浅谈智能机器人数控技术在机械制造中的应用

张 雪

新乡职业技术学院，河南 新乡 453000

机械制造业是我国当前最为重要的产业类型之一，机械制造业的发展水平，将直接关系到国家的整体实力。我国机械制造业近年来取得了显著的成果，精密性和科技性不断提升。而在未来的发展中，机械制造业也必然朝着更加小规模、多种类、个性化定制、段生产周期、高制作精度的方向迈进。在很多生产环节当中，对于操作精密度要求非常严格，如果采取人为操作的模式，难免会出现一定的误差，影响机械制造的质量和效率。所以迫切需要通过对智能机器人数控技术的应用，寻求更加可靠、精确、高效的方法，进而提高机械制造水平。

1 智能机器人数控技术的基本理念

在现代技术发展中，智能机器人比较具有代表性，在很多领域当中都能够得到很好的应用，其中机械制造就是一个主要的应用方向。智能机器人的出现能够解决很多人们生活中的困难，将人力资源大大节省，提高了人们的生活便利和舒适度。机械制造当中主要是利用智能机器人数控技术，根据要求标准设定程序，由计算机控制具体的操作过程。在网络技术的发展和普及之下，利用电脑编程来控制机械制造，达到了半自动化、自动化的智能机器人数控技术应用。在实际应用中，其基本理念在于技术人员负责检验测量相关产品，对数据、图纸等相关信息加以获取。使用电脑编程软件，根据需求编程，得到相关数据转化为应用程序[1]。现场数控设备对应用程序复制传输，在智能机器人中下载应用，赋予智能机器人相关功能。最后，工作人员通过计算机调控程序，利用智能机器人数控技术开展具体作业，进而实现了智能机器人数控技术在机械制造中的应用，让机械制造效率、质量得到有效的提升，同时通过系统控制确保可靠性与安全性，保证机械加工精度符合要求。

2 智能机器人数控技术的优势特点

智能机器人数控技术对产品质量、产品精度的提升有很大帮助。在机械制造当中，通过对数控技术的应用，能够实现机械制造质量精度的提高，同时也能够使机械制造工作效率提高。例如在机械制造具体作业时，在相同类型工作中对不同零件进行加工，通过运用智能机器人数控技术，减少加工时间，在保证质量的同时提高效率。智能机器人数控技术能促使工艺参数及工艺流程进一步完善和便利，能够极大的简化生产流程，将以往不必要的环节省略。传统的机械制造生产工艺对于不同产品的加工生产，需要的参数都有所不同，因而需要消耗较大的精力和时间[2]。而通过运用智能机器人数控技术，可在加工生产中针对不同规格零件，选择提前设定好的参数直接套用即可。传统的机械制造当中，利用加工车床对不同产品进行加工，需要设置不同的指标、参数等，设置过程中只能暂停生产，无法保证生产的连续性，降低了作业效率。而应用智能机器人数控技术，改变参数的过程中无须暂停生产，可直接对规格参数等加以修改，进而保证生产过程顺利完成，提高生产效率。在机械制造的应用中，智能机器人数控技术能够体现出很多明显的优势，能够满足灵活调整，在需要调整加工零件尺寸的情况下，只需要对数控设备参数加以调整即可。对于复杂度较高的产品，可以使用机器人手臂，对具有多个复杂面的工件进行加工。在工件定位时候，通常利用传统处理方法，能够满足多个尺寸工件的加工。智能机器人数控技术的应用实现了模块化作业，使得效率明显提升[3]。此外，智能机器人数控技术的应用，还为电子技术、计算机辅助制造、自动化控制技术的应用提供了基础。

3 智能机器人数控技术的实际应用

3.1 零件加工

应用智能机器人数控技术进行零件加工，主要是运用传感型智能机器人宏程序。工业生产机械制造中的重要基础就是机械设备，在一些恶劣的生产条件下，难以采用人工的方式完成作业，对加工需求无法满足。因此对智能机器人数控技术加以应用，进而达到自动化和智能化加工要求。应用的外部受控机器人为传感型智能机器人，接受外部计算机的控制，能够完成操作、显示控制、传感信息处理等工作[4]。例如在加工一个零件的过程中，零件形状为匀称圆柱体的金属圆盘，半径为100，在圆盘边缘分别挖4个半圆形凹槽，原点需要均等分布在圆上，设（100，50）是这个圆盘的中心坐标，通过宏程序操控智能机器人，完成该零件的参数加工。零件加工当中，以xxxx为宏程序序号，圆柱上表面的圆心坐标，分别为X、Y，圆柱上表面半径为F，增量角度为Z，钻孔固定点坐标为A，孔深为B，孔数为H，起始钻孔角度为R，切削角度为I。加工该零件调用XYZRFIABH、Pxxxx、G65的宏程序语句。对智能机器人分别调用相应的命令，进而完成相同类型的数控加工。

