淺談智能機器人數控技術在機械制造中的應用

張 雪

新鄉職業技術學院，河南 新鄉 453000

機械制造業是我國當前最為重要的產業類型之一，機械制造業的發展水平，將直接關系到國家的整體實力。我國機械制造業近年來取得了顯著的成果，精密性和科技性不斷提升。而在未來的發展中，機械制造業也必然朝著更加小規模、多種類、個性化定制、段生產周期、高制作精度的方向邁進。在很多生產環節當中，對于操作精密度要求非常嚴格，如果采取人為操作的模式，難免會出現一定的誤差，影響機械制造的質量和效率。所以迫切需要通過對智能機器人數控技術的應用，尋求更加可靠、精確、高效的方法，進而提高機械制造水平。

1 智能機器人數控技術的基本理念

在現代技術發展中，智能機器人比較具有代表性，在很多領域當中都能夠得到很好的應用，其中機械制造就是一個主要的應用方向。智能機器人的出現能夠解決很多人們生活中的困難，將人力資源大大節省，提高了人們的生活便利和舒適度。機械制造當中主要是利用智能機器人數控技術，根據要求標準設定程序，由計算機控制具體的操作過程。在網絡技術的發展和普及之下，利用電腦編程來控制機械制造，達到了半自動化、自動化的智能機器人數控技術應用。在實際應用中，其基本理念在于技術人員負責檢驗測量相關產品，對數據、圖紙等相關信息加以獲取。使用電腦編程軟件，根據需求編程，得到相關數據轉化為應用程序[1]?，F場數控設備對應用程序復制傳輸，在智能機器人中下載應用，賦予智能機器人相關功能。最后，工作人員通過計算機調控程序，利用智能機器人數控技術開展具體作業，進而實現了智能機器人數控技術在機械制造中的應用，讓機械制造效率、質量得到有效的提升，同時通過系統控制確保可靠性與安全性，保證機械加工精度符合要求。

2 智能機器人數控技術的優勢特點

智能機器人數控技術對產品質量、產品精度的提升有很大幫助。在機械制造當中，通過對數控技術的應用，能夠實現機械制造質量精度的提高，同時也能夠使機械制造工作效率提高。例如在機械制造具體作業時，在相同類型工作中對不同零件進行加工，通過運用智能機器人數控技術，減少加工時間，在保證質量的同時提高效率。智能機器人數控技術能促使工藝參數及工藝流程進一步完善和便利，能夠極大的簡化生產流程，將以往不必要的環節省略。傳統的機械制造生產工藝對于不同產品的加工生產，需要的參數都有所不同，因而需要消耗較大的精力和時間[2]。而通過運用智能機器人數控技術，可在加工生產中針對不同規格零件，選擇提前設定好的參數直接套用即可。傳統的機械制造當中，利用加工車床對不同產品進行加工，需要設置不同的指標、參數等，設置過程中只能暫停生產，無法保證生產的連續性，降低了作業效率。而應用智能機器人數控技術，改變參數的過程中無須暫停生產，可直接對規格參數等加以修改，進而保證生產過程順利完成，提高生產效率。在機械制造的應用中，智能機器人數控技術能夠體現出很多明顯的優勢，能夠滿足靈活調整，在需要調整加工零件尺寸的情況下，只需要對數控設備參數加以調整即可。對于復雜度較高的產品，可以使用機器人手臂，對具有多個復雜面的工件進行加工。在工件定位時候，通常利用傳統處理方法，能夠滿足多個尺寸工件的加工。智能機器人數控技術的應用實現了模塊化作業，使得效率明顯提升[3]。此外，智能機器人數控技術的應用，還為電子技術、計算機輔助制造、自動化控制技術的應用提供了基礎。

3 智能機器人數控技術的實際應用

3.1 零件加工

應用智能機器人數控技術進行零件加工，主要是運用傳感型智能機器人宏程序。工業生產機械制造中的重要基礎就是機械設備，在一些惡劣的生產條件下，難以采用人工的方式完成作業，對加工需求無法滿足。因此對智能機器人數控技術加以應用，進而達到自動化和智能化加工要求。應用的外部受控機器人為傳感型智能機器人，接受外部計算機的控制，能夠完成操作、顯示控制、傳感信息處理等工作[4]。例如在加工一個零件的過程中，零件形狀為勻稱圓柱體的金屬圓盤，半徑為100，在圓盤邊緣分別挖4個半圓形凹槽，原點需要均等分布在圓上，設（100，50）是這個圓盤的中心坐標，通過宏程序操控智能機器人，完成該零件的參數加工。零件加工當中，以xxxx為宏程序序號，圓柱上表面的圓心坐標，分別為X、Y，圓柱上表面半徑為F，增量角度為Z，鉆孔固定點坐標為A，孔深為B，孔數為H，起始鉆孔角度為R，切削角度為I。加工該零件調用XYZRFIABH、Pxxxx、G65的宏程序語句。對智能機器人分別調用相應的命令，進而完成相同類型的數控加工。

