姜楠 王海輝

沈陽(yáng)慧遠(yuǎn)自動(dòng)化設(shè)備有限公司 遼寧沈陽(yáng) 110000

工業(yè)機(jī)器人是一種面向工業(yè)領(lǐng)域能夠依照預(yù)設(shè)程序自動(dòng)執(zhí)行工作的機(jī)器裝置，它有著多關(guān)節(jié)自由靈活的機(jī)械手，可依靠自身動(dòng)力和控制能力來(lái)實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)操作，具有安全、高效、自動(dòng)化的優(yōu)勢(shì)，被廣泛應(yīng)用于智能制造領(lǐng)域。由于科學(xué)技術(shù)上的差距，目前我國(guó)智能領(lǐng)域在工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用上與西方發(fā)達(dá)國(guó)家仍存在不小的差距，明確問(wèn)題所在，提出解決方案，對(duì)于智能制造行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展有著積極意義。

1 工業(yè)機(jī)器人相關(guān)概述

機(jī)器人是工業(yè)智能化發(fā)展的一項(xiàng)重要舉措，通過(guò)軟件程序植入，使其能夠效仿人類的思維、行動(dòng)，從而完成高風(fēng)險(xiǎn)、高精度的操作，這也預(yù)示著人工智能化的到來(lái)。從當(dāng)前社會(huì)發(fā)展來(lái)看，機(jī)器人的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，從最早的工業(yè)生產(chǎn)，已經(jīng)涉及到倉(cāng)儲(chǔ)物流、家居智能等多個(gè)方面。以工業(yè)生產(chǎn)為例，在生產(chǎn)中經(jīng)常出現(xiàn)人為操作失誤或者安全事故，特別是針對(duì)一些風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)較高的加工行業(yè)，而機(jī)器人的應(yīng)用完全化解了這一困境。機(jī)器人在應(yīng)用主要具有以下特征：第一，大腦，我們都知道大腦是支配與調(diào)節(jié)身體機(jī)能的重要保障，機(jī)器人的大腦是指自動(dòng)控制程序，通過(guò)相關(guān)的參數(shù)設(shè)置與指令發(fā)送，引導(dǎo)機(jī)器人各項(xiàng)工作。第二，身體，也就是機(jī)器人所具有的結(jié)構(gòu)形態(tài)，不同行業(yè)機(jī)器人身體部位也存在很大差異。第三，動(dòng)作能力，這也是工業(yè)機(jī)器人進(jìn)行工作的關(guān)鍵所在。當(dāng)前工業(yè)領(lǐng)域中機(jī)器人的應(yīng)用主要以多關(guān)節(jié)機(jī)械手或自由度機(jī)械裝置為主。而移動(dòng)機(jī)器人最早得利于電子商務(wù)的迅速發(fā)展，在倉(cāng)儲(chǔ)物流貨物分揀、搬運(yùn)等方面發(fā)揮了一定的價(jià)值，在后續(xù)創(chuàng)新與完善下之間應(yīng)用到一些地處偏僻、輻射較大、不利于人工操作的變電站所的相關(guān)工作中[1]。

2 工業(yè)機(jī)器人在智能制造中的應(yīng)用現(xiàn)狀

由于工業(yè)機(jī)器人的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，它被大量投入到智能制造中，應(yīng)用于柔性生產(chǎn)線、惡劣生產(chǎn)環(huán)境及重復(fù)枯燥作業(yè)中，有效地降低了生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)，提升了工業(yè)資源利用率，改善了勞動(dòng)生產(chǎn)環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)了智能制造在生產(chǎn)安全與經(jīng)濟(jì)效益上的雙豐收。在國(guó)外，工業(yè)機(jī)器人的技術(shù)水平較高，存在ABB、Fanuc、KUKA、YASKAWA 等多家國(guó)際知名的工業(yè)機(jī)器人公司，這些公司生產(chǎn)出了可從事“焊接”“貨物搬運(yùn)”“零件組裝”等多種行業(yè)的工業(yè)機(jī)器人，比如說(shuō)“點(diǎn)焊機(jī)器人” “分配機(jī)器人”“裝配機(jī)器人”。而在國(guó)內(nèi)，工業(yè)機(jī)器人的技術(shù)成熟度仍然比較低，國(guó)產(chǎn)機(jī)器人精度及性能偏低，相關(guān)專業(yè)技術(shù)人才儲(chǔ)備不足，雖然在汽車制造、電子電器生產(chǎn)及工程機(jī)械等領(lǐng)域，已經(jīng)投入大量工業(yè)機(jī)器人，其應(yīng)用率不斷增長(zhǎng)，取得了一定成果，但是需要改進(jìn)的地方也有很多[2]。

