机械臂的工业生产自动化应用

郭增帅 毛俊博

摘 要：工业革命在19世纪的爆发，为世界带来了另样的劳动力，提升了企业工作的速率。进入21世纪，科技的发达引入了机器人，机械臂的广泛应用对于工业的生产能力更上一层楼，根据目前机械臂的使用方法，为各企业提升自身生产效率提供相应参考。

关键词：机械臂;工业生产自动化;应用

0 引言

21世纪社会经济进一步发展，信息化，智能化，高科技发展以往的人工操作已经不能满足于现代化生产制造需求，世界人工智能技术的发展，机器人技术开始应用于现代工业，代替了以往的人工操作。自动化的生产能够更加的提升工作速率，而在自动化生产过程中，我们最为常见的就是机械臂，机械臂的操作工作方式在现如今的工业生产那种拥有巨大的应用空间，在各行各业当中都能够得到广泛的应用。我们可以利用机械臂，通过操纵机械构件模仿人类手臂的操作，完成一些各种工作需求。现如今，工业机械臂广泛的普及到工业机械工程，机械臂的工业生产自动化应用已经成为新时代的高新技术产业。

1 机械臂概述

1.1 机械臂的概念

工业机械臂是21世纪自动控制化领域的现代化产物，是现代控制技术与工业生产自动化互相结合的产物，是目前现代自动化生产与控制系统的一大重要系统组成部分，机械臂的诞生，有效的提升了生产效率，能够更大改善员工工作条件，可以相对应的提升产品质量，并且机械臂的诞生，使一些高热高压、高灰尘、高噪声等，不适合人类工作的恶劣场地，得到了相应的解决方法，对于目前我国的工作效率起到了很大的提升作用。经过几十年的更新换代，目前在工业生产当中和与机械臂已经取代了一些简单的力劳动，通过替代工人在恶劣环境下的工作，保护了工人的人身安全，现在已经广泛应用于各种恶劣环境的自动化生产过程当中。

1.2 工业机械臂的结构设计

现实中的工业机械臂是一个杠杆结构的工作原件，它主要是由回转部大臂小臂以及腕部组成。在促成当中，由回转部控制机械臂的往复运动，大臂和小臂主要是配合机械臂，实现机械臂的前后左右移动，而万部实现机械臂的摆动动作。不论在哪个行业当中的机械臂，都主要由这四部分组成。通过这部分可以相互配合的完成所需要的工作。大小臂回转部以及腕部这四部分主要是由计算机系统所开发的软件进行控制的，相应比较完整的机械臂还会有舵机电源等一些机电化设备。各种各样的硬件设施可以保证工业机械臂在不同种类的工作中能够适应机械臂的软件是能够保证一些必须的，能够按照相应的生产规定来进行工作，机械臂实质是能够生产出适应各种工作环境以及不同生产标准的自动化设备

2 基于机械臂的工业生产自动化应用现状

2.1 机械臂在组合装配环节中的应用

在生产过程当中，组配环节属于较为操作简单，但是重复性较高的工作环节，这会大大增加工人的疲劳度降低企业的生产效率，甚至有可能增加一些免材料以及器件的磨损，进而增加工人的数量，由于工人数量的增加，这样就会增加企业的成本。但是我有机械臂来完成这些工作，由于机械不会感到劳累，所以在正常工作条件下，他基本不会出现食物操作的问题，并且工作穩定，由于不会传承疲劳度，所以他的工作时间稳定可控。在工作的时候还可以根据客观做的原器件设计，不同的操作程序，这样可以有针对性的提高生产效率。在目前工业生产情况下，有效的使用机械臂可以大大增加工业生产的自动化，拥有非常良好的前市场景。

2.2 机械臂在加工生产环节中的应用

社会工业化的不断进步，导致了越来越多的新兴行业的出现，在这些行业当中出现了一些较为困难的生产工件条件。例如，一些航天以及一些高深度工业的新生产业的发展，出事了，一些特殊的生产加工，现在这些生产加工线，若使用人类来进行工作生产会具有很高的危险，危险性，因此，若能够根据高风险的工作环境设定一些机械臂操作，这样就可以降低风险，保证生产的稳定进行。例如还有一些高温高压的工作环境，在这些环境当中，工人们通常需要面临着较高的温度或者较高的压力，常人在内部无法工作很长时间，因此我们可以通过设计高温高压下的工作机械臂，通过机械臂进行加工生产，能够保证工件的高效高质高量。