3.2 规划轨迹

机械制造中的零件抛光是一个重要的加工环节，对零件的精度有着直接影响。而以往机械加工对零件抛光主要采用人为的方式，有比较高的概率发生失误，进而损坏加工零件，造成浪费。在应用智能机器人数控技术之后，在固定程序下完成抛光处理，能最大限度地保证抛光精度，同时避免损坏零件[5]。在实际应用中利用交互型智能机器人规划轨迹，通过计算机系统满足人机对话的要求，进而做出相应的动作，在准确的外部控制之下，能够进行角色处理，完成轨迹规划。智能机器人的运动轨迹会对机械制造零件精度、零件形状等产生直接的影响，因此十分关键。例如在实际的机械制造当中，使用智能机器人数控技术，开展自动抛光程序，程序设计人员基于CAM软件模块、自动抛光系统等，对UGCAM软件多轴铣加工扫描功能加以运用，扫描整体型腔，进而对型腔表面信息加以获取。通过该辅助区域映射功能，对复杂腔表面数控加工轨迹自动生成。操作人员相应调节智能机器人参数，利用多轴数控加工轨迹，向智能机器人抛光轨迹转化，以保证零件抛光精度[6]。

3.3 激光测量

随着科技的发展进步，在机械制造领域中对于各类零部件的精度要求越来越高，机械制造设备的发展方向也越来越精密化。因此在机械制造中应用智能机器人数控技术，能够更好地满足要求。利用自主型智能机器人激光测量技术，能够在完成机械制造作业任务之后，无须操作人员、设计人员的人为干预，在特定环境下能够对各类拟人任务加以完成。自主型机器人一般具有良好的交互性、适应性、自主性，同时自主型机器人在驱动器控制、图像识别、传感器数据处理、神经网络上的功能，其应用与机械制造当中，能够有效地提高机械制造水平[7]。例如在机械制造零件的激光测量尺寸中，应用智能机器人数控技术，对自主型智能机器人图像识别功能、传感器数据处理功能加以发挥，能够更加准确的测量加工零件的密度、垂直度、长度、直线度等参数，保证达到1 µm的尺寸分辨力和0.2 µm的重复精度，效果十分理想。

3.4 离线编程

机械制造中有时对于离线操作有着一定的要求，其对于智能机器人数控技术的应用主要通过自主型机器人的离线编程功能实现。上文中已经提到，自主型机器人的最大特点就是良好的适应性、自主性，能够在无须任何外部控制的情况下满足特定环境、特定任务的作业要求。自主型智能机器人还可对周边环境自动识别，同时依据周边环境变化，对自身参数灵活调整，能够更好地处理紧急问题。智能机器人数控技术在机械制造中应用范围正在日益扩大，在工作复杂程度得到增加的基础上，通过离线编程操作，对传统数控机床加工正在逐渐替代[8]。例如在实际运用中，智能机器人利用辅助弯曲金属板，基于离线编程、CAD图形仿真方法等，借助CAD信息辅助，单元化设计智能机器人。另外，将智能机器人当作仿真加工平台使用，并基于此，对工业智能机器人的削加式原型系统还有相应的处理系统平台等加以建立。这样在加工一些2D零件或3D零件时就可达到更理想的效果。

4 结语

对于我国工业发展来说，人工智能对机械制造业的发展将带来显著的影响。随着科技的发展，越来越多的先进技术应用于机械制造中，极大地提高了机械制造水平。其中，智能机器人数控技术是一种十分先进的技术，其在机械制造中的应用能够极大提高机械制造的智能化、自动化水平，提高零件加工的效率和质量，同时满足高精度、高标准的要求，因此其对于我国机械制造领域的发展有着重大的意义。