工業機器人在智能制造中的應用淺析

袁德

摘要：在全球信息化高速發展的大背景下，工業技術產業化發展日趨明顯。我國傳統的工業制造技術，已經無法跟上時代的步伐。與此同時，人工智能技術的發展與自動化控制技術的創新應用，給工業制造行業帶來了大量的發展機遇。本文以工業機器人為研究對象，概述了工業機器人的相關概念，深入探討了工業機器人在智能生產制造行業中的應用情況。研究結果證明：在智能制造業中應用工業機器人，能夠給行業發展帶來更多的機遇，促進我國制造行業的升級。

關鍵詞：工業機器人;智能制造;應用分析

引言：現如今，工業機器人在生產過程當中的應用越來越廣泛，這種通過機械操作人員簡單的程序編程實現工業機器人自身生產的工作模式，相比于傳統的制造方法效率更高，同時具備一定的安全性，在保障生產質量的同時能夠加快工業制造腳步，由于其自身的自動化生產水平較高，所以其在制造過程中的地位也被逐步得到認可，應用領域也變得更加廣泛[1]。

1工業機器人概念闡述

機器人此定義早期就有定論，無論借助過往電視機，抑或者借助互聯網平臺，大眾針對機器人或多或少有大致了解，同時部分單一的機器人已投入應用在日常生活中。就目前來講，世界上暫時沒有針對機器人給出詳盡的統籌概念，但是大致整個定義狀況遵循的基礎準則完全類似，其部分細節方面有差異化。然而，國家標準化機構ISO簡要闡述了一個概念，即針對工業機器人闡述為工業機器人為能夠達成自動操控及其反復編程的具備數個自由度的及其各種功能的操控機器，能夠達成工具操控及其原料運輸，最后實現一連串操控工作。目前，絕大部分國家比較贊同此概念。從中不難發現，國內工業機器人技術仍處于初級階段，因此，將來工業機器人技術持續發展實踐中，此概念也會不斷獲得豐富。

2工業機器人的應用優勢

在智能信息化的背景之下，工業機器人的應用能夠滿足企業的生產需求，可以全面配合企業完成一些人為操作起來較有困難的程序環節，并且這樣的無人化操作避免了很多生產過程中可能會遇見的難題，比如，很多化學物質對人們的身體有一定的危害，而應用工業機器人實現一些復雜的操作程序可以減少人們在工作現場的時間，減輕危害程度;或者還有很多需要人力搬運的材料和物品，工業機器人的應用能夠提升搬運效率，將指定的材料運到指定的位置，這些都是節約人力、節省成本的主要表現[2]。同時，工業機器人能夠在代替人工做一些基本工作的基礎之上全面提升工作效率，減少生產所需時間，使得企業可以免除很多不必要的資源浪費，獲取更多的經濟利益，將人力主要放在器械的故障維修、管理等方面，其他的工作和生產交由工業機器人，減少工人處于危險場所的頻率，全面促進生產效率的提升。總而言之工業機器人在實際的生產過程當中具有多種應用優勢，智能制造的前進腳步更為我國工業發展打下堅實的基礎。

3工業機器人在智能制造中的應用分析

3.1工業機器人在汽車制造中的應用

工業機器人在汽車制造業中的應用十分廣泛，主要應用于搬運、焊接、噴涂以及整車裝配等方面。首先是搬運，在自動化機床進行工件裝卸過程中，機器人可以做到準確、快速的抓取到所需零部件，并在不損壞零部件的情況下進行精準的移動。在汽車生產過程中可以根據工件形態和重量的不同來對機器人輸入不同的搬運指令，從而可以保證搬運工作的質量和效率。其次是機器人焊接，在現代汽車制造中應用機器人最多的就是弧焊和點焊，在每臺汽車的制造過程中大約有4000個焊點，而這些焊點中的大部分都是由機器人完成的，點焊機器人在控制精度和作業質量以及效率方面有著巨大的優勢。而弧焊機器人主要是由液壓驅動的，可以通過工作路徑以及速度的設定來輔助機器人完成工作。此外還有機器人噴涂，在汽車制造領域噴涂工作一般分為涂膠和噴漆兩種。機器人涂膠指的是在車身材料物理和化學特性基礎上對所需噴涂部位根據工藝要求進行快速噴涂的工作;而機器人噴漆指的是根據噴漆指令對車身表面進行快速、勻稱的噴涂工作。最后是機器人檢測，汽車在被生產出來之后要經過各種嚴格的檢測才能夠下線進行銷售。機器人檢測系統包括視覺傳感器和測量控制模板兩個部分，其工作原理為，通過視覺傳感器獲取所需的圖像信息，然后在利用計算機將實際尺寸和標準進行對比，以確定是否存在誤差。機器人檢測不僅能夠準確、快捷的計算出實際誤差，還可以為改進成產工藝提供一些思路和方法。