2.3 机械臂的在工业生产信息处理自动化方面的应用

21世纪计算机飞速发展的今天，在工业生产当中，自动化越来越普及，现在不仅仅是进行机械臂替代人工操作，更可以利用信息技术来处理一些人类大脑的工作，由于计算机分析的准确，无差误性，这样可以保证计算的准确性。可以通过计算机进行各个生产环节之间的协调，完成整个生产环节的有序调配计算机，还可以，对生产线进行有效的信息化处理以及控制。我要送他的自动化，我们可以根据自身所需要更加合理的去进行一些人工的设计，由于机械臂的加入，一些高难度的空间，更可以制造出来，在这当中，机械臂plc控制软件更是发挥着重中之重的作用，在加工过程当中plc能够根据自身所受到的指令进行操作。工业化机械臂的诞生，这就表明了工业生产步入了一个新的时代，降低了人工的成本，更达到了增加的一些工作环境的范围形势，在工业生产当中，能够拥有更加更好的信息化处理，降低了失误。并通过计算机大脑所收到的信息，合理的分发的各个机械臂当中，能使机械臂能够合理搭配完成生产加工。

3 基于机械臂的工业生产自动化应用未来趋势

在自动化生产逐步普及的时代下，工业生产自动化已经成为大势所趋，在自动化当中，机械臂操作更是重中之重，但是目前我国由于工业发展较晚，作业机械臂在生产当中的应用并不全面，科学目前所使用的机械臂系统还并非全面智能化。但是由于我国高层已经开始重视工业机器人的发展，所以制定了相对应的策略以及计划，所以我将来大力发展工业机器人，这样才能满足各行各业对于工业的各方面应用需求，而影响工业机器人的最关键就是机器人的计算机核心设计技术，只有掌握了这些，才能够掌握未来发展的方向。通过自身建立企业的工业机械臂与控制系统的平台，可以让机械臂操作更加简单，拥有更高精准度以及可靠性，由于自身创建可以降低机械臂的成本，若能够使国家越来越多的行业运用机械臂系统，这样可以增加自动化生产速度，降低成本，甚至在未来当中，人工智能，计算机以及传感器这些，高科技技术是未来发展的主要方向，未来机械臂一定能够在工业生产自动化当中得到更好的应用发展。

4 结束语

在工业革命之后，社会已经逐渐的工业化，在这当中，机器人所扮演的角色越来越重要，各个国家正在逐步加紧对高科技，智能机器人的研究在目前产业正面临着一个发展的时机，必须实现自身的自动化发展，有效的提升自身的生产速率以及质量，才是未来发展的方向，在这样的背景下，自动化生产才能获得更加良好的发展。自动化的不断发展，各行业也会出现适应自身的自动化生产线，实现自身产业升级，提升自身，这样才能够在未来发展当中不会被社会所抛弃。目前我国机械臂的自动化尚处于起步阶段，仍然存在一些较为明显的缺点，在未来，相信由于各类行业机器人以及人工智能等计算机高科技的发展，一定能够实现智能化的工业机械臂，进而实现自动化生产的全面分布。

参考文献：

[1]李应光.直驱双定子无刷双馈风力发电机结构设计及优化分析[D].沈阳工业大学，2017.

[2]周丽玲，成红兵.机壳水冷双馈风力发电机研制探讨[J].农村牧区机械化，2017（03）：34-35.

[3]谷勇霞，张玉玲，赵杰亮，等.柔性机械臂动力学建模理论与实验研究进展[J].中国机械工程，2016，27（12）：1694-1703.

[4]郑棋棋，汤奇荣，张凌楷，等.空间机械臂建模及分析方法综述[J].载人航天，2017，23（01）：82-97.