工業(yè)機器人在自動化控制領(lǐng)域中的應用研究

宋少鵬 尚強

摘要：經(jīng)濟的發(fā)展帶動了科學技術(shù)的進步。在中國現(xiàn)階段，機器人已廣泛應用在工業(yè)、國防等領(lǐng)域，技術(shù)日益成熟，尤其是在工業(yè)自動化生產(chǎn)中已取得了很好的成績，工業(yè)機器人在汽車制造、鑄造業(yè)等方面已很大程度上取代傳統(tǒng)的人工生產(chǎn)模式。目前，機器人應用過程中也存在一些問題需要解決，技術(shù)需要進一步提高，使機器人技術(shù)更趨向智能化、現(xiàn)代化發(fā)展。

關(guān)鍵詞：工業(yè)機器人;自動化;控制領(lǐng)域;應用;

引言

制造業(yè)是國民經(jīng)濟的主要產(chǎn)業(yè)之一，隨著科學技術(shù)的發(fā)展，工業(yè)機器人正在向大眾發(fā)展，為自動化生產(chǎn)線提供了新的前景。通過在自動化生產(chǎn)線上應用工業(yè)機器人，可以大大提高工業(yè)生產(chǎn)力，降低報廢率，降低生產(chǎn)成本，為工業(yè)的長期發(fā)展奠定堅實的基礎(chǔ)。面對日益增長的經(jīng)濟發(fā)展階段和日益復雜的市場競爭，制造業(yè)的發(fā)展將面臨前所未有的機遇和挑戰(zhàn)。在這方面，引進工業(yè)機器人可以大大提高制造業(yè)的自動化生產(chǎn)水平，加快工業(yè)的智能化發(fā)展，幫助企業(yè)在競爭激烈的市場上立足，促進制造業(yè)的變革，提高經(jīng)濟效率。

1研究背景

工業(yè)是一個國家發(fā)展的根本，機器人自動化是工業(yè)發(fā)展的命脈。我國的工業(yè)機器人從20世紀80年代“七五”科技攻關(guān)開始起步，在國家科技攻關(guān)項目的支持下，特別是在“863”計劃的支持下，經(jīng)過十幾年的研制、生產(chǎn)和應用，使中國的機器人產(chǎn)業(yè)從無到有，跨出了一大步。在工業(yè)機器人自動化發(fā)展過程中，一方面加快我國工業(yè)機器人技術(shù)的發(fā)展，另一方面提高我國工業(yè)自動化生產(chǎn)。因此本文以工業(yè)機器人為例，從工業(yè)機器人的分類、控制系統(tǒng)、控制方式以及應用領(lǐng)域四個方面展開介紹，探討工業(yè)機器人在自動化控制領(lǐng)城中的應用，推動工業(yè)機器人的進一步發(fā)展。

2工業(yè)機器人簡述與特點

工業(yè)機器人是自動化生產(chǎn)系統(tǒng)的重要組成部分。工業(yè)機器人的組成可以大致分為傳動和控制系統(tǒng)。工業(yè)機器人的創(chuàng)建改變了制造模型，提高了生產(chǎn)率，同時確保了生產(chǎn)線上制造的準確性。由于工業(yè)機器人在調(diào)試前就已經(jīng)輸入了編程程序和指令，因此獲得了人腦的智能，而內(nèi)置的驅(qū)動系統(tǒng)既發(fā)揮肌肉功能，又發(fā)揮網(wǎng)絡功能，使機器人能夠準確地進行工業(yè)生產(chǎn)，并確保各種操作任務高效、準確地完成。工業(yè)機器人最大的特點是良好的自動化性能，在實際加工生產(chǎn)過程中，用自己的驅(qū)動系統(tǒng)和編程程序代替復雜的工業(yè)生產(chǎn)流程。該機器人的每一個操作都是使用以前編寫的程序進行的，但必要時也可以在線編程，以修改指令或通過手動干預改變該機器人的操作。工業(yè)機器人參與制造行業(yè)，具有智能、自動化的特性，與傳統(tǒng)的人類生產(chǎn)相比，可為工業(yè)機器人提供更高的生產(chǎn)力、更高的操作精度和更好的持久工作性能。

3工業(yè)機器人在自動化控制中的應用

3.1汽車制造行業(yè)的應用

在世界大多數(shù)發(fā)達國家的汽車制造行業(yè)中，工業(yè)機器人的使用量已超過機器人總數(shù)的53%，而在中國，也已有超過50%的工業(yè)機器人應用于汽車制造業(yè)，而在應用于汽車制造業(yè)中的工業(yè)機器人中，有50%以上的機器人為焊接機器人。因此可以看出，工業(yè)機器人在未來的應用中必將取代汽車制造業(yè)的人工工作模式，實現(xiàn)工業(yè)機器人在汽車制造中完成全部作業(yè)的目標?，F(xiàn)階段，中國對制造業(yè)和自動化技術(shù)提出更高的要求，工業(yè)發(fā)展要追趕并趕超世界發(fā)達國家水平，工業(yè)機器人在其中發(fā)揮著重要作用。工業(yè)機器人在汽車制造業(yè)中的應用對汽車制造業(yè)的發(fā)展有著極大的促進作用，對改變中國汽車制造業(yè)現(xiàn)狀和增加國際市場競爭力具有重要的推動作用。汽車制造業(yè)沒有使用工業(yè)機器人之前，大多數(shù)汽車制造環(huán)節(jié)基本上都是靠人工完成，工作效率極低。使用工業(yè)機器人進行汽車制造作業(yè)后，工業(yè)機器人基本上取代了人工作業(yè)，大大提高了工作效率，促使中國汽車制造的總產(chǎn)量飛速提升，并且質(zhì)量也有所保證.