3.2工業機器人在數控機床中的應用

在現代工業生產中，機器人可以應用在各種生產活動中，既可以是不相同的單品生產線，也可以是不同生產規模的柔性生產線。在這些生產線上廣泛應用工業機器人可以提升工作效率、改善工作環境，減少對原材料的浪費，降低工業生產的成本。例如：機器人可以實現和不同類型數控機床的連接，從而可以按照不同要求來進行生產，為打造柔性生產線打下良好的基礎。在一些制造企業中，加工工件的生產線主要包括臥式加工中心和機器人兩大部分，而工業機器人則主要負責工件的搬運任務，通過掃描系統，控制器可以根據機器人的掃描結果來判斷何時運輸工件。工業機器人還可以使用視覺傳感器來進行精確定件，實現工件的運輸任務。在整個過程當中，不需要人員的參與，實現了完全的智能化制造，體現出了工業機器人工作高效率、高精度以及高度一致性的優點[3]。

4提高工業機器人智能制造水平的措施

4.1強化科技創新技術能力

針對當前我國智能機器人生產制造中潛在的問題，國家相關部門加大了對工業機器人的研發力度以及資金投入。在技術水平方面，組建起了大量的智能機器人專業技術研發團隊和智能機器人維護保養團隊。從硬件和軟件兩大方面入手，提高我國工業機器人的制造能力，從而進一步促進我國的工業生產行業全方位發展。

4.2加大高校專業人才培養力度

現如今，為了縮短我國工業發展與發達國家的距離，應該從科技發展的源頭入手，注重對優秀智能人才的培養，使其具備戰略性的眼光和思維，結合自己先進的理念為工業機器人在智能制造當中的應用做出貢獻。首先，教育有關部門應該意識到加大高校專業人才培養力度的重要性，開設相關的專業課程，全面激發高校學生的學習興趣和熱情，引導他們感受到時代變化，成為智能產業發展的重要傳承者和實踐者。其次，企業也應該眼光長遠，不再將工作經驗作為用人重要依據，更要考察其是否具備良好的應變能力和對智能制造的正確認知，擁有健康的工業機器人應用策略是對操作人員的基本素質要求，也應該作為高校智能專業培養人才的重要方向，加強此方面的投入力度更為智能制造工業的發展注入新鮮的活力。

結束語：總而言之，隨著機器人技術的突飛猛進，工業機器人隨之在智能制造行業中應用越來越寬泛，其中仿生學在機器人的投入使用中，可讓機器人模仿人類的精細化動作，進一步實現傳統制造行業中需手工操控的一連串的工作內容，從而提升焊接質量，確保整體智能制造生產效率。不難看出，將來工業機器人勢必成了制造加工流水線的主打，其在智能制造行業中做出突出貢獻。

參考文獻：

[1]宋歡，劉豐洋.工業機器人在智能制造中的應用研究[J].科技風，2020（14）：29.

[2]陳磊，朱斌，羅國虎，等.基于RobotStudio的多機器人沖壓生產線仿真及研究[J].國外電子測量技術，2020，39（10）：66-71.

[3]李成偉，朱秀麗，贠超.碼垛機器人機構設計與控制系統研究[J].機電工程，202125（12）：81-84+99.