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85现 代 工 程 科 技Modern Engineering Technology第 3 卷第 4 期2024 年 2 月Vol.3 No.4Feb.2024产业机器人电气自动化技术的有效应用研究杨 宇广西机电职业技术学院，广西南宁 530007摘 要：重点探讨了产业机器人电气自动化技术的有效应用。首先，阐述了产业机器人的技术特点。其次，就产业机器人电气自动化技术在电气设备、电气控制、故障诊断、简化自控流程 4 个方面的有效应用进行了研究。最后，分析了未来产业机器人与电气自动化技术的发展趋势，以供参考。关键词：产业机器人；电气自动化技术；应用中图分类号：TP242;TM76 文献标识码：AResearch on the Effective Application of Industrial Robot Electrical Automation TechnologyYang YuGuangxi Technological College of Machinery and Electricity,Nanning,Guangxi 530007Abstract:This study focuses on the effective application of industrial robot electrical automation technology.Firstly,the technical characteristics of industrial robots were elaborated.Secondly,research was conducted on the effective application of industrial robot electrical automation technology in four aspects:electrical equipment,electrical control,fault diagnosis,and simplified self-control processes.Finally,the development trends of future industrial robots and electrical automation technology were analyzed for reference.Keywords:industrial robots;electrical automation technology;application基金项目：广西职业教育电气自动化技术专业发展研究基地研究成果（2024）作者简介：杨宇（1987），女，硕士，广西机电职业技术学院讲师，研究方向为工业生产与先进控制。随着科技的快速发展，产业机器人和电气自动化技术已经成为现代制造业中不可或缺的一部分。产业机器人的应用，特别是与电气自动化技术的结合，对于提高生产效率、降低生产成本、提升产品质量以及应对人力短缺等问题具有重大意义。因此，有必要对产业机器人电气自动化技术的有效应用进行研究。1 产业机器人技术特点产业机器人是一种广泛应用于工业领域的多关节机械手或多自由度的机器装置，具有高度的自动性。这些机器人可以通过自身的动力能源和控制能力来完成各种复杂的工业加工制造任务。由于其高效、精准和适应性强、安全性高等特点，产业机器人已经被广泛应用于电子、物流、化工等各个工业领域之中。1.1 高精度与高效率产业机器人通常配备多种传感器和执行器，可以实现对物体的精准定位和操作。同时，产业机器人还采用了先进的运动控制技术，确保了机器人的运动轨迹精确可控，从而提高了生产效率和产品质量1。1.2 适应性强产业机器人通常可以适应不同的工作环境和任务需求。例如，在汽车制造领域，产业机器人可以通过更换不同的工具和夹具，实现多种车型的生产。此外，产业机器人还可以通过调整参数和程序，适应不同的生产流程和产品要求。1.3 自动化程度高产业机器人通常可以通过预设的程序或机器视觉等技术实现自动化操作。