数控机床与工业机器人

工业机器人在数控机床中的运用探讨

工业机器人在数控机床中的运用探讨 发表时间：2019-08-30T09:30:23.000Z 来源：《防护工程》2019年12期作者：李清峰 [导读] 本文主要对工业机器人在数控机床中的运用进行系统性的分析和探讨，希望可以为我国工业领域的发展提供一些借鉴意义。 利戴工业技术服务（上海）有限公司上海 201807 摘要：在进行机械制造加工的过程中，数控机床是非常关键的设备装置，为了进一步促进数控机床生产效率和质量的提高，需要科学有效的利用工业机器。基于此，本文主要对工业机器人在数控机床中的运用进行系统性的分析和探讨，希望可以为我国工业领域的发展提供一些借鉴意义。 关键词：工业机器人；数控机床；运用 前言：近年来，我国信息化技术的发展速度越来越快，工业生产领域也开始有效的应用一些先进的技术手段。在新时期，将工业机器人科学合理的应用于数控机床当中，可以进一步促进生产时效的提高，更好的满足生产需求，下面对此进行具体的分析。 1.工业机器人的应用优势 在数控机床中科学合理的运用工业机器人，能够促使数控机床加工能力的提高。同时还可以进行有效的参数设置，对加工时出现的误差做出补偿，防止误差长时间累积在一起。二者的有机结合使得数控机床具有良好的高柔性，能够根据加工工件的大小、型号和形状等，更换适宜的夹具，以便更好的满足各类产品的加工要求，而且换产期间消耗的时间较短，可以进一步提高生产能效。除了上述优势特征外，运用工业机器人还可以完善机床的各项加工功能，以便于同时完成不同种类的加工。最后，通过对工业机器人的有效运用还能够提高机床的自动化程度，使得机床各项操作更加便捷高效，减少工人的劳动强度。 2.工业机器人在数控机床中的运用 2.1设计分析 为了有效的增强数控车床的生产能效，可以利用工业机器人完成传统人工的上下料操作。在实际操作过程中，每两台数控机床之间应用一个工业机器人，在机器人上方设置料箱在其下方设置料盘，二者之间的距离保持在1200mm。因为工业机器人的种类十分丰富，每个类型的机器人都有着不同的特点。比如，直角坐标机器人占地面积大且灵活性较差，但是其定位精度比较高。而圆柱坐标机器人易于控制且占地较小，但是定位精度较低，一般多应用于搬运工件。关节型机器人从其结构上来看，和人体关节有着许多相似之处，能够满足多种不同的场合需求，包括；自动上下料、搬运工件等，同时占地面积也比较小。进行综合对比分析，主要选取关节型机器人进行数控机床生产作业。 2.2工作流程 上下料单元主要包括以下几个组成部分：数控车床、料盘、工业机器人等。首先，工业机器人发出指令，数控机床收到后会操控液压卡盘实施夹紧、松开等工作。料盘工位上设置了接近开关，能够对工件进行有效的检测。电机则设置在料盘下方，能够带动料盘完成一系列的旋转运动，使得料盘转动到相应的工位上，机器人就会完成工件的抓取，然后准确的放置在物料箱当中。加工单元的实际操作流程如下所示：第一步，工业机器人在收到指令后开始移动，到达取料位置后通过机械手完成工件的夹取，然后再回到待机位置。第二步，工业机器人的机械手转移到安全门前并转移到卡盘内，将工件放入。在工业机器人回到待机位置后，数控车床完成工件的加工和一系列的处理。最后一步，工业机器人转移到防护门前，确保防护门处于开启状态后，再将机械手放到卡盘内，完成工件夹取后继续转移到防护门前，将已经完成加工的工件放置在相应的物料箱当中。 2.3回转结构 2.3.1腰部回转 对于工业机器人来说，其腰部回转方案可以选取以下两种方式：首先，将电机设置在底座上端，通过联轴器帮助机器人实现腰部回转。其次，同样需要在底座上端设置电机，然后将转轴、谐波减速器相连接，使得机器人腰部能够与输出轴相连，从而带动机器人腰部进行回转。对比这两种方案，一般会选取第二种，这主要是因为第二种方案结构构成相对简单，可以有效的进行安装、维修等操作。 2.3.2手臂回转 对于工业机器人来说。其手臂可以分为大臂、小臂，在进行手臂回转操作时可以按照以下两种方案进行。第一种主要是通过谐波减速器完成手机与电机之间的连接并进行回转运动。而第二种方案则需要利用电机来使谐波减速器完成相应的回转运动。对这两种方案进行比较而言，第一种易于操作、结构简单，而第二种则比较复杂，但是第二种方案在实际操作过程中更为稳定，可以有效的满足操作要求。一般情况下，会选取第二种方案完成手臂回转操作。 2.3.3腕部俯仰 在进行腕部俯仰操作时，可以选用以下几种方案：首先，通过谐波减速器、电机对动机器人腕部进行带动，使其完成俯仰运动。其次，通过电机将齿轮与联轴器进行有效的连接，通过传动轴输送到小臂前方，对其回转方向进行转变，促使机器人腕部完成俯仰运动。最后，利用电机、橡胶同步带引发同步带轮进行回转，然后将动力转移到小臂前端，完成俯仰运动。对比这三种方案，第一种从结构上来看比较简单，易于控制，但是减速器和电机的设置会使得机器人腕部重量不断加大。而第二种方案从整体结构上来看比较科学合理。最后一种方案设置了同步带，安装、维修等都比较复杂。综合来看，适宜选取第二种方案进行俯仰运动。 2.3.4机械手传动 工业机器人的机械手传动方式主要包括：左右螺旋杆式、齿轮齿条式等，每种方式的优缺点不同，通过对比分析，结合现实需求，决定选取齿轮齿条式完成机械手传动操作。 2.3.5驱动方式 在进行设计时，设置驱动装置可以为机器人臂部提供充足的动力，使其能够达到指定位置。对于工业机器人而言，可以选取的驱动形式比较复杂，一般会选择电气、电机或者液压。对比来看，电机驱动具有良好的输出功率，其控制系统的灵敏度也非常好，可以实现有效的运动轨迹控制，其结构十分紧凑，同时也不会出现密封问题。出于对使用要求、作业环境等方面进行综合分析，最终选取伺服电机完成