3 工業(yè)機(jī)器人在智能制造中的應(yīng)用分析

3.1 工業(yè)機(jī)器人在液晶面板行業(yè)的應(yīng)用

工業(yè)機(jī)器人在液晶板面的應(yīng)用為工業(yè)智能化自動(dòng)控制系統(tǒng)提供了有力的支持，能夠滿足自動(dòng)化工廠需求，以液晶面板和半導(dǎo)體行業(yè)為例，液晶面板行業(yè)會(huì)用BC 系統(tǒng)操作機(jī)器人手臂進(jìn)行取片放片等工作，也叫FabAuto 系統(tǒng)，該系統(tǒng)是以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的工業(yè)智能自動(dòng)化控制系統(tǒng)，能夠進(jìn)行信息傳輸、信息收集、流程控制等工作，從多方面滿足工廠自動(dòng)化作業(yè)的需求，降低傳統(tǒng)人工操作下的誤差風(fēng)險(xiǎn)。從當(dāng)前來(lái)看FabAuto 系統(tǒng)應(yīng)用有著良好的發(fā)展空間，能夠根據(jù)需求調(diào)整自動(dòng)化參數(shù)，通過(guò)半自動(dòng)、全自動(dòng)兩種模式提高機(jī)器人集成化的應(yīng)用水平，推動(dòng)了我國(guó)自動(dòng)化工廠設(shè)備的高效、智能化發(fā)展，是當(dāng)前智能制造領(lǐng)域非常先進(jìn)的一種自動(dòng)化技術(shù)[3]。

3.2 打磨和拋光

智能制造下為了保證產(chǎn)品的質(zhì)量往往需要進(jìn)行相應(yīng)的打磨和拋光作業(yè)，傳統(tǒng)人工操作在這方面消耗的時(shí)間較長(zhǎng)、工作量大，采用工業(yè)機(jī)器人通過(guò)自動(dòng)化技術(shù)剔除多余的邊緣，提高打磨拋光的水平，滿足鑄造產(chǎn)品的質(zhì)量要求。除此之外，工業(yè)機(jī)器人在水利領(lǐng)域也有著較高的應(yīng)用。打磨與拋光工藝不僅要求嚴(yán)格，同時(shí)也面臨諸多安全風(fēng)險(xiǎn)，人為操作容易導(dǎo)致安全事故，應(yīng)用工業(yè)機(jī)器人不僅能夠降低成本，還能夠減少由此產(chǎn)生的安全問(wèn)題。

3.3 焊接

焊接領(lǐng)域的應(yīng)用是智能制造的一個(gè)重要區(qū)域，焊接所涉及的內(nèi)容較多，在工業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)方面都著廣泛的應(yīng)用與價(jià)值體現(xiàn)。在進(jìn)行焊接過(guò)程中需要按照準(zhǔn)確的路徑控制好焊料速度，確保每個(gè)焊接區(qū)域焊料數(shù)量比率、表面質(zhì)量能夠符合標(biāo)準(zhǔn)要求。焊接機(jī)器人在應(yīng)用中較多的采用蟻群與遺傳算法，通過(guò)科學(xué)的分析判斷保證焊接機(jī)器人作業(yè)調(diào)度的合理性，針對(duì)焊接過(guò)程中存在的問(wèn)題實(shí)現(xiàn)進(jìn)步優(yōu)化與控制[4]。

4 工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展策略

第一，加強(qiáng)人才培養(yǎng)，工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用雖然能夠緩解勞動(dòng)壓力、降低人工成本，但仍舊需要人才的支撐，為了促進(jìn)工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展，國(guó)家應(yīng)該重視這方面人才的培養(yǎng)，在相關(guān)專業(yè)建設(shè)上投入更多的資金經(jīng)費(fèi)，保證工業(yè)機(jī)器人設(shè)計(jì)研發(fā)的可持續(xù)發(fā)展。其次，重視自我研發(fā)，由于我國(guó)工業(yè)機(jī)器人發(fā)展緩慢，諸多先進(jìn)技術(shù)都來(lái)源于國(guó)外，而這些技術(shù)在我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境下存在較多問(wèn)題，這就需要結(jié)合本國(guó)工業(yè)實(shí)際情況，在應(yīng)用功能上、性能、系統(tǒng)集成等多方面不斷創(chuàng)新，推廣國(guó)產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人的利用率，為工業(yè)機(jī)器人在智能制造領(lǐng)域的應(yīng)用提供更有力的支持。最后，全面優(yōu)化工業(yè)機(jī)器人性能，針對(duì)機(jī)器人功能單一的現(xiàn)象加強(qiáng)設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化，擴(kuò)寬產(chǎn)品性能，增加智能化識(shí)別功能，從多方面完善工業(yè)機(jī)器人的整體性能[5]。

5 結(jié)語(yǔ)

總而言之，工業(yè)機(jī)器人是對(duì)傳統(tǒng)人工模式的一種轉(zhuǎn)變，在未來(lái)制造業(yè)發(fā)展中工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用將會(huì)更加廣泛。為了促進(jìn)工業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)，在機(jī)器人設(shè)計(jì)方面還應(yīng)該不斷創(chuàng)新，在功能上、精度上加強(qiáng)控制，結(jié)合時(shí)代背景遵循新的設(shè)計(jì)原則，讓工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用更加廣泛。