機(jī)械制造中智能機(jī)器人數(shù)控技術(shù)的使用

姚峰

摘要： 本文從機(jī)械制造業(yè)的角度入手展開討論分析，首先對(duì)于智能機(jī)器人數(shù)控技術(shù)的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行詳細(xì)闡述，其次探討如何在機(jī)械制造業(yè)中對(duì)于智能機(jī)器人數(shù)控技術(shù)進(jìn)行具體應(yīng)用，為機(jī)械制造業(yè)智能機(jī)器人數(shù)控技術(shù)的使用及發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。

Abstract： This paper starts with the discussion and analysis from the perspective of mechanical manufacturing industry. Firstly， the advantages of intelligent robot numerical control technology are described in detail. Secondly， it discusses how to apply intelligent robot numerical control technology in mechanical manufacturing industry， so as to lay a solid theoretical foundation for the use and development of intelligent robot numerical control technology in mechanical manufacturing industry.

關(guān)鍵詞： 機(jī)械制造;智能機(jī)器人;數(shù)控技術(shù);使用

Key words： machinery manufacturing;intelligent robot;numerical control technology;use

中圖分類號(hào)：TP242.6? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?   ? ? 文章編號(hào)：1674-957X（2021）20-0201-02

0? 引言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)及科學(xué)技術(shù)的蓬勃發(fā)展，智能機(jī)器人數(shù)控技術(shù)在當(dāng)今社會(huì)中得到了越來越廣泛的應(yīng)用，尤其是在機(jī)械制造行業(yè)中的應(yīng)用，所以，智能機(jī)器人數(shù)控技術(shù)推動(dòng)了我國(guó)機(jī)械制造業(yè)及國(guó)民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。在實(shí)際的機(jī)械制造工業(yè)中，經(jīng)常由于人為原因?qū)е铝藱C(jī)械制造事故的發(fā)生，一方面，機(jī)械制造事故的發(fā)生對(duì)于相關(guān)企業(yè)造成了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，另一方面，機(jī)械事故安全隱患的存在，使得企業(yè)員工的安全性受到了威脅。因此，越來越多的企業(yè)開始對(duì)于智能機(jī)器人數(shù)控技術(shù)進(jìn)行研究，并將智能機(jī)器人數(shù)控技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械制造工作之中，不僅促進(jìn)了機(jī)械制造工作的安全性、穩(wěn)定性及實(shí)際工作效率，同時(shí)，還可以通過智能機(jī)器人數(shù)控技術(shù)保障機(jī)械制造企業(yè)設(shè)備的安全運(yùn)行，促進(jìn)機(jī)械制造企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，對(duì)于機(jī)械制造業(yè)的生產(chǎn)效率進(jìn)行提升。智能機(jī)器人數(shù)控技術(shù)不僅是現(xiàn)代和當(dāng)代機(jī)械制造裝備智能化、自動(dòng)化發(fā)展的重要理論基礎(chǔ)，也是我國(guó)當(dāng)代機(jī)械制造企業(yè)發(fā)展的核心，在機(jī)械制造業(yè)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占據(jù)著非常重要的地位。因此，越來越多的企業(yè)增加了對(duì)于智能機(jī)器人數(shù)控技術(shù)的工作原理及智能機(jī)器人數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)及現(xiàn)實(shí)意義的研究[1]。智能機(jī)器人數(shù)控技術(shù)使對(duì)于機(jī)械生產(chǎn)過程中各種人力操作過程的轉(zhuǎn)化，并通過數(shù)控技術(shù)實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造的自動(dòng)化或半自動(dòng)化生產(chǎn)（如圖1所示），智能機(jī)器人數(shù)控技術(shù)屬于一種綜合數(shù)據(jù)應(yīng)用技術(shù)，智能機(jī)器人數(shù)控技術(shù)的運(yùn)行效率是傳統(tǒng)的人工運(yùn)行工作成百上千次，同時(shí)，智能機(jī)器人數(shù)控技術(shù)被應(yīng)用于機(jī)械制造領(lǐng)域，還可以促進(jìn)機(jī)械制造產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造質(zhì)量的全面提升[2]。

