《智能制造裝備與系統(tǒng)淺析》6600字（論文）

智能制造裝備與系統(tǒng)淺析目錄TOC\o"1-2"\h\u28180摘要 .工業(yè)機(jī)器人技術(shù)3.1工業(yè)機(jī)器人組成結(jié)構(gòu)1.機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)從機(jī)械結(jié)構(gòu)角度分析，工業(yè)機(jī)器人可分為并聯(lián)式與串聯(lián)式兩種。并聯(lián)式結(jié)構(gòu)的一個(gè)軸處于運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，其他軸的坐標(biāo)原點(diǎn)不會產(chǎn)生變化，而串聯(lián)式結(jié)構(gòu)的軸與軸之間則存在著相互影響。前期大部分的工業(yè)機(jī)器人多是采用的串聯(lián)方式，在技術(shù)不斷更新的情況下，逐漸以并聯(lián)方式居多，可以更好的來解決串聯(lián)式存在的不足。并聯(lián)設(shè)計(jì)的工業(yè)機(jī)器人剛度更大，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性強(qiáng)，應(yīng)用過程中除了可以承受更大負(fù)荷以外，生產(chǎn)精度也更高。2.感知系統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人是通過視覺伺服系統(tǒng)來完成感知，通過伺服系統(tǒng)的反饋，來為機(jī)器人提供位置狀態(tài)調(diào)整依據(jù)。同時(shí)，通過視覺伺服系統(tǒng)還可以在工件識別、產(chǎn)品包裝以及質(zhì)量檢測等方面做進(jìn)一步的優(yōu)化，提高整體生產(chǎn)質(zhì)量。工業(yè)機(jī)器人感知系統(tǒng)共分為外部傳感器模塊與內(nèi)部傳感器模塊兩部分，對于提高機(jī)器人智能化水平和行動(dòng)能力具有重要支持。同時(shí)還可以獲取部分人類難以感受到的信息，用于生產(chǎn)過程的調(diào)整與管理，更好的避免各種異常情況的發(fā)生。3.環(huán)境交流系統(tǒng)機(jī)器人—環(huán)境交流系統(tǒng)也是工業(yè)機(jī)器人的重要子系統(tǒng)之一，主要完成外部設(shè)備與機(jī)器人之間的聯(lián)系。在系統(tǒng)的支持下，可以將機(jī)器人與外部設(shè)備組成實(shí)現(xiàn)特定功能的單元。工業(yè)機(jī)器人在應(yīng)用過程中，多個(gè)外部設(shè)備可以與機(jī)器人組成一個(gè)功能單元，實(shí)現(xiàn)裝配、焊接等任務(wù)的執(zhí)行，或者是由多臺機(jī)器人共同組成特定功能的復(fù)雜單元，負(fù)責(zé)完成各種特定工作。4.驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)負(fù)責(zé)為機(jī)器人的機(jī)械機(jī)構(gòu)提供動(dòng)力，因?yàn)楦鞣N類型機(jī)器人的動(dòng)力來源不同，相互間驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)方式也就存在明顯差異。現(xiàn)在所應(yīng)用的工業(yè)機(jī)器人驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)主要為機(jī)械式、電氣式、氣壓式與液壓式。5.控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)為機(jī)器人架構(gòu)的重要組成部分，可根據(jù)具體工作指示以及傳感器傳輸?shù)男盘?，來完成各種提前設(shè)定好的功能或動(dòng)作?？刂葡到y(tǒng)可分為人工智能控制系統(tǒng)、適應(yīng)性控制系統(tǒng)以及程序性控制系統(tǒng)三類。另外，按照控制運(yùn)動(dòng)形式劃分，包括的則有連續(xù)軌跡控制與點(diǎn)位控制等類型。6.人機(jī)交互系統(tǒng)人機(jī)交互系統(tǒng)主要用于操作人員針對機(jī)器人完成各項(xiàng)操作，通過電腦終端、顯示器等部分，來做到人與機(jī)器人之間的有效互動(dòng)，例如程序設(shè)定，保證機(jī)器人可以順利完成各種動(dòng)作。