目的是增强工业机器人的感知适应能力、降低用户使用难度、缩短示教与编程时间、提高工业机器人的操作精度,拓展其应用领域。随着工业机器人技术的不断提高,其在各个生产领域得到了广泛应用。

参考文献

[1]王会永,邢力,李向男,王彬,李浩天.工业机器人的应用现状及发展分析[J].机电技术,2018(06):115-117.

[2]张冬梅.工业机器人在自动化控制中的应用研究[J].农家参谋,2018(24):280.

[3]周传彪,周晓莲.工业机器人的研究现状及展望[J].装备制造技术,2018(12):74-76+85.

[4]全泓达.工业机器人发展现状及趋势[J].中国新通信,2018,20(23):96-97.

论文作者:黄锦祥

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年6期

论文发表时间:2019/7/12

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