1数控机床和机器人

四、 随着中国国民经济的发展、工业自动化水准的提升，中国机器人市场潜力日益增大，到２０１５年，中国机器人市场容量将达十几万台（套）。 据悉，汽车制造、工程机械及电机、电子等行业的企业是中国今后对机器人需求最大的部门，其中所需机器人的品种以点焊、弧焊、喷漆、装配、搬运、冲压等为主。另外，在工业机器人的需求上，中国将同国际市场需求趋势基本一致，即以机器人化的生产系统取代单台机器人。 在制造业中诞生的工业机器人是继动力机、计算器之后出现的新一代生产工具，可全面延伸人的体力和智力。机器人的应用是一个国家工业自动化水准的重要标志。 中国于１９７２年开始研制自己的工业机器人。目前，中国从事机器人研发、制造的单位达２００多家。但由于中国机器人产业化起步较晚、步伐较慢，致使工业机器人长期大量依赖进口。 据悉，中国目前工业机器人拥有量约为３５００台，其中国产的占五分之一，其余则是从日本、美国、瑞典、俄罗斯等４０多个国家引进的。 清华大学计算器科学与技术系教授孙增圻表示，随着中国国民经济的持续高速发展，加快实现经济结构调整和产业升级，提高整个工业的自动化水准，已成为确保国民经济持续高速发展的关键因素。在改革大潮中成长起来的一批大型企业，也迫切需要透过企业技术升级来提高产品质量，增强国际竞争力。 基于这种原因，中国对机器人的市场需求越来越大。“九五”期间（１９９６年至２０００年）中国工业机器人的需求量就以每年３０％以上的速度增长。 中国加入世贸组织后，客观上也迫使国内企业加快技术发展步伐，以提高企业自动化水准，增强国际竞争力。专家预测，中国机器人２００５年拥有量将增至７６００台，到２０１０年拥有量将达到１７３００台，其市场容量将更大。 中国巨大的工业机器人市场潜力已吸引了包括瑞典的ABB公司、日本的安川电机、川崎重工、德国的LOOS、REIS、意大利的COMAU等世界机器人生产厂家的目光，而此前中国已开始与俄罗斯合作研制机器人。（完） 机器人是具有感知、决策、行动和交互功能的智能机器。”何为机器人？日前我国自动化专家在一份研究报告中给出这样的定义。>>> 进入详细内容 专家预测2005年我国机器人年销售额将近30亿元 在中国首届国际装备制造业博览会上，有关专家预测我国机器人２００５年拥有量将增至７６００台，年销售额为２８．７亿元。>>> 进入详细内容 我国机器人自动化生产线装备市场潜力巨大

