工业机器人在自动化控制中的应用研究

工业机器人在自动化控制中的应用研究

黄国彬

江门市国彬机器人有限公司

摘要:随着我国工业制造不断升级，先机的技术和设备不断应用于工业生产中，使得我国工业的制造能力得到了大幅度提升。而工业机器人、自动化控制对工业发展的影响较大。因此，本文简单介绍工业机器人并说明其在自动化应用中的优势、原理，从而对其在各个行业中的应用场景进行研究，最终更好地推动我国工业发展。

关键字：工业机器人；自动化控制；应用

引言：在现代社会中，工业是一个国家的基础，影响着人们的日常生活和工作。而科学技术的发展，不断推动着工业发展。工业机器人与自动化技术已经成为未来工业发展的趋势，我国应该充分利用工业机器人自身的优势，积极开展其在自动化控制的应用研究，从而使得我国工业再次获得腾飞的机会。

1. 简述工业机器人

随着现代工业的发展，工业向精密化、自动化、复杂化发展，工业生产中许多作业内容操作复杂，对精度要求高，人工完成具有一定的困难，同时一些作业环境较为恶劣，对人的生命造成威胁，因此借助不同形态的机械进行控制，从而代替人工操作，最终实现工业产品质量提升、提高生产效率、保障安全生产的目的。而我国研究工业机器人时间较早，之后也在各个领域中进行了应用，取得了较大的成果。

2. 自动化控制中应用工业机器人的优点

在现代工业生产中，生产效率和产品质量控制成为了工业的重点研究内容，而自动化控制可以极大地提升生产效率，而将工业机器人应用其中，可以大幅提升工业自动化的水平，生产更加高效，产品质量可靠，极大地避免了外在因素对生产效率和产品质量的影响。工业机器人以其示教与控制两方面的突出优势，使得工作人员只需将相关的工业生产数据输入系统之内，工业机器人就能根据相关的数据信息，开展相应的生产操作，如生产材料的抓取、移动等^[1]。

3. 工业机器人应用于自动化控制中的原理

目前，工业机器人主要由三大模块组成，分别为机械模块、驱动模块、控制模块构成，借助三者的共同作用，从而完成工业自动化控制生产。工业机器人机械臂灵活度、自由度都必须符合工业生产的需求，同时还要借助相关的系统、驱动协作，从而满足不同领域的生产需求。

1. 控制系统分析

在现代工业生产中，不同领域生产的产品不同，使得工业机器人在外部形态上存在较大的差异，但其功能的实现，核心构成变化不大，只要其机械臂具有灵活、可控性强的特点，就能高效完成不同领域的精准操作。工业机器人在工作的过程中，主要借助控制系统进行操作，如计算机、感应器、示教设备等组成控制系统，对机器人的驱动模块进行控制，从而指导机械臂进行精密操作。工业机器人利用自动化技术，实现了各个设备的协调控制，借助系统的综合调配，最终实现工业的精密加工^[2]。

2. 控制形式分析

工业机器人的控制形式较多，如两点之间的控制、对运动路线的控制、智能化控制等等。在两点控制中，工业机器人借助固定点位置的确定，以两点位置为标准，实现点与点之间的操作。这种控制形式使得工业机器人操作速度快，精度高，但不适用于复杂的路径处理。而这种简单的控制形式，多用于工业生产易于操作的环节，如生产原材料的投放。而在运动路线控制形式中，工业机器人根据固定的路线，可以不断对整个过程进行重复操作，操作过程不需要中断，这就使得自动化操作连续性强。工作人员在操控工业机器人时，只有将运动路线相关的数据信息进行上传，机器人就能根据自己获取的时间、位置、线路等信息进行重复、连续性工作。而这种形式的控制，对工业机器人的稳定性要求较高，机器人在长期、连续工作中必须始终保持高精度操作，并且工作人员也能随时进行调整。智能化控制是现代多种科学技术与工业机器人的融合应用，其利用传感器对机器人作业环境中的数据进行采集，借助控制系统的分析和生产需求，自动化对机器人的操作进行控制。

