淺析智能機(jī)器人數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用

郭英暉

摘 要：隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，智能化、自動(dòng)化成為社會(huì)生產(chǎn)領(lǐng)域發(fā)展的主要趨勢(shì)，在此之中，智能機(jī)器人數(shù)控技術(shù)是機(jī)械制造智能化的最為前沿，對(duì)機(jī)械制造行業(yè)的發(fā)展起到重大的推動(dòng)作用。本文從數(shù)控技術(shù)入手，分析智能機(jī)器人數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用，為提高機(jī)械制造生產(chǎn)質(zhì)量和效率提供一些思路。

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

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.15.051

0 引言

科學(xué)技術(shù)的發(fā)展不斷推動(dòng)未來機(jī)械朝著小型化、一體化、功能多樣化、模塊化方向發(fā)展，在這樣的市場(chǎng)需求刺激之下，傳統(tǒng)人工操作可能出現(xiàn)的失誤已成為影響機(jī)械制造企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的重要原因之一，這就為智能機(jī)器人數(shù)控技術(shù)提供了發(fā)展機(jī)遇。智能機(jī)器人數(shù)控技術(shù)為制造業(yè)實(shí)現(xiàn)智能化、自動(dòng)化提供了可能，是未來機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)的主流發(fā)展趨勢(shì)。

1 數(shù)控技術(shù)的特點(diǎn)

1.1 生產(chǎn)精度高

應(yīng)用數(shù)控技術(shù)可以大幅度提高機(jī)械制造的生產(chǎn)精度。首先，在機(jī)械制造過程中應(yīng)用數(shù)控技術(shù)，可使原本復(fù)雜的生產(chǎn)過程變得程序化、規(guī)范化，規(guī)避了人工操作帶來的誤差和錯(cuò)誤，顯著提高生產(chǎn)效率、質(zhì)量；數(shù)控技術(shù)通過加工參數(shù)設(shè)置可以實(shí)現(xiàn)更精細(xì)的機(jī)械零部件制造，將制造精度提高至毫米級(jí)、微米級(jí)、納米級(jí)，滿足精密零部件的應(yīng)用要求。

1.2 生產(chǎn)效率高

應(yīng)用數(shù)控技術(shù)可以大幅度提高機(jī)械制造的工作效率。在機(jī)械制造過程中應(yīng)用數(shù)控技術(shù)，可以通過設(shè)置一類產(chǎn)品的參數(shù)實(shí)現(xiàn)批量化生產(chǎn)，還可以設(shè)置不同產(chǎn)品的參數(shù)實(shí)現(xiàn)不同規(guī)格零件的同步加工，更可以通過數(shù)控技術(shù)改變參數(shù)，不停工直接生產(chǎn)另一類零部件，使得機(jī)械制造應(yīng)用時(shí)間大幅度縮短，生產(chǎn)效率大幅度提升。

2 智能機(jī)械人數(shù)控技術(shù)的在機(jī)械制造中的應(yīng)用流程

數(shù)控技術(shù)的基本應(yīng)用流程是：首先，技術(shù)人員通過相關(guān)產(chǎn)品尺寸數(shù)據(jù)、功能要求設(shè)計(jì)出機(jī)械制造產(chǎn)品的圖紙；其次，編程人員通過編程軟件將所需加工產(chǎn)品的加工數(shù)據(jù)、加工流程編寫為相應(yīng)的計(jì)算機(jī)程序；然后，將編寫好的計(jì)算機(jī)程序輸入到數(shù)控設(shè)備數(shù)據(jù)處理端中，控制智能機(jī)器人、數(shù)控機(jī)床等數(shù)控設(shè)備進(jìn)行生產(chǎn)；最后，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)車間數(shù)控設(shè)備的機(jī)械制造零部件生產(chǎn)。

3 智能機(jī)器人數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造中的具體應(yīng)用

3.1 傳感型智能機(jī)器人宏程序

傳感型智能機(jī)器人又稱外部受控機(jī)器人，這種智能機(jī)器人通過受控于外部計(jì)算機(jī)，進(jìn)行信息處理、生產(chǎn)控制。例如：機(jī)械制造車間要求生產(chǎn)Y零件，Y零件整體呈圓柱體，直徑200，厚度為20，需要在圓柱體表面邊緣均等挖四個(gè)原點(diǎn)在同一圓上的半圓形凹槽，若此零件使用傳感型智能機(jī)器人宏程序生產(chǎn)此機(jī)械零部件，則需要程序人員編寫相應(yīng)的操控參數(shù)和程序，首先設(shè)此圓盤中心坐標(biāo)為X100、Y50，然后設(shè)置增量角度為Z-50，起始鉆孔角度R30，切削度數(shù)I500，鉆孔固定點(diǎn)坐標(biāo)A15，孔深B15，孔總數(shù)目H4，如此傳感型智能機(jī)器人便能夠完成零件的加工作業(yè)，并保證加工質(zhì)量和效率。

