工业机器人中机电一体化技术的应用分析

工业机器人中机电一体化技术的应用分析

杨建昌、王玉红、周宇

河南安彩高科股份有限公司 河南省 455000

摘要：新时期机械制造业发展下机电一体化技术水平不断提高，工业机器人是机电一体化发展下智能创新的重要体现。文章对机电一体化进行了浅要分析，并探讨了工业机器人的运用要求和具体应用。

关键词：工业机器人；机电一体化；一体化；机器人

引言

时代在不断发展，自迈入21世纪之后大数据技术的应用促使工业机器人成为了机械制造业最为重要的工具，甚至一度成为衡量国际科技水平的关键性载体。在2019年由人力资源部门颁布了新的职业，最受关注的便是工业机器人的系统操作员以及系统运维员，由此可见工业机器人已经成为了新时代的主要发展趋势。作为现代工业生产中的源泉与动力，机电一体化应用到工业机器人之中不仅符合新常态下的基本要求，而且也能推动机器人机电一体化技术的创新发展，因此对其展开研究具有重大现实意义。

1机电一体化技术概述

该技术是在传统机械技术的基础上发展而来，经过不断发展、改进以及更新，从而将计算机技术、信息化技术、机械技术、传感技术以及电子技术等集于一身的现代机械技术，是当前制造领域较为成熟的自动化、模块化生产系统，并成功将传统生产模式转化成为集约生产模式。体现在：第一，有利于对整体结构进行优化。曾经有很长一段时间，在生产机械产品的过程中，为了能够融入控制功能，就需要建立机械机构，例如，变速齿轮、变速箱等，作用是对系统变速进行合理控制。随着相关技术的发展，将电子技术与齿轮变速进行融合，形成了变频调速电子装置，例如，机床走刀由电脑软件完成，可基于实际情况进行调整，因此能够对整体结构进行有效优化。第二，系统控制朝着智能化完善。基于智能制造的机电一体化技术得到突破，以电子控制系统为基础，结合生产需求设计程序，确保系统之中每一个动作与功能之间保持协调性，这样才能有效发挥机电一体化的自动化功能，例如，信息自动处理功能、自动化检测功能等。第三，机电一体化技术应用范围不断扩大。体现在：一，传感技术，主要是在机械设备、电气设备中安装传感器，可对相关信息进行及时收集、监管以及反馈，为工作人员提供参考依据，可及时完成调控。二，信息处理技术。若要对机电设备等信息进行有效管理，那么就要确保信息的准确性，这就需要达到信息自动化处理的标准，可对收集到的信息进行自动化处理，将有利于提升设备的稳定性。三，自动控制技术，需要通过自动化控制系统进行实现，例如，可以采用PID闭环原理管控机电设备，可提升管理效能。

2基于新时期工业机器人的运用要求

2.1机械零部件的精度

就目前而言，大多数机械制造企业所采取的工业机器人属于小型精密型，所以在此背景下对机械零部件的制造提出了更高的要求，使其朝着精密化方向不断发展。同时，只有在工业机器人制造操作中遵循基本的要求，保证零部件的精确度，方可提高工业机器人的运动精度。除此之外，假如电机、机械臂等部位的精度与设计不相符，将会导致机器人的末端运动位置与实际的需求产生偏差，严重影响使用情况。

2.2关于传动系统的精度

在现阶段的工业领域中，工业机器人被有效地选用，而且有望具备广泛的应用。在整个工业领域中工业机器人的具体应用中，主要包括六轴旋转机器人以及线性运动机器人两种。由于工业机器人的应用领域对精度有很高的要求，因而对于运动精确度的要求相对比较低。与发达国家相比，我国在纺织业机器人制造方面的技术有待提高，而高精度减速器的研发与制造尚未取得良好成效。另外，当前市场上的纺织业机器人主要是串联机器人，对于机器人的末端运动位置，各个传动链节的传动精确度是不容忽视的要素之一，倘若前端运动有误差，这将传输到末端。链条在操作过程中明显变大，大大降低了机器人末端位置的准确性，并使其难以达到预期标准。