3.2工業(yè)機(jī)器人的分類從傳統(tǒng)實(shí)踐來看，工業(yè)機(jī)器人的分類主要依據(jù)關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展和承載力的高低。從關(guān)鍵技術(shù)特點(diǎn)方面來劃分，通常將工業(yè)機(jī)器人劃分為3代機(jī)器人：智能機(jī)器人、示教再現(xiàn)工業(yè)機(jī)器人和離線編程機(jī)器人。不斷更新?lián)Q代的工業(yè)機(jī)器人能夠帶來更多功能方面的豐富和優(yōu)化，從而在生產(chǎn)、生活中為人們提供更多優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。針對工業(yè)機(jī)器人能夠承擔(dān)工作能力來劃分，可以將其劃分為超大型機(jī)器人、大型機(jī)器人、中型機(jī)器人、小型機(jī)器人和微型機(jī)器人。在使用過程中，要正確分析工作中需要承擔(dān)的最大標(biāo)稱重量，再根據(jù)說明書載明的最大荷載力來選取合適型號的機(jī)器人，避免造成資源浪費(fèi)或者是機(jī)器損傷。在當(dāng)前國家對智能機(jī)器人的研發(fā)高度重視的背景下，工業(yè)機(jī)器人即將迎來更多發(fā)展的好政策和機(jī)遇，也會給智能機(jī)器人的推廣應(yīng)用帶來很大的發(fā)展空間，能夠給各領(lǐng)域和行業(yè)的發(fā)展注入新動(dòng)能。在研究發(fā)展工業(yè)機(jī)器人時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)從其基本屬性方面考慮，比如分析應(yīng)用范圍、關(guān)鍵核心技術(shù)、最大承擔(dān)工作載荷能力等，這些都是應(yīng)該用作劃分參考依據(jù)的。如果把應(yīng)用領(lǐng)域作為劃分工業(yè)機(jī)器人的依據(jù)，就不難發(fā)現(xiàn)，工業(yè)機(jī)器人在社會經(jīng)濟(jì)生活等諸多領(lǐng)域應(yīng)用十分廣泛，比如醫(yī)學(xué)、采礦、裝卸等。在軍事領(lǐng)域其應(yīng)用更為廣泛，在戰(zhàn)場上可以代替軍人完成一些危險(xiǎn)的軍事任務(wù)。3.3工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用1.工業(yè)機(jī)器人技術(shù)在汽車生產(chǎn)中的應(yīng)用一般來說，工業(yè)機(jī)器人在汽車生產(chǎn)中扮演著裝配工、工人、焊工的角色，主要用于焊接、粘接、弧焊、噴涂等。從圖中可以看出，機(jī)器人在汽車生產(chǎn)應(yīng)用的各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)中所占的比例是不同的?；『刚?6%，點(diǎn)焊占15%，裝配占22%，噴漆、沖壓和鑄造占3%?？梢姡I(yè)機(jī)器人在汽車生產(chǎn)中扮演著不可或缺的角色。2.工業(yè)機(jī)器人技術(shù)在智能焊接中的應(yīng)用我國有近2000萬焊接人才，合格的只有300萬，但仍有300萬以上的焊接人才短缺。焊接人才在作業(yè)過程中必須經(jīng)受住噪音、焊接粉塵和紫外線的危害，由于高強(qiáng)度、高風(fēng)險(xiǎn)的工作條件，焊接人才不斷快速流失，甚至在5-10年后我國的焊接人才數(shù)量將會越來越少。隨著工業(yè)機(jī)器人的出現(xiàn)，這些問題都得到了解決，經(jīng)過實(shí)驗(yàn)，一個(gè)機(jī)器人工作站可以代替兩個(gè)人的焊接技能。經(jīng)過多次試驗(yàn)和改進(jìn)，工業(yè)機(jī)器人已廣泛替代焊接人才進(jìn)入市場。機(jī)器人智能焊接的優(yōu)勢不僅體現(xiàn)在可以代替人工，還體現(xiàn)在可以保證焊接的準(zhǔn)確性、可靠性和美觀性，可以長時(shí)間連續(xù)工作，大大提高了焊接質(zhì)量以及工作效率。3.工業(yè)機(jī)器人技術(shù)在電氣設(shè)備中應(yīng)用在實(shí)際生產(chǎn)中，電氣設(shè)備的設(shè)計(jì)必須滿足自動(dòng)化運(yùn)行的基本要求，設(shè)計(jì)時(shí)需要分析工業(yè)機(jī)器人的技術(shù)特點(diǎn)，確定應(yīng)用方向。