3.2 交互型智能機(jī)器人規(guī)劃軌跡

拋光對(duì)于機(jī)械制造和加工來說是一個(gè)比較重要環(huán)節(jié)，在傳統(tǒng)機(jī)械制造過程中，拋光過程十分容易因人為失誤造成被拋光零件的損壞，嚴(yán)重影響了機(jī)械制造的生產(chǎn)質(zhì)量和效率；智能機(jī)器人數(shù)控技術(shù)的出現(xiàn)和應(yīng)用，極大降低了拋光加工環(huán)節(jié)的損耗率，減少了零件因拋光而損壞的幾率，更符合機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)的智能化、自動(dòng)化發(fā)展。交互型機(jī)器人是指能夠?qū)崿F(xiàn)人-機(jī)對(duì)話并且做出相應(yīng)動(dòng)作的機(jī)器人，這一類機(jī)器人較傳感型智能機(jī)器人更加智能化，具備根據(jù)當(dāng)前情況采取處理、決策的功能，也具備接受外部人工控制的功能，有效提高了機(jī)械制造拋光環(huán)節(jié)的生產(chǎn)質(zhì)量和效率。運(yùn)動(dòng)軌跡的規(guī)劃和生成是交互型智能機(jī)器人的重要功能之一，直接能夠影響機(jī)械制造零件的形狀、精度，程序設(shè)計(jì)員通過自動(dòng)拋光系統(tǒng)與CAM軟件模塊的聯(lián)合使用，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)零件的多軸銑加工掃描，對(duì)整體零件進(jìn)行掃描，在獲得零件全部信息的基礎(chǔ)上，對(duì)零件表面進(jìn)行數(shù)控拋光加工，從而達(dá)到提高零件拋光質(zhì)量和效率的目的。

3.3 自主型智能機(jī)器人激光檢測(cè)技術(shù)

自主型智能機(jī)器人是一種指不需要設(shè)計(jì)人員、操作人員干預(yù)，能夠自主鑒別工作環(huán)境、自動(dòng)完成各項(xiàng)擬人任務(wù)的機(jī)器人，智能化、自動(dòng)化程度較傳感型、交互型智能機(jī)器人更高。自主型智能機(jī)器人具備自主性、交互性等性能，利用傳感器數(shù)據(jù)處理、圖像識(shí)別、驅(qū)動(dòng)器控制等功能模塊實(shí)現(xiàn)自主機(jī)械制造，對(duì)機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)智能化、自動(dòng)化發(fā)展的意義重大，是推動(dòng)我國(guó)工業(yè)無(wú)人化的重要工具。例如：利用自主型智能機(jī)器人生產(chǎn)汽車所用零部件時(shí)，可以利用智能機(jī)器人的激光檢測(cè)技術(shù)測(cè)量所生產(chǎn)汽車零部件的尺寸，通過傳感器、圖像識(shí)別、驅(qū)動(dòng)器控制等功能有效識(shí)別汽車的曲軸、凹輪軸等相關(guān)零部件的垂直度、直線度、密度、連接口等方面的尺寸，從而通過對(duì)零部件尺寸的測(cè)量來判斷零部件制造、加工的質(zhì)量和精細(xì)度。自主型智能機(jī)器人的這種技術(shù)的分辨率可達(dá)到1μm，對(duì)機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)意義非凡。

4 結(jié)束語(yǔ)

機(jī)械制造業(yè)的智能化、自動(dòng)化對(duì)工業(yè)發(fā)展的意義重大，而智能機(jī)器人數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用，將機(jī)械制造加工的質(zhì)量、精細(xì)度、效率大幅度提高，通過我們對(duì)傳感型智能機(jī)器人、自主型智能機(jī)器人等數(shù)控設(shè)備在機(jī)械制造領(lǐng)域中的應(yīng)用，可以了解到智能機(jī)器人數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造中的重要作用，尤其是在面對(duì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、精細(xì)度要求很高、危險(xiǎn)系數(shù)較高機(jī)械零件制造和加工任務(wù)時(shí)，智能機(jī)器人數(shù)控技術(shù)能夠發(fā)揮的作用更大。

參考文獻(xiàn)：

[1]蒲文旭.智能機(jī)器人數(shù)控技術(shù)在醫(yī)療設(shè)備制造中的應(yīng)用[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2018，36（06）：7-8.

[2]王照信.淺談數(shù)控技術(shù)和工業(yè)機(jī)器人技術(shù)的比對(duì)學(xué)習(xí)[J].教育現(xiàn)代化，2018，5（10）：160-161+176.

[3]廖徠華.在機(jī)械制造中智能機(jī)器人數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2018，15（07）：197-198.

[4]史旭東.基于數(shù)控技術(shù)的WSD凝汽器在線清洗機(jī)器人研究及應(yīng)用[A].中國(guó)節(jié)能協(xié)會(huì)熱電產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟.2016年第五屆熱電聯(lián)產(chǎn)與煤電深度節(jié)能新技術(shù)研討會(huì)論文集[C].中國(guó)節(jié)能協(xié)會(huì)熱電產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟：北京中能聯(lián)創(chuàng)信息咨詢有限公司，2016：8.

[5]繆偉.機(jī)器人引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)自動(dòng)化——上海華太數(shù)控技術(shù)有限公司機(jī)器人應(yīng)用案例介紹[J].上海包裝，2015（02）：10-11.