1? 智能機(jī)器人數(shù)控技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)及科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，智能機(jī)器人數(shù)控技術(shù)已經(jīng)在我國(guó)社會(huì)的許多領(lǐng)域中均得到了極大的發(fā)展及廣泛的應(yīng)用，根據(jù)我國(guó)對(duì)于智能機(jī)器人數(shù)控技術(shù)的研究現(xiàn)狀及成果分析，我國(guó)的智能機(jī)器人數(shù)控技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中具有以下四點(diǎn)主要優(yōu)勢(shì)，首先，智能機(jī)器人數(shù)控技術(shù)可以進(jìn)行靈活調(diào)整機(jī)械制造過程，例如：在傳統(tǒng)的機(jī)械制造過程中，如何想要調(diào)整機(jī)械零件的工具尺寸，需要人工進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間、不間斷地打磨及調(diào)整，如果在機(jī)械制造過程中應(yīng)用智能機(jī)器人數(shù)控技術(shù)，在機(jī)械制造過程中，可以確定機(jī)械零件的尺寸、大小及配重等進(jìn)行靈活調(diào)整;其次，智能機(jī)器人數(shù)控技術(shù)可以生產(chǎn)難度較高的機(jī)械零件的加工生產(chǎn)工作，在機(jī)械制造領(lǐng)域，少數(shù)零件由于其用途徑及其零件自身的特殊性，部分零件的制造過程較為復(fù)雜，如果采用傳統(tǒng)的人力生產(chǎn)方式，它不僅影響了零件制造的生產(chǎn)效率及質(zhì)量，部分較為危險(xiǎn)的零件制造工作還有可能影響企業(yè)員工的安全，如果將智能機(jī)器人數(shù)控技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械零件的加工工作，不僅可以提升繁雜零件的加工生產(chǎn)工作效率及零部件的生產(chǎn)質(zhì)量，同時(shí)，也能夠保證企業(yè)員工的安全;此外，利用智能機(jī)器人數(shù)控技術(shù)進(jìn)行機(jī)械制造，借助網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的參數(shù)設(shè)置對(duì)于加工方式進(jìn)行一次定位，從而達(dá)到一次定位、多個(gè)生產(chǎn)的最終工作目的，無須邊加工、邊定位;最終，智能機(jī)器人數(shù)控技術(shù)可操作性強(qiáng)，可以與機(jī)械制造的各個(gè)環(huán)節(jié)工作進(jìn)行結(jié)合運(yùn)用，從而使得機(jī)械制造行業(yè)的生產(chǎn)效率得到極大提升[3]。

2? 智能機(jī)器人數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造中的實(shí)際應(yīng)用

2.1 智能機(jī)器人數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造零件加工中的應(yīng)用

零件加工環(huán)節(jié)在整個(gè)機(jī)械制造過程中處于基礎(chǔ)地位，但是其對(duì)于整個(gè)機(jī)械制造工作系統(tǒng)的運(yùn)行具有十分重要的意義，如果在機(jī)械制造的零件加工過程中出現(xiàn)質(zhì)量問題或安全問題，會(huì)嚴(yán)重地影響整個(gè)機(jī)械制造工作的運(yùn)行效果，某些零件由于生產(chǎn)條件的惡劣、零件加工的復(fù)雜，因此，通過人工加工機(jī)械零件比較困難，且某些零件無法滿足機(jī)械制造工業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)及工作需求，如果將智能機(jī)器人數(shù)控技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械制造工作之中，可以使機(jī)械制造行業(yè)的零件加工工作獲得智能自動(dòng)化生產(chǎn)，在實(shí)際的機(jī)械制造工作中，可以借助計(jì)算機(jī)對(duì)于智能機(jī)器人進(jìn)行控制，并通過傳感設(shè)備對(duì)于零件生產(chǎn)工作實(shí)施自動(dòng)化處理、操控及控制，促進(jìn)智能機(jī)器人數(shù)控技術(shù)在零件加工技術(shù)的應(yīng)用[4]。比如加工圓弧等分孔時(shí)，可以使用智能機(jī)器人數(shù)控技術(shù)進(jìn)行參數(shù)加工及施工處理等。（如圖2所示）

2.2 智能機(jī)器人數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造規(guī)劃軌跡中的應(yīng)用

在機(jī)械制造之中，一些機(jī)械零件在投入實(shí)際使用前需要進(jìn)行拋光處理，在傳統(tǒng)的人工拋光過程中，許多零部件損壞發(fā)生的直接原因都是由于人工拋光操作的失誤而造成的，所以，智能機(jī)器人數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造過程中應(yīng)用，有助于大幅度地減少機(jī)械制造零件損壞的事故發(fā)生率，智能機(jī)器人數(shù)控技術(shù)可以借助計(jì)算機(jī)加強(qiáng)機(jī)械加工系統(tǒng)同人的有效對(duì)話，從而指導(dǎo)智能機(jī)器人按照企業(yè)工作人員的操作完成相應(yīng)動(dòng)作，其中，智能機(jī)器人數(shù)控技術(shù)的規(guī)劃軌跡的形成及安排會(huì)對(duì)于機(jī)械制造工作中的零件生產(chǎn)形狀和精度有最為直觀的影響，因此，利用智能機(jī)器人數(shù)控技術(shù)規(guī)劃?rùn)C(jī)械制造軌跡，可以有效地提升機(jī)械制造的精度及質(zhì)量[5]。例如：浙江某機(jī)械加工廠為了提升機(jī)械制造零件的精度及質(zhì)量，借助了智能機(jī)器人數(shù)控技術(shù)從事機(jī)械制造工作中的拋光環(huán)節(jié)，在自動(dòng)拋光系統(tǒng)和CAM軟件模塊的基礎(chǔ)上，應(yīng)用了UGCAM軟件對(duì)于零件整體型腔表面信息進(jìn)行掃描，并借助智能機(jī)器人數(shù)控技術(shù)對(duì)于繁雜的零件腔表面技術(shù)規(guī)劃軌跡，如果零件參數(shù)發(fā)生變化，企業(yè)人員只需要對(duì)于機(jī)械制造中的多軸數(shù)控加工軌跡改為智能機(jī)器人對(duì)應(yīng)的拋光軌跡，即可利用智能機(jī)器人數(shù)控技術(shù)對(duì)機(jī)械制造零件進(jìn)行拋光。