電氣設(shè)備系統(tǒng)的復(fù)雜度較高，需要的領(lǐng)域和技能較多，可以通過計(jì)算機(jī)設(shè)置一些算法，計(jì)算出電氣設(shè)備系統(tǒng)的參數(shù)，進(jìn)一步優(yōu)化電氣設(shè)備控制系統(tǒng)，提高設(shè)備實(shí)際運(yùn)行效率。還可以動(dòng)態(tài)監(jiān)控電氣設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，支持電氣控制。根據(jù)模擬電氣系統(tǒng)運(yùn)行的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備的開關(guān)量，發(fā)現(xiàn)異常時(shí)自動(dòng)觸發(fā)報(bào)警，必要時(shí)自動(dòng)關(guān)閉部分電氣設(shè)備，以確保以下幾點(diǎn)：設(shè)備處于安全狀態(tài)，防止故障范圍進(jìn)一步擴(kuò)大，將損失控制降至最低。4未來智能制造技術(shù)的發(fā)展智能制造技術(shù)在技術(shù)上應(yīng)以識別技術(shù)為主、實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)等、信息物理融合系統(tǒng)等、網(wǎng)絡(luò)安全系統(tǒng)等、增加了系統(tǒng)協(xié)統(tǒng)計(jì)術(shù)的研究內(nèi)容。二是增加我國智能制造技術(shù)體系構(gòu)造，使我國具備了智能制造技術(shù)中分析指標(biāo)和技術(shù)競爭力的方法，同分析了發(fā)達(dá)國家智能制造技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀和競爭力情況，認(rèn)清了我國與歐美等發(fā)達(dá)國家的差距，還認(rèn)識到當(dāng)今世界智能化制造發(fā)展?fàn)顩r。4.1將智能制造技術(shù)智能化科技在發(fā)展，市場需求，智能制造技術(shù)出現(xiàn)，在科學(xué)技術(shù)日益發(fā)展的今天，智能化制造技術(shù)已經(jīng)形成一種新的業(yè)態(tài)。在經(jīng)濟(jì)全球化趨勢下，我國已經(jīng)成為世界第二大經(jīng)濟(jì)體，同時(shí)國內(nèi)的工業(yè)水平正在穩(wěn)步提高。市場需求變化，使制造業(yè)產(chǎn)生對象與規(guī)模、途徑隨之改變。傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式已經(jīng)無法適應(yīng)現(xiàn)代社會的需要，而智能化制造技術(shù)正是解決這一問題的有效手段之一。智能制造技術(shù)屬于數(shù)字技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，將制造技術(shù)與智能技術(shù)以及其他各種技術(shù)融合組合在一起，相互滲透等技巧。智能制造技術(shù)能夠提高制造業(yè)生產(chǎn)效率，降低制造成本，提升企業(yè)的競爭力，同時(shí)還可以為用戶提供高質(zhì)量的服務(wù)[8]。智能制造技術(shù)包括制造工藝方法，產(chǎn)品設(shè)計(jì)等，并變成從產(chǎn)品設(shè)計(jì)開始直至最終售后服務(wù)，功能體系完備，信息處理系統(tǒng)完善。智能制造技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)當(dāng)中，為人們提供更高質(zhì)量和效率的服務(wù)。如今，智能制造技術(shù)將被納入制造業(yè)各個(gè)生產(chǎn)流程，所以，要求和制造同樣要求的工藝結(jié)合起來，這就使得制造業(yè)今后發(fā)展將更加智能。4.2智能工廠的發(fā)展把生產(chǎn)過程所需的物理系統(tǒng)與信息系統(tǒng)進(jìn)行有效地組合，即為智能工廠。本文主要討論了一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能工廠管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法。在生產(chǎn)線、機(jī)器設(shè)備和其他物質(zhì)生產(chǎn)系統(tǒng)中建立具有相應(yīng)虛擬信息系。通過該虛擬信息系來實(shí)現(xiàn)對物理系統(tǒng)的監(jiān)控和分析，從而提高整個(gè)生產(chǎn)線運(yùn)行效率。