盧坤媛

摘 要：機(jī)械制造是指從事各種動力機(jī)械、起重運(yùn)輸機(jī)械、化工機(jī)械、紡織機(jī)械、機(jī)床和儀器儀表等機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)的工業(yè)部門。在我國社會的發(fā)展中，機(jī)械制造行業(yè)為國民經(jīng)濟(jì)提供技術(shù)裝備支持，不斷促進(jìn)我國綜合實(shí)力的提高。

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

中圖分類號：TG659;TP242.6 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1003-5168（2019）26-0024-02

Application of Intelligent Robot Numerical Control

Technology in Mechanical Manufacturing

LU Kunyuan

（Qingdao Huanghai University，Qingdao Shandong 266000）

Abstract： Mechanical manufacturing refers to the industrial sector engaged in the production of various mechanical equipment such as power machinery， lifting and transportation machinery， chemical machinery， textile machinery， machine tools and instrumentation. In the development of our society， the machinery manufacturing industry provides technical equipment support for the national economy， and continuously contributes to the improvement of China's comprehensive strength.

Keywords： intelligent robot;numerical control technology;mechanical manufacturing;application

當(dāng)前，我國國民經(jīng)濟(jì)平穩(wěn)發(fā)展，各行各業(yè)日趨繁榮，為了滿足自身發(fā)展需求，人們對機(jī)械設(shè)備制造的要求逐漸提高，不僅要求商品數(shù)量能夠滿足需求，還要求機(jī)械制造能夠更加精確化和多樣化[1]。所以，為了提高機(jī)械制造業(yè)的生產(chǎn)能力和產(chǎn)品質(zhì)量，人們需要加強(qiáng)智能機(jī)器人數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的智能化、自動化以及復(fù)合化。

1 數(shù)控技術(shù)概述

1.1 數(shù)控技術(shù)的概念

數(shù)控技術(shù)是一種由特殊符號和數(shù)字組成，用以控制機(jī)械生產(chǎn)的技術(shù)。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)控技術(shù)逐漸涉及機(jī)械制造技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代控制技術(shù)、傳感檢測技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和光機(jī)電技術(shù)等多個領(lǐng)域，進(jìn)而成為現(xiàn)代機(jī)械制造中最具有科學(xué)性和可靠性的技術(shù)手段[2，3]。從實(shí)用價值角度來看，數(shù)控技術(shù)的普及與應(yīng)用，能夠節(jié)約企業(yè)生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率，將自動化工作理念貫穿于機(jī)械制造生產(chǎn)全過程。這樣不僅可以減少勞動力和管理壓力，還能夠?qū)ιa(chǎn)階段進(jìn)行有效控制，進(jìn)而為企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量提供保障。

1.2 智能機(jī)器人數(shù)控技術(shù)的特點(diǎn)

當(dāng)前，智能機(jī)器人數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用優(yōu)勢大致有以下幾個方面。

1.2.1 靈活性。智能機(jī)器人數(shù)控技術(shù)能夠在生產(chǎn)環(huán)節(jié)中對產(chǎn)品的各項參數(shù)進(jìn)行靈活調(diào)整。比如，在調(diào)整零件工具的尺寸時，如果采用傳統(tǒng)工藝進(jìn)行操作，人們需要不斷打磨，會消耗大量時間和精力，而且打磨一旦出現(xiàn)偏差，勢必影響零件工具的精確度。在智能機(jī)器人數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用中，人們可以靈活對零件的尺寸和大小進(jìn)行調(diào)整后再進(jìn)行生產(chǎn)，極大程度地提高了機(jī)械制造的靈活性和多樣性。

1.2.2 先進(jìn)性。智能機(jī)器人數(shù)控技術(shù)是當(dāng)前時代下的產(chǎn)物，所以相比于傳統(tǒng)技術(shù)和工藝來說更加具有先進(jìn)性，對于一些高難度的加工生產(chǎn)環(huán)節(jié)，比如結(jié)構(gòu)復(fù)雜的零部件制造，如果以人工操作方式進(jìn)行生產(chǎn)制造，勢必導(dǎo)致生產(chǎn)效率不斷下降，而智能機(jī)器人數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用能夠有效提高生產(chǎn)速度。

1.2.3 可靠性。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，智能機(jī)器人數(shù)控技術(shù)能夠與其他領(lǐng)域的科學(xué)成果相結(jié)合并應(yīng)用。所以，在機(jī)械制造中，智能機(jī)器人數(shù)控技術(shù)的功能日益強(qiáng)大，由于技術(shù)的內(nèi)涵豐富，其可以管理多領(lǐng)域生產(chǎn)制造過程。智能機(jī)器人數(shù)控技術(shù)無需在加工過程中不斷進(jìn)行定位，僅需要預(yù)先設(shè)置參數(shù)，即可實(shí)現(xiàn)一次定位、多個生產(chǎn)的過程，所以智能機(jī)器人數(shù)控技術(shù)相比于傳統(tǒng)技術(shù)來說更加具有可靠性。

