工业机器人在板材切割生产线的应用分析

杨永胜

（江苏省铜山中等专业学校， 江苏 徐州 221116）

引言

工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器装置，它能自动执行工作，是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。工业机器人主要是应用于工业生产领域，它可以根据人们的指令进行行为，可以满足生产需求。它可以接受人类指挥，也可以按照预先编排的程序运行，现代的工业机器人还可以根据人工智能技术制定的原则纲领行动。工业机器人又有很多特点，不仅可以提高生产效率，而且可以保证生产过程中的安全性，更好地节省人力和物力，为企业创造出更多的经济效益。下面就对工业机器人的具体特点进行分析。

1 在板材切割生产线应用中存在的问题

虽然有些板材切割生产线已经采用工业机器人进行操作，但是这种普及的效率并不高，而且还是依靠于大量的人工进行生产，生产效率普遍低下，工业机器人的技术还不够完善，这些都阻碍了工业机器人在板材切割生产线的进一步推广。下面就对这些问题进行详细的分析[1]。

1.1 使用者的问题

在板材切割生产线，只有少量的一些操作岗位拥有工业机器人，大部分还是依靠工人进行操作，这主要是因为企业对于工业机器人的重要性的认识不明确，还是依赖于传统的低廉劳动力来获取利润。但是随着时代的发展，劳动力红利已经正在逐渐消失，企业必须要寻求新的经济增长点，找到保持企业活力和长远发展的动力，这就需要相关的企业必须树立创新和效率第一的意识。很多企业忽视工业机器人所带来的企业利润，满足于目前的传统的生产模式，没有创新和自主的意识，没有去积极探索新的企业的发展模式。

1.2 技术不过关

工业机器人目前技术还不够完善，只是停留在初级阶段，机器人只能根据人的指令或者提前确定的程序进行操作，没有自主能力，不能根据生产过程中出现的问题及时调整自己的工作效率和工作内容，因此在技术上还有待进步，只有不断革新技术，才能使工业机器人更好地应用到板材切割生产线。板材切割需要不断提高机器人的精密性，就是机械手要更加精细，所掌握的一些切割技巧应该更加人性化[2]。下面就针对工业机器人在板材切割过程中出现的一些技术问题进行详细分析。

1.2.1 基础零部件制造能力低下

我国工业机器人制造行业虽然也呈现出一定程度的繁荣，但是特别是一些精细零件的制作与国外还是有很大的差距，导致形成竞争弱势，很多比较精密的零件依靠进口，加大了工业机器人制造成本，不利于工业机器人的进一步推广。

1.2.2 极度缺乏自主品牌

我国工业机器人厂商一般都是将国外的一些零部件进行组装来赚取安装费用，虽然也有一部分企业开始自主研发，但是研究成果不明显，没有形成品牌效应，毫无知名度。导致我国工业机器人发展速度缓慢。

1.2.3 切割软件不完善

一般工业机器人在运用的时候，都是在电脑上安装相应的切割软件，然后根据板材的实际情况，将相应的数据录入，软件会分析出最佳切割点，然后再发布指令，工业机器人接受指令之后开始工作。而目前，这种切割软件并不完善，导致工业机器人在板材切割生产线中的应用效果不佳。

2 在板材切割生产线应用中的建议

2.1 提高创新意识

创新是推动生产力发展的重要源泉，因此必须要树立创新意识。相关的板材切割生产线企业要学会创新生产模式，积极引进一些工业机器人到具体的生产过程之中，使工业机器人为企业创造更多的经济利润，而工业机器人的生产厂商也应该转变思想观念，积极去探索不同种类的工业机器人，根据不同企业不同生产部门的特点来制造不同种类、不同形状、不同性能的工业机器人，来满足不同企业的生产需求，使工业机器人可以更好地运用到板材切割生产线中[3]。

2.2 加大科技投入

科技的进步自然会促进生产力水平的不断提高。因此相关的板材切割企业要不断加大资金投入，不断革新技术，给工业机器人创造一个更加适宜的工作环境。而工业机器人的生产厂商也应该不断地增加资金投入，建立专门的实验室，在各种高温高压以及一些恶劣的环境下来测试工业机器人是否能达到相关的工作标准，要建立科技人员的激励机制，让更多的科研成果可以运用到具体的生产实践之中。

2.2.1 研发自主品牌

由于缺乏自主品牌，主要是承担代加工产业低端的工作，因此我国工业机器人发展速度缓慢，因此必须要研究出属于本国的成果，树立品牌效应。

2.2.2 加大产业支持

政府要加以重视，必须要认识到工业机器人的应用前景，在资金和政策上给予最大程度的支持。

2.3 更新切割软件

必须要不断地更新切割软件，根据不同的板材切割要求设计不同的切割方案，找到不同的切割位置，将这些实践经验输入系统，这样工业机器人在进行板材切割过程中也会找到相应的指令存在，就可以灵活应变遇到的突发情况，这样就可以更好地推广工业机器人在板材切割生产线中的应用。

2.4 与激光技术相结合

要积极推广工业机器人与激光技术相结合，激光技术更加精确，可以提高在板材切割时的精确度。激光的焦点位置主要有三种类型。

2.4.1 焦点在板材表面

这种方式也称为0焦距，使用的时候切割机的焦点选在贴近工件表面，这种模式下的工件上下表面光滑度不一样，一般而言贴近焦点的切割面相对很光滑，而远离切割焦点的下表面显得粗糙。这种模式应根据实际应用中上表面和下表面的工艺要求而定。

2.4.2 焦点在板材里面

这种方式也称为正焦距。当需要切割的工件为不锈钢或者铝材钢板时常用切割点在工件里面的模式。但这种方式的一个缺点是由于焦点原理切割表面，切幅相对比切割点在工件表面大，同时这种模式下需要的切割气流要大，温度要足，切割穿孔时间稍长点。所以当选工件的材质主要为不锈钢或者铝材等硬度大的材质时候选用。

2.4.3 焦点在板材上面

这种方式也称为负焦距，因为切割点不是位于切割材料的表面也不是位于切割材料的里面，而是定位在切割材料的上方。这种方式主要使用于切割厚度高的材质。这种方式之所以将焦点定位在切割材质的上方，主要是因为厚板需要的切幅大，否则喷嘴输送的氧气极容易出现不足而致使切割温度下降。但这种方式的一个缺点是切割面比较粗糙，不太适用于精密度高的切割。

通过板材切割生产企业、工业机器人生产厂商以及政府部门三方共同努力，工业机器人将在板材切割生产线领域中发挥出更大的作用。

3 结语

科学技术的不断进步，不仅可以促进生产力水平的不断提高，而且给人们的日常生活也带来了极大的便利。所以一定要培养创新意识，让更多的工业机器人可以运用到具体的生产过程之中，节省人力物力的投入，而且还可以拓展生产领域，不断为经济发展注入新的活力。目前要克服存在的一些问题，比如安全意识不高、创新能力低下等，要以更加积极自信的态度去面对科学技术的进步，并且要更好地将这些技术应用到生产过程之中，促进企业的长远发展。

[1]林立俊，柳和生，饶锡新，等.基于MATLAB的ARB-120型机器人运动学仿真研究[J].组合机床与自动化加工技术，2013（3）：67-69.

[2]赵伟，李响，郭爱华，等.工业机器人码垛线的设计[J].制造业自动化，2011（20）：117-120.

[3]钱东海，马文罗，汪建伟，等.多约束条件下的机器人时间最优轨迹规划[J].制造业自动化，2011（11）：1-5.