工业机器人技术在智能制造中的应用及发展研究

摘要：近年来，我国智能制造行业发展规模持续扩张，产业转型过程中产生了明显的问题，有关人员必须深入研究如何提升我国制造技术水平，促使我国成为制造技术强国。工业制造现代化转型必定包含信息技术，智能制造领域中关键的一项技术就是工业机器人技术。我国制造行业转型期间，工业机器人技术也在持续不断地创新，确保工业机器人技术水平能够满足当前工业制造领域生产需求。未来，我国制造行业必然会向着生产制造智能化的方向发展，工业机器人技术在智能制造领域的地位越发重要。

关键词：制造业；工业机器人；智能制造领域；

1工业机器人概述

工业机器人具备一定的智能化特征可以在工业生产中极大的驱动生产力的发展。工业机器人可以利用简单的驱动，在人工控制或者自动化控制下，完成相关生产任务。在制作工业机器时，科研人员通过利用计算机语言促使其具备一定的智能化特征，使用者只要下达相关指令，工业机器人就可以完成生产任务。随着科学技术的蓬勃发展，工业机器人的智能化程度需要不断提升，利用机器视觉技术同时通过传感器修正和编制自己的动作，进而更好地满足生产需求。工业机器人的应用范围不断扩大，已经能够在一些简单且重复的工作中取代人工完成生产任务，促使工业机器人的发展迎来高潮。同时，以往的工业机器人制造成本较高，对于企业而言存在一定挑战，而现代工业机器人的制造成本不断降低，更是为企业应用创设了良好条件，尤其在一些特殊工作中，工业机器人的作用更加凸显。例如，在甲醛浓度较高或者腐蚀性较强的环境中，应用工业机器人完全能够满足工作需求。

2工业机器人在智能制造中的具体应用

2.1无人行车

无人行车是工业机器人具备的主要功能，目前已经在库位匹配和钢卷吊运中应用，具有显著的应用效果。在以往的生产模式下，库位选择或者车辆运输主要通过人工控制的方式完成，由施工人员按照吊运技术进行运输，并且完成信息传递。利用工业机器人具备的无人行车功能，可以彻底摆脱人工控制的束缚，通过既定的吊装运输计划、仓库运转计划以及生产计划，自动完成库位匹配和产品运输任务。同时，工业机器人可以对运输计划和行车路线进行科学计算，不仅能够缩短运输距离和路程，还可以避免消耗多余的能源和时间，为企业节约生产成本。

2.2自动贴签

工业机器人所具备的贴签功能，可以快速完成贴签工作，保证工作的准确性和实效性，其应用流程如下。在控制系统获得数据信息后，将其传输给工业机器人，然后工业机器人接受关于贴签的信息，将打印、拾取和贴签工作融为一体，快速完成贴签工作。与人工贴签相比较，工业机器人贴签效率更高，可以避免由于人工失误而出现的误差，贴签结实、平整、准确性高。目前在工业生产中产品标签的作用更加明显，在一些大型工业企业中，应用工业机器人完成贴签成为首选。

2.3自动搬运

在产品和零部件搬运中，以往主要以运输设备和人力为主，但在高强度搬运下，人工工作效率会逐渐降低。在产品和零部件搬运中应用工业机器人能够有效改善这一现状。例如，在汽车制作领域，涉及大量的小体积零配件，应用工业机器人可以快速将零部件集中在箱子内完成集中搬运和精准扮演。同时，一些带有机械臂的工业机器人可以模仿人体完成贵重物体的搬运工作，将零部件精准运输到指定位置。在具体应用中，控制人员通过输入指令能够快速完成搬运工作，并且通过指令对工业机器人的行为进行控制，例如通过输入指令要求其放缓搬运速度，或者要求其保护搬运物体等，不仅能够提升搬运的效率和质量，还可以避免物品在搬运过程中损坏。

2.4焊接

在我国汽车制造行业中，流水线为汽车生产的最重要模式。流行线生产涉及大量的焊接作业，每台汽车将近拥有4000个焊点。以往以人工为主的焊接模式需消耗大量的人力资源，不仅增加企业生产成本，还会造成人力资源的浪费。在汽车焊接中应用焊接机器人，可以精准地对焊点完成焊接工作，提高焊接的效率和质量，也可以避免由于人工操作出现的失误。随着科学技术的发展，焊接机器人的智能化水平不断提升，具备弧焊技术和点焊技术，可通过3D视觉自动切换技术类型，提升了焊接的精细性和工作效率。

2.5机械加工

机械加工是工业机器人应用的主要领域。随着我国工业的快速发展，设备制造和工业生产都需要大量的机械设备作为支撑。机械设备制造需要以大量零部件为基础，尤其是一些功能特殊的机械设备，零部件的规则尺寸也有特殊要求，对机械加工人员的综合素质、岗位能力和技术素养具有较高的要求。在机械加工中应用工业机器人可以快速完成加工工作，控制者将相关参数输入到计算机，工业机器人根据获取的参数完成自动化加工，不仅能够保障产品质量，还可以提高加工效率。机械加工机器人的出现带动了机械加工行业的发展，例如激光加工机器人和水切割加工机器人等，在特殊零部件加工中的作用更加明显。

2.6零部件装配

零部件装配属于流水线生产的关键组成部分，以往主要以人工为主，但是工作人员长时间在流水线上生产，容易出现疲劳和精力不集中等问题，不利于产品的质量控制。在零部件装配中应用工业机器人代替人工完成装配工作，而实现这一工作主要依靠传感器。第一，视觉传感器，工业机器人通过机器视觉对零部件进行确定和识别，将其安装在既定位置上，保证安装位置的精确性；第二，触觉传感器，主要用于补偿工件位置，避免装配出现误差和工业机器人之间出现碰撞；第三，力传感器，通过获取的数据信息对工业机器人的腕部受力情况进行分析，起到检测和控制装配力度的作用，避免力度不合适而影响装配质量。

3工业机器人未来的发展趋势展望

目前，我国智能制造领域工业机器人缺少高端产品，各种机器人产品仅具有一定程度的智能化能力，无法达到自主思维的能力，传感器技术及控制技术亟待发展。随着各种新兴科技的发展，如5G技术、云计算技术、3D打印技术、数字孪生技术、大数据技术、AI技术等，这些技术将会与机器人技术融合，并运用到智能制造过程中。目前，可以通过互联网技术与工业机器人结合，使得工业机器人操作智能化能够有效实现。工业机器人技术在医疗和食品加工行业的应用程度也在不断加深，同时仿生是工业机器人技术的主要发展方向。随着智能技术的发展，自主学习将是工业机器人未来主要发展的主流模式。工业机器人的应用成效只有在其拥有自主学习能力后才能得到保证，能快速准确地应对突发事件。工业机器人的应用需要制定相应的保障措施作为支撑，首先要提升工业机器人在智能制造中应用的关注度，还需培养技术团队及技术人员，以发挥工业机器人在智能制造领域中的作用。

4结束语

智能制造趋势的发展，促进了工业机器人技术的进步，工业机器人技术将会逐渐普及在智能制造领域中，而在工业机器人中应用分子仿生学知识，进一步提升了工业机器人的智能化水平。总之，未来几年，工业智能机器人必将成为国内生产制造领域的发展主流，并发挥出越发重要的作用。

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