工业机器人在自动化控制领域中的应用研究

周宇

摘要：工业机器人的研发是自动化、智能化技术的应用表现，可进一步利用机械操作模式替代人工操控模式，缩减企业生产成本，更可以通过机械化、自动化的操控模式，降低生产误差率，提高企业运营收益。本文对工业机器人在自动化控制领域中的应用进行分析，以供参考。

关键词：工业机器人;自动化控制;应用

引言

近年来，国内汽车制造业的市场规模一直在不断发展壮大，同时也面临着推进产业化快速转型的诸多问题。虽然目前我国已经发展成为一个制造技术大国，但对于制造业的技术仍然需要不断加强，只有这样才能够真正地发展成为一个制造技术强国。转型的这条发展道路上，信息技术基础配套设施的体系建设一定是需要不断加强的，而对于中国工业机器人来说，其中所包含的就是未来中国制造业的技术核心之一，同时在未来中国智能装备制造这个领域当中它也会一直担任着重要的主导角色。与此同时，在我国制造业相关领域加速转型的推进过程中，机器人相关行业也仍然需要不断地研发创新，使得我国机器人相关产品发展能够真正跟得上我国制造业转型的重要步伐。

1工业机器人技术概述

工业制造机器人是一个面向各种工业制造领域的多功能驱动机械或多自由度的小型机器驱动装置，它通常能自动化地执行各种工作，是靠自身机械动力和人工控制能力结合实现各种工作功能的一种工业机器。是一种借助现代计算机科学技术自动模拟人脑，除此之外，自动发出类似基于人类的各种行为控制指令，从而对各种日常操作过程完成的一种过程。因此用它使得系统工作的运行效率更高，系统的数据运行更加灵活也更加稳定，能够增强各种电子设备的综合自动化数据处理能力水平。

2主要设备的选型

工业机器人采用华中数控的六轴多关节式机器人并安装在长度为5m的导轨上，负载能力为20Kg、臂展1848mm、最快行走速度1.5m/s、重复定位精度±0.2mm。工业机器人采用以太网接口，支持Modbus通讯协议，能实现机器人与PLC之间的数据交换。为了能根据不同工序抓取不同尺寸的工件，机器人手爪采用1公3母快换手爪。手爪上安装有扩散反射型光电开关，能有效地确认机器人手爪要到达的各个位置状态即反馈抓手上是否有无料。另外，在手爪上还安装了RFID读写装置，能与数字料仓配合使用。

3工业机器人中的PC自动化技术

3.1控制管理模块

PC自动化终端在工业机器人进行操控时，其所呈现出的管理模式，是以一种具有模块化特性、独立化特性的联动机制，界定出不同操控模式下整个PC终端下达指令，与机器人终端执行指令之间所应遵循的信息传输行为。例如，建立通信系统，通过PC终端的实现，可以有效保证人们在对机器人装置进行操控时，通过指令下达，及时切断或者是连接相关工序，达到实际使用需求。

3.2文件管理模块

PC自动化终端与机器人终端设备在进行连接时，主要是通过控制柜，构筑出两者之间的通讯链路，保证机器人在执行某一项指令时，可以精准的结合PC终端所下达的指令完成数据信息的上传下载或运行等功能，保证PC自动化终端与机器人终端的高效率信息交互。

4在数控机床领域工业机器人的运用

4.1参与加工制造

数控机床在对零件进行加工的时候，使用工业机器人可以提高自动化生产的程度。随着科学技术的进步，市场上有很多专门为数控机床而设计的机器人，在生产过程中还能进行自主减速，从而提高生产的精密度和整体效率，最终提高產品的质量。第一，使用精密的生产技术之后，工业机器人在进行批量生产的同时，还能保障生产的稳定性。第二，在一些数控生产线上，已经为工业机器人配置了专门的夹具，从而为机器人的使用创造了良好的环境。第三，在数控机床生产的过程中，如果用机器人来代替人工完成搬运零件、上料、下料等操作，不仅能够在焊接、抛磨等环节实现柔性生产，还能提高生产的整体水平。

4.2确保数控机床冲压集成功能的发挥

在数控机床的生产过程中，一般都是单机机器人进行工作，可以自主对板料进行定位移送，在准确定位之后，通过精准的施压冲击，板料能够移动到需要的位置，从而完成生产的首个步骤，冲压结束之后的材料，机器人会将其输送到堆垛台，然后单机机器人可以智能地进行下料。如果在自动化生产线中，用到的是多台数控与多台机器人共同协作，在冲压线的作用下，这些机器人会相互连接在一起，当生产工艺比较复杂的时候，这种生产方式比较适用，在一个数控生产线当中，不同的机器人所负责的工作也有所不同，例如，上料机器人只负责智能上料，搬运机器人只负责搬运板料等。在以往的数控生产过程中，机械手虽然能够自主进行上料和下料，然而这种方式对模具的要求非常高，集成效果也不是很好。而使用工业机器人之后，数控生产线的柔性和生产效率能够得到明显提升。除此之外，在控制系统的作用下，机器人还能进行自我保护，当机床工作状态出现异常时，机器人会立即停止工作，这样一来，生产的安全性就能够得到保障。

5 PC自动化技术在工业机器人中的应用

5.1焊接机器人

PC自动化平台所支持的焊接机器人操控体系，可以用整个焊接模式所产生的数据信息，精准映射到自动化终端显示界面中，这样通过焊接机器人在具体操控过程中的运动显示，界定出整个焊接流程所呈现出的外部表现特征，是否与预期设定的目标相符合，进而为后续焊接工序的调整与优化提供数据支撑。在PC自动化平台的运动控制模块视频监控模块的支持下，可以对焊接机器人的运行路径进行实时化的数据采集。而此时工作人员任务则是通过自动化终端对焊接机器人的焊接行为进行监管，通过终端平台的参数调整，便可对焊接机器人的工作行为进行改变，以此来实现自动化智能化的操控，提高企业的生产效率。

5.2检测机器人

工业检测机器人主要对整个自动化生产线运行过程中所产生的信息进行采集，然后将此类信息与主系统的预设信息进行对比，查证当前操控行为是否存在故障因素。如果存在故障问题，系统将自动发出预警，并对故障问题的产生点进行定位，同步发送到工作人员的操作设备中。

5.3工业机器人在医疗领域中的应用

在许多医疗保健领域中工业机器人同样发挥着重要作用。比如企业利用人工智能医疗机器人能够完成各种医疗外科手术。当然正因该处理技术如今还不够成熟，只能用于应对与材料处理比较简单的工业项目。不过该技术已经取得了一定成功，所以这也意味着中国智能医疗机器人很快就有机会逐渐成为未来中国医疗保健领域的市场常客。工业手术机器人系统能够轻松实现手术病人的全部手术机械操作、救援、运输以及术后恢复。目前比较常见的车床设备与机械技术主要包括采用智能自动机器人的手术车床操作、智能自动机器人车床等，这些新颖、先进的机械技术设备大大改变了现代人们对日常生活的生活态度与自我认知能力水平，因此工业机器人技术在我国制造领域有着重要的发展和应用。

结束语

在工业机器人的未来拓展上，台达作为智能制造的积极实践者，正在从生产设备到打造“数字化、可视化、高度整合的智能工厂”，涵盖工厂设备、产线、制程、生产管控与能耗管理等各方面，工业机器人是智能制造的关键组成部分，将随着台达智能制造的落地向整个制造领域发展。

参考文献

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