浅析工业机器人电气自动化技术的有效应用.pdf

石河子科技总第2 70 期中图分类号：F416.67文献标识码：B文章编号：1008-0899（2023）08-0020-02随着科技的进步，工业机器人技术也逐渐走向了成熟，它在社会的各个行业领域中都有了很大的运用，对现代社会的发展过程起到了很大的推动作用。在食品生产领域、汽车生产领域和服装生产领域，利用工业机器人电气自动化技术，能够改善传统人工生产方式的缺陷，降低生产劳动力强度和生产风险系数，最大限度地提高生产力。与传统的生产方式相比，工业机器人电气自动化技术的应用，使其自动化和智能化程度有了明显的提高，这也是对各行业创新发展的动力源泉。1工业机器人概述工业机器人一般是在产业生产领域中使用的，它以计算机智能化、自动化控制电器部件为基础，以满足生产活动的智能化控制。在现实生活中，工业机器人大多是在三维空间中，以满足不同的操作需要。一般来说，工业机器人的运动功能自由度比较大，在产业生产中比较普遍的就是机器人手臂了，它包含了各种电气部件，在可编程逻辑控制器的基础上，可以实现对工业机器人的自动化控制，从而完成相应的操作，从而达到产业生产的需要。在某些智能化程度比较高的行业机器人中，它拥有一定的识别和决策能力，能够以所收集到的数据信息为基础，进行综合分析和决策，并对相应的电气部件进行控制。在工业机器人中，将多项先进技术结合在一起，具体包括了软件应用开发、智能化技术与精密化技术。在应用的时候，可以对其进行实时的检测与控制，并将其应用到生产的调度与决策之中1。在提高企业生产效率的同时，还可以将企业的生产成本最大限度地降低，这对于促进企业生产自动化、智能化的发展具有重要的意义。2工业机器人的技术特点2.1多元化工业机器人是一种集智能化、自动化、软件开发、精密技术于一体的新型工业机器人。工业机器人正在逐步提高其性能，并逐步扩展其应用领域。在现代科技的支撑下，工业机器人能够对工业机器人进行实时检测、控制、调整和调度，这不但能够提升工业机器人的信息编码传递效率，加速生产运行，而且能够有效地利用资源，降低成本损失，提升企业的生产力。2.2高度自动化工业机器人与其辅助的自动化装备的运用，是达到精益化生产的前提。工业机器人和它的智能化装置可以完全依赖于电脑和电气机器。可以实现对整个过程的控制，从而提高了信息数据的传输和共享的效率，从而可以满足当前发展的需求，为后续发展作出显著的贡献。2.3更高水平的自由化工业机器人具有较高的控制力。工业机器人要发挥其控制功能，就必须要有多个机械装置共同配合，共同发挥其控制功能。该系统中的辅机结构浅析工业机器人电气自动化技术的有效应用（洛阳铁路信息工程学校，河南洛阳市，471000）赵璞摘要工业机器人在提高生产效率，减轻劳动负担，降低生产成本方面有着明显的优势。将电气自动化技术运用到工业机器人上，能够对其原来的功能进行拓展，提升其自动化和智能控制的程度，为生产作业提供动力，从而能够有效地解决农业生产中所面临的各种问题。在这一背景下，本文着重对工业机器人在产业生产中电气自动化技术的运用进行了探讨，以期对工业机器人在产业生产中的实际应用起到一定的指导作用。关键词工业机器人；电气自动化技术；应用作者简介:赵璞(1990)，男，汉族，河南洛阳人，硕士研究生，助理讲师，研究方向：可编程逻辑控制器plc，工业机器人，电子电工。-20第4期2 0 2 3年8 月石河子科技具有很大的自由性，并且其控制能力与自由度呈正比关系。要使具有复杂结构的工业机器人更好地发挥其对机械臂的控制作用，推动其在实际工程中的应用。当前，复杂机械臂的自由度已突破100大关，而普通机械臂仅为4大关2。