如何将工业机器人与数控机床融合应用【干货技巧】

如何将工业机器人与数控机床融合应用？ 内容来源网络，由“深圳机械展（11万㎡，1100多家展商，超10万观众）”收集整理！ 更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示，就在深圳机械展. 随着我国装备制造业转型升级，在市场需求和技术进步双重作用下，近几年来工业机器人与数控机床集成应用发展很快，应用的形式不断扩展，对当前机床智能化潮流带来新的促动，对我国机床工具行业的转型升级也必将起到有益的推动作用。 鉴于机器人研制以及与机床集成应用的发展现状，相关企业应如何建立有效的组织联络机制，以加强沟通与合作，两个行业融合发展该建立怎样的技术规范与标准，以充分做到资源共享与优势互补，并形成产业发展的合力！ 机器人产业正迎来黄金发展机遇期，如何推动工业机器人产业和机床工具产业的融合发展，如何做到工业机器人与数控机床的互为集成应用，已成为当前现代装备制造业产业升级的重要话题。 机床制造过程中许多岗位主要依赖工人的体力和技能，生产效率低、劳动强度大、缺少熟练技工人才，难以保障产品稳定性和一致性，促使机床行业越来越多地采用工业机器人及智能制造技术来改造传统工艺流程。以往，昂贵的进口机器人和生产线主要在汽车等少数行业使用，在机床行业等装备制造业领域应用比例偏低，很大程度上制约着国内机床行业自动化程度的提高。

两大产业现状 经过“十一五”、“十二五”两个五年计划，十年磨一剑，中国数控机床产业发展已进入中档规模产业化、高档小批量生产的阶段，产业整体水平基本具备国际竞争力。数控系统作为数控机床的控制大脑，国产数控系统厂家已经掌握了五轴联动、小线段插补、动态误差补偿等控制技术，也研制出高性能、大功率伺服驱动装置，自主研发促进技术创新与进步，也萌生了工业机器人产业的雏形，催长产业发展。当前，数控系统研制企业、机床整机企业、自动化应用集成商，甚至房地产资本大鳄们，都在尝试进入机器人领域，掀起了一股机器人产业投资热。让人担虑的是，政策过度引导带来的“圈地套惠”、产业过度投资带来的产能过剩、缺乏创新驱动带来的低端同质化竞争等，都将把机器人产业带入无序发展。值得思考的是，什么样的企业适合研制工业机器人？ 如何提升机器人产业的整体质量？总的来说，具有数控系统的基础，控制系统、伺服电机、伺服控制系统都能够批量生产的企业具有一定优势。日本FUNAC公司的产业推进路线，就是一个成功的典型案例，值得借鉴与参考。 国内已有几家数控系统企业纷纷进入工业机器人产业，走在前面的广州数控，自2006年起规划研制工业机器人产业，已走过8个年头。借助自身控制器、伺服驱动、伺服电机产品生产积累的经验，已完成工业机器人系列化的全自主开发，产品覆盖了3~200kg，功能包括搬运、机床上下料、焊接、码垛、涂胶、打磨抛光、切割、喷涂、分拣、装配等。 随着用工成本上涨、技能人才缺少、高危环保、高强度作业等问题的凸显，工业机器人参与生产制造已被广泛认知和不断使用，成为社会关注的焦点。政府更是借此促进产业转型升级，企业用其开展技术改造，转变生产方式，提高作业效能。然而，

