湯方麗 王敬伊 王達(dá)理 席國(guó)防 武芳芳

摘要：社會(huì)的不斷發(fā)展，科學(xué)技術(shù)也在不斷地提升，為人們的生活提供更多便利，提高了人們的生活質(zhì)量?，F(xiàn)階段網(wǎng)絡(luò)基本趨向于全面覆蓋，推進(jìn)著智能時(shí)代的到來(lái)。我國(guó)各種樣式的機(jī)器人也層出不窮，被應(yīng)用于各種行業(yè)中去。特別是在加工行業(yè)中，一些基礎(chǔ)性工作也被智能機(jī)器人所取代。機(jī)器人不僅能夠節(jié)省大量的人力成本，還能改善生產(chǎn)環(huán)境質(zhì)量，推動(dòng)行業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：切削加工行業(yè);機(jī)器人;應(yīng)用;智能時(shí)代

引言：智能機(jī)器人的應(yīng)用不僅能代替人工操作一些簡(jiǎn)單重復(fù)、沒有技術(shù)含量的工作，還能夠幫助人們從事一些高危職業(yè)，保護(hù)人身安全。另外，機(jī)器人是嚴(yán)格按照程序執(zhí)行的，所以操作更加規(guī)范，操作精度更加準(zhǔn)確，提高行業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量水平，進(jìn)一步為產(chǎn)品創(chuàng)造更多效益。所以本文主要針對(duì)切削加工行業(yè)中的智能機(jī)器人發(fā)展應(yīng)用進(jìn)行探討。

一、在切削加工行業(yè)應(yīng)用機(jī)器人的優(yōu)勢(shì)

在制造加工行業(yè)發(fā)展的潮流中，機(jī)器人的大量應(yīng)用也代表著工藝時(shí)代趨向智能化發(fā)展。機(jī)器人應(yīng)用是一項(xiàng)比較系統(tǒng)的工程，現(xiàn)階段已經(jīng)遍布工業(yè)的各個(gè)發(fā)展環(huán)節(jié)，例如從工程制造，到自動(dòng)化數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)預(yù)警等環(huán)節(jié)都涉及到了機(jī)器人，在一定程度上促進(jìn)了現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展。在切削加工行業(yè)中，由于機(jī)器人靈敏性高，工作時(shí)間長(zhǎng)等特點(diǎn)，正好滿足了該行業(yè)的發(fā)展需求，所以被廣泛應(yīng)用。

切削加工行業(yè)中，機(jī)器人的存在一方面夠提升產(chǎn)品整體的光和滑度，由于其力度控制都是由固定的代碼程序設(shè)置的，所以對(duì)切割面的厚度會(huì)在大體上保持統(tǒng)一，并且通過(guò)機(jī)器控制對(duì)能源耗材量也會(huì)相對(duì)降低。另一方面，機(jī)器人不像人工一樣會(huì)耗費(fèi)體力和需要休息的時(shí)間，只要有充足的電源，做好日常機(jī)器內(nèi)部維修，都能實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期工作的目的。并且，對(duì)于周邊工作環(huán)境也沒有特殊要求，要知道加工業(yè)一般都是處于噪音較大，粉塵污染物較多的大工廠工作環(huán)境，人類在這樣的工作環(huán)境下長(zhǎng)期工作，必定會(huì)對(duì)自己的身體健康造成影響。但是機(jī)器人并沒有這方面的要求，所以其可塑性較大，能夠代替人工在惡劣的環(huán)境下進(jìn)行工作，從而加快行業(yè)的生產(chǎn)速度，提升行業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。另外，由于機(jī)器人其本身就是程序設(shè)定開發(fā)出來(lái)的，其本身還存在一定程度的生產(chǎn)潛能，例如可以讓科技人員根據(jù)工程項(xiàng)目需求對(duì)機(jī)器程序設(shè)定進(jìn)行更改，讓機(jī)器人在完成切割工作時(shí)，對(duì)于不同項(xiàng)目表現(xiàn)不同的控制力度以及切割厚度等滿足各個(gè)工作需求。從整體層面來(lái)看，在加工行業(yè)中使用機(jī)器人不僅能減少時(shí)間投入，降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品的質(zhì)量，還能保障人員的生命安全，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

