智能机器人数控技术在机械制造中的应用研究

杨朕华

摘要：在社会和经济发展过程中，对传统的制造领域进行升级，利用智能技术推动传统制造转型发展，成为各领域创新发展不竭的动力的同时，还使我国机械制造具备信息化和智能化特点。将智能机器人数控技术应用在机械制造中，不仅摆脱人工操作的束缚，降低人工操作的工作强度以及出现的错误，还能提升生产效率，扩大生产规模，有助于创造更多的经济效益。本文围绕智能机器人数控技术在机械制造中的应用展开讨论，为该技术应用与发展提供参考依据。

关键词：智能机器人;数控技术;机械制造;应用

0  引言

传统的机械制造技术，已经无法满足人们日常生活和工作中对产品的需求，人们对具备自动化和智能化的产品产生极大的兴趣，利用自动化智能化的机械产品，可有效提升生产效率，同时还能为人们的生活提供便捷的服务。在传统的机械制造中应用智能机器人数控技术，不仅显著提升机械产品的生产质量和效率，还能丰富机械产品的功能。

1  智能机器人数控技术的基本概念

智能机器人是现代科学技术的产物，应用在机械制造中，成为推动机械制造领域创新的载体，在有限的时间内生产出高质量的机械产品，降低生产成本，为人们日常生活和工作中生产出服务性、便捷性的产品。在机械制造中融入智能机器人数控技术，借助网络通信技术，向机械制造过程下达运行指令，指令由电脑编程技术制定，通过指令的方式控制机械制造过程，使机械制造在半自动和全自动状态下，快速安全的完成生产任务。

工作人员使用电脑软件编程智能机器人的运行程序，在实际机械制造期间，按照运行程序进行生产，使机械制造过程体现出智能化特点，在减少人工操作过程中，显著提升机械制造的质量和效率，并且保证机械制造的精度符合使用标准。

2  智能机器人数控技术的优势和特点

传统的机械制造技术，无法进一步提升产品的精度，从而影响到产品的质量。而智能机器人数控技术运用在机械制造中，可提升产品的精度，有助于提高产品的质量，使机械制造具备良好的竞争能力。在提高机械制造的精度的过程中，还能加快生产效率，按照已设定好的程序，机械制造在规定的流程中快速开展生产，即便是在生产不同类型的零件，只需调整生产参数，即可保证质量的前提下提高生产效率，有效控制生产成本。

智能机器人数控技术可优化和调整传统机械制造技术，使生产流程更加简便，每个生产环节都可通过优化，省略多余的生产过程。传统的机械制造过程，在遇到不同型号或者不同功能零件时，都需要经过复杂的程序设定，并且保证设定的参数符合生产标准，但是上述过程消耗较多的时间，还无法获得良好的生产效果。运用智能机器数控技术，在生产不同类型和不同功能零件时，将设定好的参数输入到控制程序中，程序按照指令即可进行生产。以车床加工不同类型的零件为例，传统的生产模式，需要经历长时间的中断，在此期间设定对应的指标和参数，但是在中断过程中，无法形成完成的生产过程，同时浪费较多的时间，降低生产效率。运用智能机器人数控技术，无法暂停生产过程，在更改相应的指标和参数时，控制程序会及时调整生产方式，生产出的零件规格和质量，都符合使用标准，并且保证生产的延续性，有助于提高生产效率。

智能机器人数控技术的优势，主要体现在以下几个方面：首先，快速准确的调整零件生产参数，即便在生产复杂的零件时，通过智能定位系统，保证零件的每个生产部位，都能得到精准的控制，其次，智能机器人数控技术，可以增强机械制造的模块化能力，逐渐扩大智能化生产规模，同时还为计算机辅助制造、自动化控制技术等相关技术创造广阔的应用空间。

3  智能机器人数控技术的发展现状

我国为推动各领域可持续发展，建立健康稳定的经济环境，在机械制造领域投入巨大的资源，力求对传统的制作产业进行升级，发展成智能化机械制造体系，通过人工智能的操作，控制机械制造的每个环节。在历经七五攻关计划、九五攻关计划以及863计划，我国智能机器人数控技术发展较快，并且应用范围不断扩大，许多领域都具备自主知识产权，为我国机械制造领域奠定坚实的发展基础。