工业机器人在数控机床中的运用实践研究

工业机器人在数控机床中的运用实践研究 发表时间：2019-07-17T11:19:14.747Z 来源：《基层建设》2019年第12期作者：徐航 [导读] 摘要：众所周知，数控机床是机械制造加工中的重中之重。 黑龙江林业职业技术学院黑龙江省牡丹江市 157000 摘要：众所周知，数控机床是机械制造加工中的重中之重。为进一步提升数控机床的生产能效，可对工业机器人进行合理应用。基于此点，文章从工业机器人在数控机床中的应用优势分析入手，论述了工业机器人在数控机床中的运用实践。期望能对促进工业机器人在数控机床中的应用有所帮助。 关键词：工业机器人；数控机床；运用 引言 随着《中国制造2025》制造强国战略的深入推进，在智能制造领域高档数控机床技术和工业机器人智能控制技术深度融合成为制造领域新旧动能转换的一个亮点。因此数控技术和工业机器人技术的学习对职业院校的学生适应制造企业技术升级，增强自身适应新时代职业技能素质显得格外重要，当前数控技术的学习在各个职业院校已经十分的普及，那么如何利用已有的数控技术基础让学生快速的拓展学习工业机器人技术是一个值得职业教育者研究的问题。 1工业机器人在数控机床中的应用优势 （1）工业机器人的加入，可以使数控机床具备高精度的加工能力，通过合理的参数设定，可对加工过程中产生的误差进行有效补偿，避免了误差的不断积累。（2）工业机器人与数控机床的有机融合，使机床具备了高柔性的特点，可以按照加工工件的规格、型号、尺寸、形状等，对夹具进行更换，从而满足不同产品的加工需要，整个换产过程所耗费的时间比较短，有助于生产能效的提升。（3）工业机器人的应用，使得数控机床的加工功能得到进一步拓展，单台机床能够同时完成多种加工。（4）工业机器人的加入，使数控机床的自动化程度获得了大幅度提升，机床的操作过程变得更加简便，维护工作量显著减少，劳动强度随之降低。近年来，随着工业机器人的不断发展，其各方面性能日渐完善，机器人本体的结构变得更加灵巧，控制系统的功能越来越强大，智能化程度逐步提升，工业机器人在数控机床中的应用已经成为一种必然的发展趋势。 2工业机器人在数控机床中的运用实践 2.1总体设计思路 为提高数控车床的整体能效，针对传统的人工装卸工件方式进行技术改进，应用工业机器人替代人工完成上下料。可将工业机器人设置在2台数控车床的中间，使料箱处于机器人的上侧，料盘处于机器人的下侧，数控车床与工业机器人之间的距离设定为1200mm。2台数控车床的高度均为1500mm，主轴中心位置与地面之间的距离为900mm，机床加工的工件形状为圆柱状，据此确定工业机器人的工业半径为1000mm。工业机器人的形式较多，不同形式的机器人有着自己的特点，如直角坐标机器人的定位精度高，但占地面积较大，整体灵活性一般；圆柱坐标机器人的控制简单，机体占用空间相对较小，但定位精度没有直角坐标机器人高，适用于工件的搬运；关节型机器人的结构与人体的关节非常类似，采用转动型关节，拥有6个自由度，基本可以满足大部分场合的使用需要，如自动上下料、喷漆、工件搬运等等，其特点是结构紧凑，占地面积小。通过比较，并结合生产实际，决定选用关节型机器人。 2.2工作流程设计 文章设计的上下料单元由以下几个部分组成：数控车床（2台）、工业机器人（1台）、料盘（1个）、物料箱（1个）。数控机床接收到工业机器人发出的指令后，会控制液压卡盘完成夹紧和松开操作，在料盘的每个工位上均加装接近开关，可检测是否有工件，同时在料盘下方安装电机，可带动料盘做旋转运动，这样一来，料盘每次都能转动至一个有工件的工位上，机器人会从数控机床上抓取加工完毕的工件，放入到物料箱内。加工单元的具体流程如下： Step1：工业机器人的末端执行器（机械手）会从待机的位置处移动到取料位置的一侧，机械手此时处于松开状态，当机器人接收到指令后，会移动到取料位置，机械手从松开状态转换为夹紧状态，夹取工件后，移动到待机位置。 Step2：工业机器人在待机位置处将夹取工件的机械手移动至数控车床安全门前方，随后将机械手移动至卡盘的正前方，以缓慢的速度移入到卡盘内，机械手转为松开状态，将工件放入卡盘，此时数控车床会将卡盘夹紧，机器人移至防护门前，恢复到待机位置处，数控车床开始对工件进行加工处理。 Step3：工业机器人从待机位置处移至数控车床的防护门前方，确认防护门开启到位后，将机械手移至卡盘正前方，然后以缓慢的速度移入卡盘内，此时机械手会从松开状态转为夹紧状态，数控车床松开卡盘，机器手将卡盘内的工件夹取后，移至防护门前，将加工好的工件放入到物料箱内。 2.3机器人的回转结构 2.3.1腰部回转 机器人的腰部回转方案有两种，第一种方案是在底座上端安装电机，借助联轴器和齿轮传动，带动机器人的腰部做回转运动；第二种方案是在底座上端安装电机，利用谐波减速器与回转轴进行直连，通过输出轴与腰部的连接，带动腰部在底座上做回转运动。通过对上述两种回转方案进行对比分析后，决定采用第二种方案，因为该方案的整体结构较为简单，便于安装和维修，同时还能使机器人的控制精度得到一定的提升。 2.3.2手臂回转 工业机器人的手臂由大臂和小臂两个部分组成，手臂的回转方案有以下两种，第一种是利用谐波减速器使电机直接与手臂相连，从而带动大臂和小臂做回转运动；第二种方案是借助电机带动谐波减速器做回转运动，机器人的小臂在减速器的减速作用下，带动连杆机构完成小臂回转。从理论的角度上讲，这两种方案均具有一定的可行性，对比而言，第一种方案的整体结构较为简单，第二种方案的结构较为复杂，但是该方案的稳定性要优于第一种方案，手臂采用四杆结构，有利于减轻自重，从而使运动过程变得更加平稳，能够满足较大作业空间的使用需要。鉴于此，决定选用第二种方案作为机器人手臂的回转方案。 2.3.3腕部俯仰 机器人腕部的俯仰有以下几种方案：第一种方案是利用电机经谐波减速器带动机器人的腕部做俯仰运动；第二种方案是电机经联轴器