二、在切削加工行業(yè)中應(yīng)用機(jī)器人的研究

（一）切削加工行業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用問(wèn)題研究

機(jī)器人的應(yīng)用形式主要有兩種類型，一種是通過(guò)視頻示范觀看再進(jìn)一步進(jìn)行控制學(xué)習(xí)，最后對(duì)情境進(jìn)行重現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)器人的控制，另一種則是通過(guò)離線編程的方式進(jìn)行控制機(jī)器人的切削操作。但是這兩種操作方式在操作精度上還是會(huì)存在誤差，不能夠及時(shí)地在線調(diào)整，對(duì)整體的運(yùn)行軌跡不能進(jìn)行有效的實(shí)時(shí)把控，有時(shí)候大距離的操作偏差會(huì)導(dǎo)致整體質(zhì)量下降。如果確實(shí)想要進(jìn)行調(diào)整的話，只能以離線的方式對(duì)整個(gè)程序進(jìn)行整改，這種方式不僅要求操作人員的科技水平較高，還需要投入大量的資金，最終將會(huì)導(dǎo)致整個(gè)工程的經(jīng)濟(jì)效益下降?，F(xiàn)階段，大量的科技人員正在努力提升在線調(diào)整機(jī)器軌跡的科技研究水平，這種技術(shù)的應(yīng)用能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控機(jī)器人的操作軌跡，并且對(duì)出現(xiàn)偏差的環(huán)節(jié)進(jìn)行及時(shí)的調(diào)控，進(jìn)一步提升機(jī)器工作的準(zhǔn)確度，讓工作人員對(duì)整個(gè)工作環(huán)節(jié)有整體的把握。

另外機(jī)器正常工作的過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一些程序故障，如突然停工的機(jī)器故障，在每天開工啟動(dòng)機(jī)器時(shí)，也會(huì)由于大量的動(dòng)能產(chǎn)生而造成機(jī)器末端的大幅度顫動(dòng)。當(dāng)機(jī)器運(yùn)行時(shí)，遇到一些硬度較大的器具也會(huì)出現(xiàn)劇烈震動(dòng)。這些問(wèn)題的出現(xiàn)，導(dǎo)致機(jī)器本身原本設(shè)定的切割精度被影響，最終使得產(chǎn)品質(zhì)量不能達(dá)標(biāo)，降低行業(yè)的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出。另一方面，機(jī)器的大幅度震動(dòng)會(huì)對(duì)機(jī)器內(nèi)部的零件產(chǎn)生較大程度的磨損，破壞機(jī)器自身的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，大大縮減了使用壽命，而且如果沒有及時(shí)的檢修，還有可能在使用過(guò)程中發(fā)生突發(fā)事故，造成人員傷害，為安全事故的發(fā)生埋下隱患。

為了能夠降低機(jī)器在運(yùn)行過(guò)程中的震動(dòng)幅度，必須要對(duì)機(jī)器自身的穩(wěn)定性加以維護(hù)，通過(guò)控制機(jī)器的位移距離，以及機(jī)器的運(yùn)行速度和機(jī)器內(nèi)部壓力的控制等多方面提升機(jī)器執(zhí)行切割工作的穩(wěn)定性從而保證切割精度。以上這些操作程序，最終都?xì)w結(jié)為對(duì)切割加工作業(yè)的路徑進(jìn)行控制，可以通過(guò)仿真模擬演練的方式，對(duì)所有路徑都進(jìn)行操作演練，最后得到最佳的控制數(shù)據(jù)，尋找出最佳的運(yùn)動(dòng)路徑從而減少機(jī)器光內(nèi)部震動(dòng)，降低機(jī)器的內(nèi)部損耗。