4  智能机器人数控技术的实际应用

4.1 零件加工

在机械制造零件加工过程中，运用智能机器人数控技术，主要依托智能机器人的传感能力，在宏程序控制下，面对复杂困难的零件时，依然准确高效的完成生产任务。传统的机械制造技术，在面对复杂并且生产条件较差的环境时，需要借助人工的方法进行生产，但是人工长时期的生产，在恶劣的环境中极易引发安全事故。应用智能机器人数控技术，可以满足上述环境中的生产需求，通过自动化智能化的生产模式，工作人员只需通过远程操作，控制整个生产过程，借助传感功能，保证每个生产环节在安全稳定的状态下进行生产。

以加工金属圆盘为例，圆盘半径为100mm，要在圆盘的边缘，以半圆为单位在均匀的间隔距离下开挖出4个半圆槽。由于该零件加工过程较为复杂，利用传感型智能机器人，通过宏程序设定生产参数，向机械制造设备发出指令，设备按照指令即可开始生产。

4.2 规划轨迹

在机械制造中，零件抛光是重要的组成部分，若在抛光中未能控制精度，会破坏零件的精度，从而影响零件质量。传统的抛光过程需要人工方式进行，由于人工无法很好的控制精度，会破坏零件的整体性，严重情况造成零件无法使用。运用智能机器人数控技术进行零件抛光，将零件抛光过程设定参数，保证抛光的精度的同时，还能防止零件受到损坏。

利用交互型智能机器人，对零件抛光过程设定规划轨迹，机械制造设备按照轨迹运行，在规定的动作下进行抛光，从而顺利的完成轨迹规划任务。所以精确的控制交互型智能机器人规划轨迹，不仅能保证机械产品的零件精度、规格以及指令满足使用标准，还能避免造成材料的浪费。在实际抛光过程中，智能机器人数控技术会设定CAM模块，CAM模块是组成自动抛光系统的核心，同時配置UGCAM软件对零件进行扫描，有助于获得零件内部精准的参数，以便控制零件的规格。进入到零件的抛光阶段，工作人员对零件内部等型腔表面信息进行整理，借助辅助映射功能，使零件抛光过程按照设定好的参数进行抛光，从而提升抛光精度。

4.3 激光测量

机械制造领域生产出的产品，已经广泛应用在人们生活和工作，并且随着人们对机械产品精度的要求不断提升，机械制造精度也不断升高，在传统的机械制造中运用智能机器人数控技术，借助激光测量技术，不仅显著提升产品的生产精度，还能使机械制造过程，在无人操作自动化状态下完成生产任务。激光测量机械产品生产的准备阶段，根据生产要求设定好测量程序，配合使用交互型、传感型智能机器人，对零件进行识别，通过识别获取零件的加工数据，利用神经网络功能，提升机械零件的生产效率和质量，以零件尺寸为例，利用激光测量技术，通过自主型智能机器人，可快速识别零件的尺寸，将识别的尺寸传输至传感器，有传感器发出测量的数据，包括零件的密度、垂直度以及长度等，使零件的机械生产精度控制在标准值以下，尤其是重复精度可控制在0.2？滋m以下，而尺寸的分辨率控制在1？滋m以下。

4.4 离线编程

传统的机械制造过程中，需要工作人员在生产的准备阶段，明确零件的生产要求，以便在生产过程中控制零件的精度和质量。但是传统的生产模式需要较长的时间设定零件参数，并且无法保证生产的精度。所以运用智能机器人数控技术，通过离线编程的方式，使零件生产过程在特殊的环境中，仍能自行调整，避免受到外界因素的干扰，影响到零件生产的精度和质量，有助于提升生产效率。利用离线编程技术，在制作弯曲金属板时，配合使用CAD技术，辅助完成零件的离线编程操作。此外智能机器人以离线编程为基础，搭建零件模拟加工平台，在平台内对零件的生产过程进行模拟，根据模拟环境下零件出现的问题，既能提前制定好预防方案，还能增强零件加工的持续性，从而获得良好的生产效果。此外在离线编程内，配合使用3D技术，使零件编程过程呈现立体的效果，为工作人员设定零件加工离线呈现提供直观的可视化服务，避免零件在生产期间，由于隐藏的问题影响到零件的质量和精度。

5  结语

综上所述，在机械制造领域应用智能机器人数控技术，在对传统的机械制造技术进行升级换代的同时，不仅显著提升机械制造的精度和效率，还能推动机械制造智能化、自动化的发展能力，显著提升我国机械制造水平，为我国各领域生产出具备智能化、自动化的机械产品发挥至关重要的作用。

参考文献：

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