3.2焊接機器人

焊接機器人是自動化制造中使用的工業(yè)機器人的典型代表。目前，弧焊和激光焊接機械被廣泛使用。在汽車工業(yè)中，汽車工業(yè)是最常用和最有效利用的行業(yè)之一。由于汽車工業(yè)中焊接接頭較多，繼續(xù)使用傳統(tǒng)的手工焊接工藝不僅會對員工的健康產(chǎn)生不利影響，而且還會影響車輛的質(zhì)量。使用焊接機器人不僅減少了焊接人員的工作量，而且提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本。焊接機器人的發(fā)展，近年來隨著成熟程度的提高，也在汽車行業(yè)等行業(yè)得到了更廣泛的應用，多年的經(jīng)驗表明，工業(yè)機器人的使用極大地提高了相關(guān)行業(yè)的產(chǎn)量。

3.3噴涂噴漆

機器人具有多個自由度，可以很輕松的改變自己操作的位置和方向，因此在選取多自由度的機器人進行噴涂噴漆工作后，減少了人工的工作量，提高了工作效率，工業(yè)機器人的優(yōu)勢也愈發(fā)明顯。在三維的工業(yè)生產(chǎn)中，噴涂機器人比較常見，尤其在汽車生產(chǎn)過程中，對于車身的噴涂是一項既繁重又危險的工作任務，噴涂主要分為兩種類型，一種是涂膠，一種是噴漆，涂膠是為了保證車身的密封性，主要在一些密封焊接部位和減震部位做一下密封處理，具體的涂膠厚度及大小根據(jù)部位的需要做不同的調(diào)整;汽車車身的顏色、光澤度則是通過均勻、快速地對車身進行噴涂而成。用機器人代替人工可以實現(xiàn)對加工零件進行全方位的噴涂，工作過程比人工更加省力，時間具有靈活性，不僅提高了工作效率，也大大提高了工作的精準度。

3.4橡膠及塑料工業(yè)

橡膠和塑料都是現(xiàn)代國民經(jīng)濟與科技領(lǐng)域中不可缺少的高分子材料，用途十分廣泛，不僅能滿足人們的日常生活、醫(yī)療衛(wèi)生和文體生活等各方面的需要，還能滿足工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、交通運輸、電子通訊和航空航天等各個領(lǐng)域的技術(shù)要求。橡膠和塑料工業(yè)是一項需要緊密合作的行業(yè)，同時在一定程度上又有著極高的專業(yè)化程度。另外，在當前的機械制造工業(yè)中，橡膠及塑料的生產(chǎn)和加工環(huán)節(jié)的機械化程度又有緊密聯(lián)系。在中國工業(yè)生產(chǎn)中，橡膠及塑料工業(yè)是非常重要的行業(yè)，隨著其他行業(yè)的發(fā)展，對于橡膠及塑料的需求越來越大。而機械制造作為生產(chǎn)工作環(huán)節(jié)和加工工作環(huán)節(jié)二者之間進行連接的重要的工藝技術(shù)，對保證橡膠及塑料生產(chǎn)質(zhì)量和數(shù)量具有重要作用。在傳統(tǒng)的橡膠及塑料生產(chǎn)過程中，大多數(shù)采用人工和加工設(shè)備合作進行作業(yè)的生產(chǎn)模式，無法保證產(chǎn)品的精細程度和質(zhì)量，而且需要在極端條件比如高溫環(huán)境下進行生產(chǎn)，人工根本無法完成生產(chǎn)作業(yè)。但對于工業(yè)機器人，這些都不是問題，其可以滿足極端條件下的作業(yè)，并且還能高效地保證產(chǎn)品的精確度。工業(yè)機器人在橡膠及塑料工業(yè)生產(chǎn)中的地位越來越高，對于提升中國的塑料行業(yè)競爭力具有重要作用。

結(jié)束語

工業(yè)機器人在自動化生產(chǎn)中的應用已經(jīng)勢在必行，它不但在一定程度上解放了勞動生產(chǎn)力，同時也給工業(yè)提供了一個新的發(fā)展方向。所以，在新時代的發(fā)展背景下，制造業(yè)應該充分利用工業(yè)機器人的自動化優(yōu)勢，提升生產(chǎn)作業(yè)效率，以便為制造業(yè)的長久發(fā)展打好基礎(chǔ)。

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