工业机器人

0.2工业机器人与数控机床有什么区别？ 答：1.机器人的运动为开式运动链而数控机床为闭式 运动链； 2.工业机器人一般具 有多关节，数控机床一般无关节且均为直角坐标系统； 3.工业机器人是用于 工业中各种作业的自动化 机器而数控机床应用于冷 加工。 4.机器人灵活性好，数控机床灵活性差。 0.7题0.7图所示为二自由度平面关节型机器人机械手，图中L1=2L2，关节的转角范围是0゜≤θ1≤180 ゜,-90゜≤θ2≤180゜,画出该机械手的工作范围（画图时可以设L2=3cm）。1.1 点矢量v为 ] 00 . 30 00 . 20 00 . 10 [T， 相对参考系作如下齐次坐 标变换： A= ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? - - 1 0.9 000 .1 000 .0 000 .0 0.3 000 .0 866 .0 500 .0 0. 11 000 .0 500 .0 866 .0 写出变换后点矢量v的表达 式，并说明是什么性质的变 换，写出旋转算子Rot及平 移算子Trans。 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? - ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 1 1 5 1 1 1 1 1 1 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?- - - 1 1 1 1 1 1 2 2 5 5 9 9 5 5 1 1 1 1 1 1 = ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? - 1 5 1 1 1 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?- - - 1 1 1 1 1 1 2 2 5 5 9 9 5 5 1 1 1 1 1 1 = ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? - - - 1 1 1 1 1 1 4 4 1 1 1 1 1 1 2 2 1.8 如题1.8图所示的二自 由度平面机械手，关节1为 转动关节，关节变量为θ1； 关节2为移动关节，关节 变量为d2。试： （1）建立关节坐标系，并 写出该机械手的运动方程 式。 （2）按下列关节变量参数 求出手部中心的位置值。