3.2 規劃軌跡

機械制造中的零件拋光是一個重要的加工環節，對零件的精度有著直接影響。而以往機械加工對零件拋光主要采用人為的方式，有比較高的概率發生失誤，進而損壞加工零件，造成浪費。在應用智能機器人數控技術之后，在固定程序下完成拋光處理，能最大限度地保證拋光精度，同時避免損壞零件[5]。在實際應用中利用交互型智能機器人規劃軌跡，通過計算機系統滿足人機對話的要求，進而做出相應的動作，在準確的外部控制之下，能夠進行角色處理，完成軌跡規劃。智能機器人的運動軌跡會對機械制造零件精度、零件形狀等產生直接的影響，因此十分關鍵。例如在實際的機械制造當中，使用智能機器人數控技術，開展自動拋光程序，程序設計人員基于CAM軟件模塊、自動拋光系統等，對UGCAM軟件多軸銑加工掃描功能加以運用，掃描整體型腔，進而對型腔表面信息加以獲取。通過該輔助區域映射功能，對復雜腔表面數控加工軌跡自動生成。操作人員相應調節智能機器人參數，利用多軸數控加工軌跡，向智能機器人拋光軌跡轉化，以保證零件拋光精度[6]。

3.3 激光測量

隨著科技的發展進步，在機械制造領域中對于各類零部件的精度要求越來越高，機械制造設備的發展方向也越來越精密化。因此在機械制造中應用智能機器人數控技術，能夠更好地滿足要求。利用自主型智能機器人激光測量技術，能夠在完成機械制造作業任務之后，無須操作人員、設計人員的人為干預，在特定環境下能夠對各類擬人任務加以完成。自主型機器人一般具有良好的交互性、適應性、自主性，同時自主型機器人在驅動器控制、圖像識別、傳感器數據處理、神經網絡上的功能，其應用與機械制造當中，能夠有效地提高機械制造水平[7]。例如在機械制造零件的激光測量尺寸中，應用智能機器人數控技術，對自主型智能機器人圖像識別功能、傳感器數據處理功能加以發揮，能夠更加準確的測量加工零件的密度、垂直度、長度、直線度等參數，保證達到1 μm的尺寸分辨力和0.2 μm的重復精度，效果十分理想。

3.4 離線編程

機械制造中有時對于離線操作有著一定的要求，其對于智能機器人數控技術的應用主要通過自主型機器人的離線編程功能實現。上文中已經提到，自主型機器人的最大特點就是良好的適應性、自主性，能夠在無須任何外部控制的情況下滿足特定環境、特定任務的作業要求。自主型智能機器人還可對周邊環境自動識別，同時依據周邊環境變化，對自身參數靈活調整，能夠更好地處理緊急問題。智能機器人數控技術在機械制造中應用范圍正在日益擴大，在工作復雜程度得到增加的基礎上，通過離線編程操作，對傳統數控機床加工正在逐漸替代[8]。例如在實際運用中，智能機器人利用輔助彎曲金屬板，基于離線編程、CAD圖形仿真方法等，借助CAD信息輔助，單元化設計智能機器人。另外，將智能機器人當作仿真加工平臺使用，并基于此，對工業智能機器人的削加式原型系統還有相應的處理系統平臺等加以建立。這樣在加工一些2D零件或3D零件時就可達到更理想的效果。

4 結語

對于我國工業發展來說，人工智能對機械制造業的發展將帶來顯著的影響。隨著科技的發展，越來越多的先進技術應用于機械制造中，極大地提高了機械制造水平。其中，智能機器人數控技術是一種十分先進的技術，其在機械制造中的應用能夠極大提高機械制造的智能化、自動化水平，提高零件加工的效率和質量，同時滿足高精度、高標準的要求，因此其對于我國機械制造領域的發展有著重大的意義。