这不仅提高了生产效率，而且减少了人工操作带来的误差，提高了产品质量。1.4 安全性高产业机器人通常配备了多种安全保护装置，如紧急停止按钮、光电保护装置等，确保了机器人在出现异常情况时能够及时停止运行，避免安全事故的发生。2 产业机器人电气自动化技术的有效应用产业机器人电气自动化技术的有效应用主要包括862024 年 2 月第 3 卷第 4 期现 代 工 程 科 技86电气设备、电气控制、故障诊断、简化自控流程4个方面。2.1 产业机器人电气自动化技术在电气设备中的应用在电气设备中应用产业机器人电气自动化技术，主要是为了实现对电气设备的智能化控制，并充分发挥其智能化控制的作用。通过产业机器人电气自动化技术，能够在保证电气设备正常运行的同时，有效减少工作人员的劳动强度。因此，在实际应用过程中，相关人员就要结合电气设备的运行情况，合理选择产业机器人电气自动化技术的应用模式2。通常情况下，产业机器人电气自动化技术的应用模式主要包括3种：将其应用于工业生产领域；将其应用于日常生活领域；将其应用于科研领域。第一种模式主要是指利用产业机器人电气自动化技术对工业生产进行管理。通常情况下，这一模式下的产业机器人电气自动化技术主要包括两种类型，即智能化控制型机器人和工业机器人。在智能化控制型机器人方面，主要包括I/O系统、伺服驱动系统、传感器系统等。在工业机器人方面主要包括机械臂、搬运机器人等。通过将智能化控制型机器人应用于工业生产领域，能够有效提高生产效率与质量。同时，通过采用这种智能化的控制技术，机器人也能够更好地适应各种复杂和多变的生产环境，这对于工业生产领域至关重要。智能机器人不仅能够提高生产效率，而且还可以降低成本，从而帮助企业更好地满足消费者需求，获得市场优势。在科研领域中应用产业机器人电气自动化技术能够有效促进科研效率与质量的提高。例如：在计算机和通信领域中就存在着较多应用产业机器人电气自动化技术的情况，可以将其用于自动化处理和传输数据等，提高科研工作的效率和质量。通过对这些产业机器人电气自动化技术的应用，可以有效保证科研工作顺利进行。2.2 产业机器人电气自动化技术在电气控制中的应用2.2.1 提高工作效率通过运用产业机器人电气自动化技术可以实现对产品的精准定位，同时也能够实现对产品的快速装配，进而提高产品的生产效率。在实际生产过程中，很多企业都会面临产品生产效率低的问题，从而严重影响了企业的发展。因此，相关人员必须对影响生产效率的因素进行深入分析，然后采取有效措施进行处理。在实际生产过程中，产业机器人电气自动化技术能够实现对产品位置和形状的准确定位，进而有效避免了定位误差，同时也能够对定位误差进行有效控制3。产业机器人电气自动化技术不仅能够提高定位精度，同时也能够提高装配精度。2.2.2 降低人工成本在实际生产过程中，产业机器人电气自动化技术能够有效减少人工使用，也不需要人工操作，因此在一定程度上也减少了人工成本；产业机器人电气自动化技术在实际生产过程中不仅可以实现产品质量的有效提升，同时也能够降低企业生产成本。因此，为了进一步提升企业经济效益，必须加大对产业机器人电气自动化技术的应用力度。2.2.3 提高工作质量与此同时，产业机器人电气自动化技术也可以实现对生产过程的有效监控。通过对生产过程中的各项参数进行有效监控，进而能够实现对产品质量的有效控制，降低产品错误率。产业机器人电气自动化技术在实际生产过程中不仅能够进行产品组装工作，同时也能够有效提高产品质量。此外，产业机器人电气自动化技术还能够实时监控产品质量，从而在第一时间发现生产中存在的问题，并及时采取措施进行解决。2.3 产业机器人电气自动化技术在故障诊断中的应用2.3.1 故障诊断基本原理在进行故障诊断时，需要对工业机器人电气自动化系统进行全面分析，掌握整个系统实际运行情况，才能制定出合理的处理措施，从而保证整个系统的正常运行。在实际的应用过程中，可以采用信号采集和处理等技术来获取故障特征信号，从而使系统能够准确地进行故障诊断。在进行故障诊断时，需要通过相关信息技术对现场采集的信号进行分析和处理，从而有效判断出系统故障情况。