GZ智能数控机床及机器人集成控制技术

2017年全国职业院校技能大赛 竞赛项目方案申报书 赛项名称：智能（数控机床与机器人集成）控制技术 赛项组别：____________________ 高职组______________ 专业大类：_________________ 装备制造大类___________ 方案设计专家组组长：__________ 郭士义______________ 专家组组长手机: _____________________________ 方案申报单位（盖童）：全国机械职业教育教学指导委员会方案申报负责人：___________________ 婪_____________ 联系手机: ___________________________________ 邮箱号码: ___________________________ 通ffU?址: _____________ 北京市西城区三里河路46号 邮政编码：_______________________ 100823 ______________

2016年08月25日申报日期:

20仃年全国职业院校技能大赛 竞赛项目方案 —、赛项名称 （一）赛项名称 智能（数控机床与机器人集成）控制技术（二）压题彩照

（三）赛项归属产业类型 装备制造类 （四）赛项归属专业大类“机械制造与自动化580102”、“数控技术 580103”、“数控 设备应用与维护580302”、“机电设备维修与管理580301 \ 二、赛项申报专家组 三、赛项目的 通过技能大赛考核参赛选手维护、调试、操控机器人及数控 机床的技能，检阅参赛队组织管理、团队协作、工作效率、质量与成本控 制、安全意识等职业素养；引导企业关注行业在“数控机床及工业机器人技 术应用”方面的发展趋势及新技术的应用；促进智能化技术应用人才培养； 促进智能制造技术（含机器人设备安装、调试、维护、使用）的普及及相关 专业的建设。 通过开展竞赛可促进相关专业课程改革和师资队伍建设，突出培养学生的创新能力和实践能力，提升学生职业能力和就业质量，有利于构建现代职业教育体系，为社会培养能从事产品生产工艺设计与实施的高素质劳动者和专业技能型人才，从而推动职业

机器人与机床集成应用的现状与问题

机器人与机床集成应用的现状与问题 随着我国装备制造业转型升级，在市场需求和技术进步双重作用下，近几年来工业机器人与数控机床集成应用发展很快，应用的形式不断扩展，对当前机床智能化潮流带来新的推动。 一、机器人与机床集成应用的快速发展 权威的专业展览会是反映一个行业总体情况和技术趋势的最佳窗口。我们不妨从近三年来几个国内外知名机床展览会，看一下机器人与机床集成应用的发展情况。 （一）CCMT2014展览会的情况 该展会全称是中国数控机床展览会，由中国机床工具工业协会于2014年2月24-28日在上海新国际博览中心举办。展会上共展出64台6关节机器人与机床集成应用的案例，比上届展会（CCMT2012）的31台增加1倍之多，足以说明当前机器人与机床集成应用的热度。 在这次展会上，首次出现了机器人制造商、机器人集成商和机器人应用企业齐聚的场面。展出自行制造机器人的机床企业，也由上届3家增至7家，分别是：广州数控、南京埃斯顿、大连机床、华中数控、大连光洋、北村机床、成都广泰等，其中有4家原来的主营业务是数控系统。 展会上引人注目的，还有秦川机床集团展出自行开发研制的机器人专用RV减速器，以及大连光洋展出了具备刀库和电主轴的铣削机器人，这使机器人本身演变成了一台加工中心。 （二）EMO2013欧洲机床展览会的情况