（二）切削加工行業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用軌跡分析

機(jī)器人在切削加工行業(yè)中的控制重點(diǎn)就是對(duì)應(yīng)用軌跡進(jìn)行系統(tǒng)劃分，主要是通過(guò)對(duì)機(jī)器在運(yùn)行過(guò)程中的位移距離進(jìn)行控制，對(duì)機(jī)器內(nèi)部運(yùn)行速度以及加速度進(jìn)行合理設(shè)定，并對(duì)機(jī)器內(nèi)部施加一定程度的壓力，來(lái)保持機(jī)器的穩(wěn)定性。對(duì)運(yùn)動(dòng)軌跡的控制可以其內(nèi)部的末端操作器設(shè)定代碼程序，以數(shù)學(xué)函數(shù)的形式對(duì)路徑進(jìn)行規(guī)劃，并利用物理學(xué)知識(shí)對(duì)機(jī)器的運(yùn)行速度，加速度以及內(nèi)部壓強(qiáng)進(jìn)行數(shù)據(jù)監(jiān)控。

在對(duì)運(yùn)行軌跡進(jìn)行調(diào)改時(shí)，一定要依據(jù)機(jī)器本身的參數(shù)設(shè)計(jì)來(lái)設(shè)定合理的運(yùn)行程序，對(duì)于機(jī)器來(lái)說(shuō)，由于本身的參數(shù)設(shè)定，將導(dǎo)致一些比較高級(jí)的程序無(wú)法運(yùn)行，強(qiáng)行運(yùn)行還會(huì)導(dǎo)致整個(gè)程序錯(cuò)亂，所以一定要利用好各種信息參數(shù)，對(duì)機(jī)器本身的運(yùn)行路徑加以設(shè)定，從而保證機(jī)器人的工作精度，確保切割面能夠保持適當(dāng)?shù)墓饣龋膊辉龃髾C(jī)器內(nèi)耗。

（三）切削加工行業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用軌跡設(shè)計(jì)

首先通過(guò)集成系統(tǒng)線路，把不同的纖維材料進(jìn)行組合，利用纖維材料的張力從而使內(nèi)部結(jié)構(gòu)的緊張度滿足生產(chǎn)需求，進(jìn)行模塊標(biāo)準(zhǔn)化加工。在分析切削加工機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)軌跡時(shí)，首先需要對(duì)機(jī)器內(nèi)部的結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行分析，通過(guò)對(duì)質(zhì)點(diǎn)的坐標(biāo)進(jìn)行描述分析，不同的質(zhì)點(diǎn)通過(guò)位移的方式實(shí)現(xiàn)路徑的變化，再利用動(dòng)力學(xué)的方程進(jìn)行驗(yàn)證不同路徑的可行性。在對(duì)機(jī)器人的運(yùn)行力度進(jìn)行控制時(shí)，可以通過(guò)安裝機(jī)器內(nèi)部的壓力傳感器，對(duì)壓力數(shù)值進(jìn)行合理的監(jiān)測(cè)，最后，在執(zhí)行切割工作時(shí)，一定要保持機(jī)器內(nèi)部的通訊信號(hào)保持暢通，能夠及時(shí)地接收切割信息，按照特定的切割路徑執(zhí)行操作程序。

結(jié)束語(yǔ)

在切削加工行業(yè)中，智能機(jī)器人的應(yīng)用，不僅能夠幫助工作人員開展基礎(chǔ)繁瑣的工作，節(jié)省了行業(yè)的人力支出，另外智能機(jī)器人的高效性，可以實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期持續(xù)作業(yè)的目的，帶動(dòng)了產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出。目前來(lái)看，智能機(jī)器人技術(shù)在運(yùn)用方面還存在一定的缺陷，人員對(duì)于機(jī)器人的控制操作理論知識(shí)有所欠缺，本文也對(duì)機(jī)器人在切削加工行業(yè)中的應(yīng)用進(jìn)行了剖析，并提出了相應(yīng)的控制措施，希望能夠提高機(jī)器人的工作精度。

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