2 智能機(jī)器人數(shù)控技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，我國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)逐漸升級換代，工業(yè)機(jī)器人的需求量穩(wěn)步上升，機(jī)器人市場當(dāng)下呈現(xiàn)出空前的繁榮景象。所以，為了切實(shí)提高我國智能機(jī)器人數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用效率，為社會各界的生產(chǎn)和發(fā)展提供有力保障，我國不斷進(jìn)行工業(yè)機(jī)器人科研攻關(guān)，目前已經(jīng)取得較大的進(jìn)展，所以智能機(jī)器人的市場也相對成熟完善。從意識角度來看，隨著綜合國力的不斷提高，我國企業(yè)的實(shí)力逐漸加強(qiáng)，公眾團(tuán)結(jié)一心，以使用國產(chǎn)產(chǎn)品為榮，以推廣國產(chǎn)產(chǎn)品為己任。在此背景下，我國研發(fā)事業(yè)不斷創(chuàng)新完善，在智能機(jī)器人數(shù)控技術(shù)方面已經(jīng)逐步擺脫對發(fā)達(dá)國家核心技術(shù)和產(chǎn)品的依賴。目前，我國具有自主知識產(chǎn)權(quán)的智能機(jī)器人數(shù)控技術(shù)相對較少，但從大環(huán)境來看，我國智能機(jī)器人數(shù)控技術(shù)的自主研發(fā)之路逐漸形成，其推廣和應(yīng)用也將逐漸遍布社會各領(lǐng)域。

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

3.1 煤礦機(jī)械領(lǐng)域

煤炭資源被人們譽(yù)為黑色的金子，也是工業(yè)的糧食，無論是在工業(yè)生產(chǎn)還是民用方面，煤炭資源均具有相當(dāng)重要的意義。隨著我國社會的不斷發(fā)展，城市化與現(xiàn)代化進(jìn)程日益推進(jìn)，煤炭資源的需求量逐漸提高，這就對煤炭開采提出了新要求。煤炭資源大多埋藏于地下深層空間，所以人們在開采時需要結(jié)合當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)條件等因素，通過分析比對，選擇針對性的開采設(shè)備，有效提高開采效率。智能機(jī)器人數(shù)控技術(shù)能夠有效提高采礦機(jī)的性能，其切割速度快，可以確保采煤效率符合工作需求。傳統(tǒng)采礦機(jī)一般采用焊接技術(shù)進(jìn)行制造，設(shè)備生產(chǎn)周期較長，難以實(shí)現(xiàn)大批量生產(chǎn)，而智能機(jī)器人數(shù)控技術(shù)可以有效提高機(jī)械設(shè)備的制造效率，提高設(shè)備質(zhì)量，為設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行提供保障。

3.2 汽車制造領(lǐng)域

當(dāng)前，汽車日益普及，人們出行更加便利。汽車運(yùn)輸能夠促進(jìn)各地的溝通與貿(mào)易往來，隨著汽車行業(yè)的不斷發(fā)展，其對零件的制造要求逐漸提高，各類專業(yè)化機(jī)械制造設(shè)備也朝高精度方向發(fā)展。所以，智能機(jī)器人數(shù)控技術(shù)能夠有效提高機(jī)械制造設(shè)備的性能和質(zhì)量，為企業(yè)進(jìn)步與發(fā)展提供有效保障。

3.3 工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域

工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)中最重要的物質(zhì)生產(chǎn)部門，工業(yè)發(fā)展情況直接決定國民經(jīng)濟(jì)的現(xiàn)代化速度、規(guī)模和發(fā)展水平。當(dāng)前，我國大力發(fā)展工業(yè)，工業(yè)種類更加齊全，原料也逐漸多樣化。但是，工業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)，化學(xué)原料可能會出現(xiàn)劇烈變化，所以具有一定的風(fēng)險性。例如，軍事工業(yè)領(lǐng)域和核工業(yè)領(lǐng)域，如果僅憑人工進(jìn)行操作和生產(chǎn)，效率較低，而且危險環(huán)境還會直接威脅工作人員的人身安全，所以智能機(jī)器人數(shù)控技術(shù)能夠有效提高生產(chǎn)效率并實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)。

3.4 機(jī)器人行動控制領(lǐng)域的應(yīng)用

智能控制技術(shù)能夠控制機(jī)器人行動。以手臂位置控制為例，上位機(jī)采用PC機(jī)，實(shí)現(xiàn)對關(guān)節(jié)運(yùn)動軌跡的規(guī)劃，而下位機(jī)則采用MCS96單片機(jī)，實(shí)現(xiàn)定位機(jī)械手臂關(guān)節(jié)位置，通過微處理器控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)與上位機(jī)的信息交換，在獲取關(guān)節(jié)命令的同時，進(jìn)行信息反饋。這一系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對機(jī)器人的有效控制，進(jìn)而賦予機(jī)器人智能化功能。除卻這類機(jī)器人，還有一種四條連桿和從動滾輪組成的機(jī)器人。機(jī)器人智能控制技術(shù)主要采用模糊控制方法，這種方法不僅能夠提高操作精確度，還有助于降低誤差。在智能控制技術(shù)的應(yīng)用中，為了完善機(jī)器人在遇到障礙時的協(xié)調(diào)和回避功能，一般還會由設(shè)計人員提前對機(jī)器人進(jìn)行指令設(shè)定，如分布式行動、集中式行動等，為機(jī)器人運(yùn)動提供規(guī)劃，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)沖突區(qū)域內(nèi)機(jī)器人的主動反應(yīng)。

4 結(jié)語

智能機(jī)器人數(shù)控技術(shù)是我國當(dāng)前工業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵詞，其普及與應(yīng)用可以顯著提高工業(yè)生產(chǎn)效率和精確程度，進(jìn)而帶動工業(yè)制造的優(yōu)化升級，為我國綜合實(shí)力的提高提供有效助力。

參考文獻(xiàn)：

[1]韓志國，呂富華.淺談智能機(jī)器人數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用[J].數(shù)字通信世界，2019（4）：190.

[2]劉果，萬江云，李志武.數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2018（21）：169-170.

[3]魏志麗.智能機(jī)器人數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備，2017（5）：234.