2.3对机器人的装配精度具有较高要求

装配环节是制造机器人工作中最不容忽视的一个环节，如果这一环节出现问题，就会在很大程度上影响到机器人末端的精度。在设计汽车工业机器人装配零件的过程中，如果不能对设计方面的科学性进行全面考察，就会造成在机器人的使用期间，传动链处会发生较大偏差，从而导致机器人无法精准完成动力传递工作，也很难为转轴运动的高效性提供保障，造成汽车工业机器人无法按照预计目标来完成工作。同时，在这种情况下，工厂也不能正常开展工业加工生产活动，生产出来的产品也很难符合规范要求。

3工业机器人在自动化控制中的应用路径

3.1汽车制造行业

汽车制造需要经历焊接、检测、搬运、喷漆、装配等多个不同环节。在汽车制造中，第一，焊接领域。主要是使用焊接机器人，根据车身结构和承重大梁的主要形式，最大限度地减少人工的操作，提高焊接的精度。电弧焊可以使用进线的方式，提高焊接的精度。机器人采用智能焊接的方式，可以最大限度减少误差，增强焊接的效果。第二，装配控制。需要在完成装配的基础上，安装多个传感器，保持工人在视觉、触觉、听觉等方面都可以得到精确的判断，以此来缩短工作时间，降低重复尝试和重复劳动问题的出现。在汽车生产的时候，就是使用传感器以及末端执行器来实现配件的安装，保持汽车的生产效率，提高汽车的生产质量。第三，需要实现材料的搬运工作。在汽车生产的过程中，相关人员可以使用搬运和组装的方式，对汽车的质量进行检测。在检测完成之后，计算机就可以生成模型，并且呈现图像，保持标准的比例性，最大限度地减少误差，提升汽车生产的质量。

3.2铸造行业的应用策略

国内的铸造行业目前正处在快速发展的过程之中，实现工业机器人技术的灵活应用，可以为铸造行业的创新发展提供高水平支持。从当前铸造行业技术创新的实际情况看，铸造业的工作强度偏大，在温度和环境压力较大的情况下，实现精简技术的创新推广十分重要，工业机器人因此显现出巨大的优势。在铸造行业的生产车间之中，粉尘和噪音等危害性因素普遍存在，工作环境的改善难度较大，因此，务必保证人工生产所具备的多方面条件得到明确，才可以为铸造行业适应新时期市场环境需求提供帮助。在工业机器人应用的过程中，其可以实现对极端工作过环境的有效适应，避免因工人无法适应环境而产生的诸多问题，尤其可以使工人群体的劳动强度得到有效控制，以便可以在操作系统得到有效应用的情况下，实现高强度生产任务的处理，并在提升工作效率和技术应用精准性方面取得进展。

3.3智能制造的应用

工业机器人具有智能化，可以根据所接受的操作指令完成相应的动作，在智能研发当中要将机械、信息技术等众多学科知识加以综合，这样可以让工业机器人在实际运行当中达到预期的效果。如工业机器人的机械臂是对人类手臂的模仿，但是因为缺乏灵活性，所以需要高精度电子技术方可完成。同时，机电一体化技术的有效应用能够将自动导航功能融入其中，并且还能够通过结合电子信息技术、传感技术等实现精确分类与快速操作，这样在进一步增强企业生产效率的同时也能够保证其质量。

结语

综上所述，基于智能制造中的机电一体化技术的应用，很大程度上改变了传统制造模式，使得制造效率和质量得到了大幅度的提升，这也是制造领域发展的必然趋势。在日后还需要注重工业机器人的应用，提高我国生产制造业发展水平。

参考文献

[1]王长林.机电一体化技术在工业机器人领域中的运用探究[J].南方农机.2019(12).

[2]王晓平.机电一体化技术在机器人领域中的应用[J].电子技术与软件工程.2018(14).

[3]马宏宾,武玫.智能时代下的工业机器人[J].自动化博览.2019(09).