在实际的工作中，通过相应的数据处理技术，可以将工业机器人电气自动化系统的运行数据处理后传输给计算机处理和分析。如果想要确保数据传输的有效性和准确性，则需要采用相应的通信技术对相关信息进行传输4。在工业机器人电气自动化系统中，故障诊断主要通过对系统运行数据进行分析和处理来实现。在对工业机器人电气自动化系统进行故障诊断时，需要全面了解其工作原理和运行情况，并充分掌握各种故障问题和故障特征信号情况，从而为今后故障诊断提供可靠依据。87杨 宇：产业机器人电气自动化技术的有效应用研究应用科技2.3.2 故障诊断系统构成故障诊断系统主要是由传感器、执行器、计算机和通信网络构成，其中，传感器可以对系统运行状态进行采集，并将数据传输到计算机中。在处理数据时，可以利用程序算法对数据进行分析，从而及时发现故障问题，并采取相应的措施来解决问题。在工业机器人电气自动化技术中，其主要是由机器人控制系统、伺服控制系统和相关的电气线路组成。其中，伺服控制系统主要是通过对电气线路进行监控来实现的；电气线路则是通过对现场信号进行采集来实现的。因此，必须对故障进行及时处理，只有这样才能提高工作效率和产品质量。2.3.3 故障诊断过程在故障诊断过程中，需要通过对电气自动化系统各个部件的运行状态和工作状况进行分析，从而有效判断电气系统是否存在故障问题。如果监测到某一部件出现故障问题，则需要通过检测和分析该部件，从而实现对电气系统的准确诊断。然而，在实际监测数据中可能存在数据量过大而无法有效获取的情况。因此在进行监测数据分析时，需要将监测到的数据按照一定时间间隔进行排序和处理，然后利用统计方法进行分析。在完成监测数据的分析后，可以采用不同方法来进行筛选和处理。比如，可以将信号强度作为判断依据来筛选数据，再将筛选出的数据通过相关方法处理后得到结果。此外，还可以采用时间序列法来进行筛选处理，从而得到最终的结果。2.4 产业机器人电气自动化技术在简化自控流程中的应用2.4.1 生产线自动化在生产线自动化中，产业机器人发挥着至关重要的作用。通过先进的编程技术，产业机器人可以实现对产品的自动化搬运、装配、检测等操作，极大地提高了生产效率。这不仅降低了工人的劳动强度，也解决了人力操作中的误差问题，提升了产品质量。在生产线自动化中，机器人的操作流程是由编程来控制的。通过精确的编程，机器人可以按照预设的流程进行操作，确保每一个生产环节的准确性和一致性。此外，通过电气自动化的应用，生产线上的各个设备可以相互连接，实现信息的互通和共享5。这使得生产流程更加顺畅，各个设备之间的配合更加默顺畅。电气自动化的应用还为机器人的操作提供了更加简便的方式。通过远程控制和调节，操作人员可以对机器人进行实时监控和调整。这使得生产过程中的问题能够及时得到解决，减少了生产停顿和浪费。2.4.2 工业机器人集群控制在工业领域，机器人集群控制是一种常见的自动化形式。通过电气自动化的应用，多个工业机器人可以协同工作，完成复杂的生产任务。这种集群控制方式使得生产流程更加高效、灵活和可靠。在工业机器人集群中，各个机器人的操作是相互配合的。此外，通过电气自动化的应用，机器人集群可以实现实时通信和信息共享。这使得各个机器人能够及时了解彼此的状态和位置，避免碰撞和冲突。电气自动化的应用还可以对机器人故障进行实时监测和预警6。当机器人出现故障时，系统可以及时发出警报，提醒操作人员进行处理。这避免了因故障导致的生产停顿和安全事故，提高了生产的安全性。2.4.3 自动化仓库管理在现代化仓库管理中，自动化技术发挥着越来越重要的作用。通过产业机器人和电气自动化的应用，自动化仓库可以实现货物的自动搬运、盘点、分拣等操作，极大地提高了仓库的运营效率。在自动化仓库中，产业机器人通过先进的识别技术和传感器实现对货物的自动搬运。通过预设的路径和指令，机器人可以准确地将货物从一个地方搬运到另一个地方，避免了人力操作的误差和不便7。此外，电气自动化的应用可以实现仓库货架的自动调节和移动，使得货物的存储和管理更加灵活和高效。除了货物的搬运和管理，自动化仓库还可以实现货物的自动盘点和分拣。通过机器人的操作和识别技术，系统可以准确记录货物的数量和位置，并进行分类和打包。这大大提高了仓库的盘点效率和准确性，也减少了人力操作的烦琐和失误。