2.4路径优化能力当工业机器人面对多个作业路线时，能根据作业路线的设置，根据设定的作业路线，自动进行作业路线的优化，并选取最优路线。2.5适应性强当前，电气系统中的电气自动控制技术具有较强的适应能力和较高的操作灵活性等特点。与此同时，在运用电气自动化技术的过程中，工人只要进行一些简单的操作，就可以对系统的工作状况进行有效的控制，不需要进行任何的人工操作，就可以确保系统的工作效果，这完全符合了人们对操作和使用的需要，这对现代电气工程的稳步发展是有利的。同时，电气工程自动化具有较强的适用性，能够有效地改善系统的工作效率。3工业机器人电气自动化技术的有效应用3.1在新生代电气自动化技术的应用利用电气自动化技术，工业机器人能够在保持原来的优势的同时，还能够加强其自身的学习和自主创新能力，能够很好地代替操作员来完成所有的目标，从而避免出现偏差或失误。，利用电子自动化技术，可以构建模块化、嵌入式的控制系统以及高精度的控制系统，使工业机器人的性能得到进一步的提升，对现有的工业机器人系统进行了优化与调整，并在其中加入了网络通讯、模拟等功能，从而提升工业机器人的工作效率。在此基础上，通过对现有技术的进一步完善，形成具有原创性的、具有自主知识产权的新型工艺软件，加速工业机器人作业进程。3.2在电气设备中的应用电气设施及装备在设计时必须满足完全自动化的要求。工业机器人技术应该被科学地运用到产品的设计流程中。电气装备是一个涉及到多个领域的复杂系统。在进行设计的时候，应该对先进技术进行合理的运用，来实现对电气设备系统设计中的算法的设定，以及对各种参数的精确计算，进而为电气设备控制系统的后续设计打下坚实的基础，以确保设备的运行效率。3.3在简化自动控制过程中的应用电气行业的自动控制工作是一项十分复杂的工作，各方面的工作都有着很高的要求。只要有一个环节出了问题，就会给企业带来很大的伤害，带来很大的经济损失。有效地运用工业机器人技术，能够对设备的使用状况和故障进行科学、理性的分析，进而制定出行之有效的应对措施，最大限度地确保电气自动化控制的效率和品质。利用这一技术，可以进行远距离的维修，从而大大的简化了工作过程。3.4在汽车生产中的应用随着电气自动化技术的发展，电气自动化技术的应用也越来越广泛。例如汽车制造领域被广泛应用的电气自动化技术，并对其进行了实验研究。可以发现，过去的尺寸检查都是依靠手工进行的，这种检查耗费了很多的人手，这不仅增加了汽车制造公司的人力成本，而且由于受各种外界因素的影响，检查的结果也不能达到预期的要求。机器人人类视觉系统能够取代传统的手工4工业机器人电气自动化技术的发展趋势4.1未来工业机器人的主流发展趋势工业机器人在产业领域的运用，使其由传统的人力资源工作向智力工作转移，并展现出其在非标施工与制造领域所特有的优越性。例如，适当运用神经网络技术，让人工智能拥有自我学习的能力，从而对屏幕中的图像进行正确的识别。工业机器人在今后的发展中，也将成为主要的生产方向。他们能够被用于很多需要人工操作才能完成的工作，并且在他们的工作中表现出他们对产品的价值。机器人能够充分利用其高效率，无限延伸，极限延伸等特性，实现自身的职能和功能。然而，工业机器人也存在着一个很大的缺陷，那就是缺乏非常复杂的神经网络。基于群组运作机制，工业机器人同样能够打破以上局限，推动产业平稳发展。4.2工业机器人自动化技术的发展趋势电控技术是行业发展的必由之路，在行业变革与发展中起着举足轻重的作用。在传统的生产过程中，对各条流水线的管理与控制主要是采用机器与人力相结合的方式。