该展会由欧洲机床工业合作委员会于2013年9月16-21日在德国汉诺威举办，其众多工业机器人与数控机床集成应用案例成为展会一大亮点。特别是KUKA公司与SIEMENS公司联合举行新闻发布会，宣布双方将展开全面业务合作，共同推进“工业4.0”的智能自动化解决方案，成为展会的一个重要事件。在CCMT2014展会上，这两家就已经进行了机器人与机床集成应用的联合展示。 在展会上，机器人与机床集成应用的展示比比皆是。例如，DMG MORI公司展出了工业机器人上下料等多种自动化加工解决方案。SPINNER公司展出的6台数控车床展品，都有机器人上下料。MAZAK、OKUMA、EMAG、大连机床集团等公司也展出了机器人与机床集成应用的展品。 （三）IMTS2012展览会的情况 该展会由美国机械制造技术协会于2012年9月10-15日在美国芝加哥举办。在该展会上，工业机器人的参展阵容空前壮观，全球四大机器人制造商KUKA、ABB、YASKAWA（安川）、FANUC均高调亮相，展出了数量众多，规格、用途各异的机器人展品。其中，FANUC公司不仅展出了焊接机器人、搬运重量达1350kg的搬运机器人，还在现场演示4台钻削中心和两台机器人组成的柔性制造单元；KUKA公司则在展台的中心位置展示了一台切削机器人。其他参展机器人厂家更是不胜枚举。 国际知名的机床制造商DMG MORI、MAKINO、MAZAK、OKUMA、斯来福临、大连机床等许多机床制造商也纷纷展示数控机床与工业机器人组成的柔性单元，海克斯康（Hexagon）展示了机器人在测量方面的应用，Weldon Solution公司展示了机器人在分拣方面的应用。 从以上3个知名机床展，我们可以清楚地看到工业机器人正大踏步走进机床领域，并与机床结合在一起，为用户提供各种个性化的智能制造装

[财经类试卷]数控机床及工业机器人练习试卷1及答案与解析

数控机床及工业机器人练习试卷1及答案与解析 一、单项选择题 共30题，每题1分。每题的备选项中，只有l个最符合题意。 1 CNC装置是一个( )装置。 （A）位置控制 （B）精度控制 （C）信息控制 （D）流程控制 2 计算机数控的英语简称是( )。 （A）CAM （B）PLM （C）CNC （D）PC 3 为了能够加工出符合要求的零件轮廓，数控装置必须具有插补功能，下面有关插补算法中，正确的是( )。 （A）常用的插补算法分两类：脉冲增量法和数字增量法 （B）脉冲增量法适合于交流伺服电动机作为驱动元件闭环伺服驱动系统 （C）数字增量法适合于步进电动机作为驱动元件的开环伺服驱动系统和直流伺服电动机作为驱动元件闭环伺服驱动系统 （D）数字增量法适合于直流伺服电动机作为驱动元件开环伺服驱动系统

4 ( )是衡量PLC软件功能强弱的主要指标。 （A）数据处理速度 （B）I/O电数 （C）编程语言的容量 （D）编程语言的指令条数 5 下列属于独立型PLC特点的是( )。 （A）内装型PLC的硬件电路可与CNC其他电路制作在同一块印制电路板上，也可以单独制成一块附加印制电路板，供用户选择 （B）内装型PLC，对外没有单独配置的I/O接口电路，而使用CNC系统本身的I/O接口电路 （C）采用内装型PLC，扩大了CNC内部直接处理的窗口通信功能，可以使用梯形图编辑器和传递高级控制功能，造价低，提高了CNC的性能/价格比 （D）在性能/价格上不如内装型PLC 6 下列关于数控机床加工的说法中，错误的是( )。 （A）是按预先编写的零件加工程序自动加工 （B）是在人的干扰下加工零件 （C）其加工精度可以利用软件进行校正和补偿 （D）一般借用通用夹具 7 下列叙述中，不正确的是( )。 （A）开环数控机床不带位置检测反馈装置

机器人数控机床自动上下料项目

加工装配工作站由上下料工业机器人，机器人控制柜，PLC 控制柜，仓库，上料输送线工作站等构成，机器人完成对工件的搬运和入仓装配，而数控机床则对搬运的工件进行加工处理，机器人与数控机床配合零件的加工入仓。 加工装配工作站运行的准备条件 （1）物料台八个凹槽检测有，仓库八个凹槽检测无，且配件台待装配零件放满。转盘旋转到位，即工件到达机器人抓取的指定位置（运行前用手动模式触摸屏校正）。 （2）机器人选择远程模式，机器人在作业原点,机器人运行无。 （3）机器人报警无，CNC 报警无。 （4）CNC 卡盘上无工件，CNC 就绪。 ） （1）按下启动按钮，机器人伺服使能，机器人启动，发出机器人上料开始信号。 （2）机器人接到上料开始信号，机器人搬运工件到达CNC 正前方50cm 处，发出机器人上料完成信号。（3）CNC 接到上料完成信号，CNC 门打开，CNC 门开到位，发出机器人送料开始信号。 （4）机器人接到送料开始信号，机器人将工件送入CNC，返回CNC 正前方50cm 处，发出机器人送料完成信号。 （5）CNC 接到送料完成信号，CNC 门关闭，CNC 门关到位，CNC 加工开始，CNC 加工完成，CNC 门打开，CNC 门开到位，发出机器人取料开始信号。 （6）机器人接到取料开始信号，机器人将CNC 内的工件取出，发出机器人取料完成信号。 ） （7）CNC 接到机器人取料完成信号，CNC 门关闭，CNC 门关闭到位，发出机器人入仓装配开始信号。

