机器人数字化车间工业智能制造新模式探讨

来源：核心期刊咨询网时间：2020-03-12 10:4912

摘要：【摘要】如今，越来越多的企业选择将机器人引进工厂，采用自动化生产手段，进行大规模的智能加工。这种新型模式就是机器人数字化车间工业智能制造模式。这种模式是一项促进工业制造模式变革的重要助推力量。针对其在行业领域内的重要性，本文将立足与分析这

　　【摘要】如今，越来越多的企业选择将机器人引进工厂，采用自动化生产手段，进行大规模的智能加工。这种新型模式就是机器人数字化车间工业智能制造模式。这种模式是一项促进工业制造模式变革的重要助推力量。针对其在行业领域内的重要性，本文将立足与分析这一新型模式的运作机制，以为工业制造行业提供一定的参考。

　　【关键词】机器人;数字化车间;工业智能

　　《浙江工业大学学报》(社会科学版)(季刊)创刊于2002年，是由浙江省教育厅主管、浙江工业大学主办的社会科学类综合性学术期刊，主要发表我校人文社会科学领域的学术研究成果。

　　在科学技术快速发展的背景下，社会对企业生产的效率和安全性要求也相应提高。市场的高需求亟待企业提高生产效率，满足人们生活需求。传统以人工为主要生产力的工厂显然不能满足这一要求。于是，大量企业选择用机器人替换人工，实现数字化智能生产。这种以机器人为主的数字化车间生产模式生产效率及安全性能高，避免了传统车间生产费时费力的缺点，实现了工业智能制造。未来，这种机器人数字化车间必将成为工业智能制造模式的主流模式，工厂积极学习、分析和掌握这种新型生产模式，将会有利于工厂自身发展，提高我国制造业自动化生产水平。

　　1. 工业智能制造内涵

　　工业智能制造是指工厂生产以机器人为主，进行智能化生产的模式。在过去，机器人在工厂中的运用范围比较狭窄，机器人一般在工厂中负责粉刷等劳动强度大且对身体伤害度高的工作。但伴随着机器人制造技术的进一步研发以及技术的成熟，机器人已经具备关节识别系统和视觉识别系统，能够根据实际情况进行精准的运算，其应用范围也变得越来越广泛。在众多应用中，当属数字化车间为典范。现下许多数字化车间使用了大量的智能设备，并配对了大量的机器人，以此来进行日常的生产工作。机器人为主的数字车间大大提高了生产效率，缩短了生产周期，为工业智能制造注入了新的内涵。

　　2. 机器人数字化车间工业智能制造新模式

　　探究机器人数字化车间工业智能制造的新模式，需要对此种类型的数字车间运行过程进行详细的分析与理解。

　　2.1 生产线

　　在机器人数字化车间中，生产线上装有上下料系统，机器人身上装有上料和下料的手抓，依据“一对二”或“一对三”等方式，在数控系统下，机器人对自己工作范围内的产品进行自动化上下料，多个生产线组合，从而完成一组生产流程。

　　2.2 物料运送

　　在机器人数字化车间中，AGV物料系统是实现机器人与流水线、机床等环节对接的主要系统。AGV物料系统的运行机制是采用激光等进行引导，利用步进电机实现驱动。并且，在物料运送过程中，各货位装有传感器，能够帮助检测各货位是否完成运送。另外，为了避免碰撞，各运送设备装有防碰撞保护装置。防碰撞保护装置实际上就是“刹车”机制，一旦发生碰撞，就会自动强停运送。

　　2.3 仓库管理

　　机器人数字化车间中各立体仓库装有定位装置以及传感装置。借助定位装置，机器人可以准确地将货物进行投放和放置;借助传感装置，机器人可以判断仓位是否空置。在数字控制下，一些半成品、毛坯等可以保管在仓库相应位置中，在机器人放置时，产品和毛坯的基本信息同时完成记录，以便于管理人员的调运查看。另外，堆垛机是仓库管理的重要构成部分。仓库管理中，堆垛机可以进行直线导向和轴向驱动，机器人以堆垛机设置的直向轴向路线，可以实现准确定位。

　　2.4 车间控制

　　在机器人数字化车间中，对车间进行整体控制十分重要。机器人数字化车间设置了整体控制系统，在控制系统下，车间内各信息才能实现共享以及有效互达。控制系统不仅对车间整体起控制作用，还在各生产环节中起到监督、信息互达等作用。比如，控制系统可以在仓库管理中帮助机器人利用触摸屏控制台实现与生产线的通信;可以根据不同用户限开设不同的权限。另外，控制系统还能在机器人数字化车间某单元出现问题时弹出提示信息，并且设有相应的报警系统，提醒工作人员及时维修。

　　2.5 安全防护

　　为了保证机器人数字化车间安全生产，车间还设有全面的安全防护机制。安全防御机制在多方面均有表现：第一，保证机器人完成工作后回到零点位置。机器人受数控系统控制，机器人完成零件加工后将会自行回到零点位置。另外，受数控系统控制的机器人还能避免在生产过程中发生碰撞。第二，在防护网内检修机器人。车间对定期检查机器人是否出现故障，排除危险因素。这项工作将在防护网内进行，从而确保了车间的安全。第三，数控系统采用示教方式进行编码，能够自行完成程序验证。第四，安全防护系统装有紧急报警装置以及急停按钮，一旦发生异常，车间将现蜂鸣声，车间人员可以使用急停按钮紧急停止车间所有工作。

　　3. 结语

　　机器人数字化车间的全部工作流程都是比较智能化，除去必要的人工管理，几乎所有工作由机器人完成。从上诉的分析中，我们可以发现，机器人数字化车间的生产线、物料运送、仓库管理、车间控制以及安全防护都运用了智能化技术，从而进行精准、高效、安全的生产工作。以机器人为主的数字化车间工业智能制造减少了生产成本，人工成本，而且还提高了生产效率与质量，保障了生产安全，应用推广价值高。并且，机器人数字化车间工业智能制造模式是对传统生产模式的革新，是促进传统工业制造模式转变的有利推手。因此，我们有道理相信，机器人数字化车间工业智能制造的发展前景将会大好。在未来，这种新型工业制造模式将会成为工厂生产的主要模式。

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