該虛擬系統(tǒng)，他能對物理信息的生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行控制與管理。這樣就能實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，云計(jì)算，大數(shù)據(jù)以及人工智能技術(shù)等信息技術(shù)的有機(jī)融合。互聯(lián)網(wǎng)管理系統(tǒng)等，既能管控物理，又能管控信息系統(tǒng)，是連接物理與信息系統(tǒng)的一座橋梁。將物理系統(tǒng)與信息系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合，通過物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行連接和傳輸。物理系統(tǒng)與信息系統(tǒng)在智能工廠得到了合理，高效地應(yīng)用，使制造業(yè)發(fā)展過程的各個(gè)環(huán)節(jié)應(yīng)用智能化。同時(shí)，智能制造系統(tǒng)與傳統(tǒng)制造系統(tǒng)相比較，有很大的區(qū)別，這就要求對現(xiàn)有的智能控制系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)完善。由此出現(xiàn)了生產(chǎn)與系統(tǒng)智能化技術(shù)，對生產(chǎn)過程進(jìn)行優(yōu)化的生產(chǎn)調(diào)度，當(dāng)面臨多領(lǐng)域，及時(shí)調(diào)度等問題時(shí)，智能化制造技術(shù)更具優(yōu)越性，智能工廠還比制造工廠更具優(yōu)越性。4.3智能服務(wù)技術(shù)基于云制造平臺，基于用戶對資源的需求，采用智能制造技術(shù)，使用已有車間資源，把車間資源的實(shí)時(shí)狀態(tài)按某種次序，某種規(guī)律進(jìn)行處理，有規(guī)律地查找，使資源充分利用起來。5結(jié)束語發(fā)展智能制造技術(shù)，將有助于我國在將來世界市場上占據(jù)有利位置。隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷提升，智能制造技術(shù)在各行業(yè)領(lǐng)域都有了應(yīng)用和推廣，不僅推動(dòng)著社會生產(chǎn)力的進(jìn)一步發(fā)展。而原有的制造業(yè)得到了改善，使資源充分利用，盈利增加，提高了生產(chǎn)效率，產(chǎn)品質(zhì)量最好。所以，在當(dāng)前形勢下，我國應(yīng)大力發(fā)展智能制造技術(shù)，以促進(jìn)其更好地應(yīng)用到實(shí)際工作中去。參考文獻(xiàn)[1]楊文起.淺析智能制造裝備的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢[J].時(shí)代汽車,2022(19):25-27.[2]傅源坤,柳先輝,趙衛(wèi)東.基于BERT的智能制造裝備命名實(shí)體識別方法[J].制造業(yè)自動(dòng)化,2022,44(09):120-124.[3]孫曉娜.智能制造裝備技術(shù)專業(yè)發(fā)展基礎(chǔ)與建設(shè)規(guī)劃——以山西省高職院校為例[J].山西青年,2022(15):93-95.[4]王建中,顏平.機(jī)械裝備制造產(chǎn)業(yè)智能制造發(fā)展現(xiàn)狀和對策[J].現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備,2022,58(03):219-221.[5]張文毓.智能制造裝備的現(xiàn)狀與發(fā)展[J].裝備機(jī)械,2021(04):19-23+77.[5]ShanL,WangZ,JiangC.KeyTechnologiesofReal-timeVisualizationSystemforIntelligentManufacturingEquipmentOperatingStateunderIIOTEnvironment[J].臺灣學(xué)術(shù)網(wǎng)路管理委員會,2020(5).[6]HeB,BaiKJ.Digitaltwin-basedsustainableintelligentmanufacturing:areview[J].先進(jìn)制造進(jìn)展:英文版,2021,9(1):21.[7]LinF.LayoutandSimulationDesignofIntelligentMan