随着科技的进步，电气自动化技术也随之进步，通过与互联网、（下转第19页）-21第4期2 0 2 3年8 月石河子科技图4四刃立铣刀的磨损后情况测难度加大。与传统人工测量或离线测量相比，在机检测的要求较高，要考虑机床加工干涉问题与机床环境对工业镜头的影响。在平台一侧搭建集成了一套具有镜头保护功能的CCD工业相机，用于对微型刀具产品外观3D形貌分析及采集刀具磨损图像；为便于对被加工工件表面图像进行采集，对铝板采用阶梯型切削，每切削25min采集一次刀具磨损图像，每次进刀深度5mm，直至工件剩余厚度不够加持。将每次采集的图像传至图像处理平台，由于加工环境复杂，图像会有噪声存在。先对铣刀底面图像进行去噪。利用SDK的二次开发技术，对图像测量结果进行分析比较，及缺陷检测。为了使刀具磨损区域与其他区域分开，采用最大类间方差法计算阈值并对图像进行分割，挑选出合格和残次品，实现刀具损坏缺失部位的自动识别。磨损后的图像结果如图4所示，前面刀靠近刀尖部分的磨损和副后刀面靠近离刀尖部分的磨损严重的一些，磨损区域已在图上圈出。图像采集装置获取刀具前刀面、后刀面及副后刀面图像后，利用光学显微镜头进行对磨损后的刀具进行直接测量，并将测量结果与事先设置的最大磨损率值0.6mm进行比对。计算刀具磨损状态，判断立铣刀是否磨钝失效，实现立铣刀磨损检测。基于识别的磨损特征测量刀具磨损的评估指标参数值，根据差值的大小来判断是否需要换刀。3结论本文首先对刀具磨损的形式以及过程进行阐述，介绍了传统加工中刀具的磨损检测方法，使用工业相机和光学显微镜头分别进行图像采集、测量，利用SDK的二次开发技术通过对刀具实际磨损量进行比较、分析和计算，判断刀具时候失效。微精密视觉感知检测技术提高了立铣刀的监测效率，利用该机器视觉系统，能够对采集到的图像信息进行分析对比并判断出立铣刀的磨损状态，由此能够及时更换刀具，降低工件报废率，提高产品加工精度及刀具使用寿命。参考文献1 李玉波.插铣数据库及刀具磨损监测技术的研究D.天津大学,2009.2 李大胜,缪鹏程,张辉.数控机床刀具磨、破损状态监测方法的探讨J.赤峰学院学报(自然科学版),2013,29(21):52-54.3 黄薇薇,王俊元,马维金.刀具参数检测装置的光学系统设计J.机械设计与制造,2009(8)：238-240.4 赵学智,叶邦彦,陈统坚.导电加热切削切削区加热电阻模型及试验分析J.机械工程学报,2009,45(1):115-123.5 严浩.微细铣削刀具磨损的声发射特征研究D.南京:南京航空航天大学,2016:1-70.6 孙艳杰,艾长胜.基于切削声和切削力参数融合的刀具磨损状态监测J.组合机床与自动化加工技术,2011,5(5):42-45（上接第21页）物联网等技术的有效结合，该技术还会得到进一步的提升，使其从低频到高频，以适应工业机器人的高速工作需求。除此之外，将电气自动化技术与计算机技术进行了有效的融合，能够将传统的手动控制模式转化为自动控制模式，从而降低了控制难度，提高了对机械设备的管理和控制能力，同时还能有效地解决目前存在的各类问题，凸显了电气系统的通用性和可操作性。5结语综上所述，伴随着工业机器人的发展以及它与电气自动化技术的结合，能够使电气系统的自动化和智能化，从而加速了生产任务的完成，并能够对电气设备进行实时监控。从而在降低人员损耗的前提下，实现了工作质量和工作效率的整体提升，为今后电气自动化的发展打下了坚实的基础。参考文献1陈显志.电气自动化技术在汽车领域中的应用J.南方农机，2020，51（6）：187.2魏玉.电气自动化系统应用于汽车制造领域的策略J.黑龙江科学，2020，11（8）：64-65.-19