2.3 智能機(jī)器人數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造離線編程中的應(yīng)用

智能機(jī)器人數(shù)控技術(shù)在離線編程中的應(yīng)用具有鮮明的自主性及適應(yīng)性，自主性即其可以在任意環(huán)境中自主完成相關(guān)任務(wù)，適應(yīng)性即其可以根據(jù)周圍環(huán)境的變化對(duì)于自身的參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，從而更好地處理突發(fā)情況。在機(jī)械制造領(lǐng)域，智能機(jī)器人數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用范圍不斷拓展，在面對(duì)繁瑣復(fù)雜的機(jī)械制造離線編程工作時(shí)，可以將智能機(jī)器人數(shù)控技術(shù)作為一種仿真加工平臺(tái)，構(gòu)建相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)平臺(tái)，從而對(duì)于2D、3D機(jī)械制造中的零件進(jìn)行相關(guān)加工處理[6]。以CAD圖形仿真工作為例，在進(jìn)行CAD圖形仿真工作時(shí)，利用智能機(jī)器人數(shù)控技術(shù)輔助彎曲金屬板和機(jī)械制造中的CAD信息，智能機(jī)器人數(shù)控技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械制造離線編程工作中，輔助智能機(jī)器人數(shù)控技術(shù)的單位設(shè)計(jì)工作。

2.4 智能機(jī)器人在機(jī)械制造故障診斷中的應(yīng)用

機(jī)械制造設(shè)備在運(yùn)行體系中屬于一個(gè)十分復(fù)雜的狀態(tài)，其操作環(huán)節(jié)環(huán)環(huán)相扣，一旦人工維護(hù)不到位，極易產(chǎn)生連鎖反應(yīng)，導(dǎo)致機(jī)械制造設(shè)備出現(xiàn)故障、損壞等一系列問題，從而導(dǎo)致機(jī)械零部件制造的質(zhì)量出現(xiàn)問題，使得機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟(jì)造成嚴(yán)重?fù)p失，為了解決這種問題，企業(yè)可以將智能機(jī)器人數(shù)控技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)的診斷之中，一旦機(jī)械制造設(shè)備出現(xiàn)故障問題或征兆，智能機(jī)器人可以及時(shí)進(jìn)行預(yù)警并予以控制處理，以保證機(jī)械制造設(shè)備的正常安全運(yùn)行，同時(shí)，智能機(jī)器人數(shù)控技術(shù)也可以對(duì)于比較復(fù)雜的算法及分析操作公式予以處理及分析，從而判斷出機(jī)械制造設(shè)備的故障點(diǎn)及故障出現(xiàn)的原因，更加及時(shí)、有效地處理機(jī)械制造設(shè)備中的相關(guān)故障問題，提升我國(guó)機(jī)械制造企業(yè)的安全性及穩(wěn)定性，保證企業(yè)的設(shè)備安全運(yùn)行。

3? 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，隨著社會(huì)的發(fā)展，機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)逐漸成為了我國(guó)未來發(fā)展的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，智能機(jī)器人數(shù)控技術(shù)也會(huì)在未來對(duì)于機(jī)械自造工作進(jìn)行主導(dǎo)，所以，為了使得我國(guó)的機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)獲得良好的發(fā)展或進(jìn)步，必須清楚地了解智能機(jī)器人數(shù)控技術(shù)的工作原理和發(fā)展應(yīng)用，做好智能機(jī)器人數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造領(lǐng)域的研究和應(yīng)用，使其更好地服務(wù)于機(jī)械制造業(yè)。因此，智能機(jī)器人數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造領(lǐng)域的應(yīng)用是極其必要的，對(duì)智能機(jī)器人數(shù)控技術(shù)應(yīng)該認(rèn)真研究或探討，不僅可以提升機(jī)械制造領(lǐng)域工作質(zhì)量的提升，促進(jìn)整個(gè)機(jī)械制造領(lǐng)域的發(fā)展，還可以進(jìn)一步推動(dòng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)及工業(yè)的全面發(fā)展。

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