4. 工业机器人在不同行业自动化中的应用

1. 汽车行业

在现代社会中，社会对汽车的需求不断增大，各种原材料、人工费用的增长，使得企业在生产中借助工业机器人开展作业成为了汽车行业的发展趋势。而汽车在生产制造中环节众多，工业机器人可以根据不同的生产环境，进行相应的调整，从而满足生产的需求。在对汽车部件焊接中，汽车结构复杂、空间狭小，人工在焊接的过程中，危险性高，操作误差较大，而利用工业机器人开展工作，借助智能化控制形式，开展电焊弧作业，焊接的安全性、精确度得到了极大地提高。而在汽车装配的过程中，工作人员提前将相关的传感装置安装在相关的部件上，工业机器人根据外部传感器采集到的信息和工作人员输入的装配标准分析后，自动进行装配，从而提高装配效率，降低人工装配中出现的问题。同时，工业机器人在装配中，借助传感数据进行操作，极大地提升了汽车装配的质量。汽车在生产中，各种原材料、配件众多，型号种类各不相同，许多材料较大、自身重量较重，使得汽车生产资料投放的效率下降，而工业机器人借助点对点的控制方式，能够对这些物料进行高效、重复、精准投放，极大地提升了汽车物料投放的效率，同时还有效避免了人工高强度重复操作出现的问题。另外，汽车在完成生产后，需要借助检验对汽车的质量进行评估，从而便于对汽车的改良。而自动化机器人可以借助自身的优势，辅助汽车质检工作，并利用汽车图像的生成，对汽车产品制造的精度进行评估，最终促使汽车生产水平的提升。最后，在汽车生产制造中，汽车外表的喷涂工作属于有害工种，其对喷涂人员的技术要求较高，机器人利用自己灵活的机械臂，固定自己的位置，利用三维成像技术，进行喷涂作业，不仅避免了人工喷涂对工作人员的损害，减少了涂料的消耗，还使得喷涂工作的效率、质量、稳定性得到了极大地提高

^[3]。

2. 铸造中的应用

在工业体系建设中，铸造是工业生产不可或缺的部分，但由于其行业本身的特性，造成了铸造环境恶劣，高温、污染直接影响着工作人员的健康和周边环境。长期以来，人工铸造在生产中出现了大量的安全事故，铸造的质量控制较为困难。铸造行业应该转变思想，积极对工业机器人进行研究，结合铸造的生产环境，使得工业机器人在高温下，自动开展铸造的相关活动，从而确保铸造生产安全的同时，还能提升铸造的效率和质量，最终为铸造行业带去发展的契机。

3. 化工中的应用

在化学工业生产中，石油是化工重要的生产资源，而塑胶生产依赖于石油，人们生活又对塑胶的需求较大，但塑胶生产较为复杂、难度高，存在较多的安全隐患。工业生产加工中，相关设备的整合、利用难度较高。而工业机器人的应用解决了以上难点，借助强大的控制系统和灵活的操作，机器人可以在危险的环境中按照固定的生产标准进行操作，整个过程规范、标准，极大地避免了操作失误造成的影响。同时，工业机器人代替人工生产，保障了工作人员的生命健康，塑胶生产的效率提升较大，操作变得更为简单。

结束语：综上所述，工业机器人在自动化控制中的应用，极大地改变了工业的生产方式，社会生产力得到了较大地提高。工业机器人在自动化控制应用的过程中，应该加强对其优势和原理的研究，结合我国不同领域的实际情况，使其价值得到充分发挥。

参考文献：

[1] 柏慧,王春梅. 工业机器人在自动化控制领域中的应用研究[J]. 内燃机与配件, 2020, No.323(23):213-215.

[2] 于果然. 工业机器人在自动化控制中的应用分析[J]. 科技与创新, 2020, No.166(22):155-156.

[3] 裴旭辉, 王栓义, 杨波,等. 工业机器人在自动化控制应用方面的探索[J]. 数码世界, 2020, No.176(06):289-289.