电气自动化的应用还可以对仓库环境进行自动调节和控制。通过传感器和控制设备，系统可以监测仓库的温度、湿度、光照等环境因素，并进行调节和控制。这保证了仓库的安全和舒适，也避免了因环境导致的货物损失和质量问题。3 未来产业机器人与电气自动化技术的发展趋势3.1 未来产业机器人发展趋势现阶段，我国在产业机器人以及电气自动化技术的882024 年 2 月第 3 卷第 4 期现 代 工 程 科 技88应用已经取得了很大的进步，随着社会的发展和人们生活水平的提高，产业机器人以及电气自动化技术将会得到进一步的发展和应用，通过不断地实践和应用，未来我国将会逐渐实现智能化、自动化和精细化发展。例如，在汽车制造行业，机器人可以替代人工完成一些重复性强、危险度高的工作，还可以提高工作效率，降低人力资源成本。3.2 产业机器人将会覆盖各行业产业机器人将会覆盖各行业，它们将以高效、精确和自动化的特性，为各领域带来革命性的改变。产业机器人已经成为未来发展的重要驱动力。在制造业中，产业机器人将取代人力，完成各种精细、繁重的工作。它们可以24小时不间断地工作。这种高效、准确、自动化的生产方式，将极大地提高生产效率，降低生产成本，使制造业更具竞争力。在医疗行业中，产业机器人也将发挥重要作用。它们可以进行手术操作，如精细的神经外科手术，或是为患者提供康复训练。这些机器人能够精准地执行医生下达的指令，提高医疗质量和效率。同时，它们也可以减轻医生的负担，让他们有更多的时间去关注复杂的手术过程和患者的健康状况。在物流行业中，产业机器人将成为物流环节中的重要角色8。它们可以进行货物分拣、运输等工作，极大地提高了物流的效率和准确性。这些机器人还可以在恶劣的环境下工作，如高温、低温、灰尘等，降低了人工操作的难度和风险。当然，这只是应用产业机器人的一部分领域。随着技术的不断进步和创新，产业机器人将会在更多的行业中得到应用，如教育、科研、救援等。它们将改变人们的生活和工作方式，为人类社会的发展带来更多的可能。3.3 电气自动化技术发展趋势随着计算机网络技术和信息技术的不断发展，电气自动化技术也取得了很大的进步和发展，其发展趋势主要表现在以下几个方面：智能化。未来，智能化是电气自动化技术的一个重要发展趋势，这一趋势的实现可以提高电气自动化系统的反应能力和自我控制能力；网络化。电气自动化系统会进入网络化时代。这一趋势使得电气自动化系统可以实现更大范围内的信息共享和交流，这对于电气自动化系统来说是一个重要的进步9；开放化。未来，电气自动化系统将会逐步实现开放式体系结构，这一结构将会促进其与外界进行交流和沟通，从而促进电气自动化系统向着开放性方向发展。4 结语随着科技的不断发展，电气自动化技术在制造业中的应用逐渐深入。它不仅提高了产业机器人的工作效率，还降低了人工成本，为制造业的持续发展提供了强有力的支持。产业机器人电气自动化技术在制造业中具有巨大的潜力。通过进一步的研究和开发，有望实现产业机器人的广泛应用，推动制造业的持续发展。参考文献1 谢杨春.工业机器人视觉系统在电气自动化中的应用浅析J.信息记录材料,2023,24(8):183-185.2 谢坤.产业机器人电气自动化技术的实践探究J.河北农机,2021(10):69-70.3 滕泉,苗家明.工业机器人在机械制造自动化中的应用J.集成电路应用,2023,40(9):182-183.4 刘益畅.自动化技术在产业机器人中的应用 J.电子技术,2021,50(5):114-115.5 续伟,刁东镇,赵金成.机器人在生产线优化控制中的应用J.电子技术,2023,52(6):180-181.6 马宝宝.探析机械设备制造中自动化技术及工业机器人的应用J.中国设备工程,2021(3):35-36.7 董春晖,董钰.农业机械自动化控制技术应用分析J.广东蚕业,2020,54(4):88-89.8 王卫强.地下室防水施工技术应用研究以常熟新建工业机器人及工业自动化装备制造项目为例J.中国房地产业,2023(6):158-161.9 王雅.电气工程自动化视角下的产业机器人设计J.科技创新与应用,2020(24):82-83.