（8）机器人接到入仓装配开始信号，机器人把工件放入仓库的凹槽中，机器人移动到装配台夹取配件，待装配完成，发出机器人装配完成信号。（9）机器人接到装配完成信号，机器人回原点，若仓库装配完的工件数超过八个（含八个）则机器人停止搬运，待清仓与加料加配件后，按下复位按钮，系统继续运行。若仓库装配完的工件数低于八个则系统继续运行。 （10）暂停：按下暂停按钮，机器人停止搬运，按下复位键后一切运行正常。 急停：拍下急停按钮，红灯常亮，机器人停止搬运，PLC 输出复位（除警示灯（红）、机器人急停、CNC急停外），待按下复位按钮，警示灯（红）灭，机器人及CNC急停清除，旋转转换开关，手动恢复各部分为初始状态，机器人选择示教模式回原点，仓库清空，按下启动按钮工作站运作重新开始。 注：条件没准备好时，黄灯1HZ 闪烁，条件准备好时，黄灯常亮。待按下启动按钮设备运行绿灯常亮，急停时红灯常亮。转换开关用于手动与自动间的切换，以及急停后各部件初始状态的恢复。 上下料装配工作站系统配置

数控机床上下料机器人综述

数控机床上下料机器人综述 龚留杰 （武汉理工大学机电工程学院武汉 430070） 摘要:首先简述了上下料机器人的总体结构类型，然后分析了机器人系统组成 和各组成部分的功能以及工作原理，控制系统。最后对上下料机器人系统的发展和研究方向进行了展望。 关键词:上下料；工业机器人；数控机床；PLC Review of loading and unloading robot on NC machine tool Gong Liujie (Wuhan University of Technology, Mechanic and Electronic Engineering, Wuhan 430070) Abstract:Firstly, illustrate the general structure type of loading and unloading robot simply. Then analyze the composition of robot system, the function of each component and operating principle, control system. Finally future directions and prospects were discussed． Key words：loading and unloading; industrial robot; numerical control machine tool; PLC 1.引言 21世纪以来，机器人已经成为现代工业中不可缺少的重要工具。机器人是最具代表性的现代多种高新技术的综合体，它可从某种角度折射出一个国家的科技水平和综合国力。自从上世纪60年代第一台工业机器人问世以来，机器人的种类已经从最初的操作手逐渐衍生出各类机器人，并且深入到人类生活的方方面面。 机床上下料机器人是在数控机床上下料环节取代了人工的完成工件的自动装卸功能，。数控机床上下料机器人具有速度快、柔性高、效能高、精度高、无污染等优点，主要适应的对象大多为大批量重复性或者是工件质量较大以及工作环境恶劣条件。在新兴工业化时代，机床上下料工业机器人能够满足快速、大批量加工节拍的生产要求，能够节省人力资源成本，

关于举办2019年职业院校高档数控机床和机器人技术应用

关于举办2019年职业院校高档数控机床和机器人技术应用 教师技能培训班的通知 各相关院校： 伴随《中国制造2025》的逐步落实，智能制造与职业教育需要深化融合，职业院校专业师资队伍建设成为职教领域共同关注的焦点和难点。为提高专业教师教育教学水平和创新建设能力，提升应用型教学资源的开发能力和利用，服务制造强国战略，促进装备制造类专业教学资源共建共享，让教师们有机会学习、总结和交流，浙江亚龙教育装备研究院拟组织举办2019年职业院校“高档数控机床和机器人技术应用”教师技能培训班。现将有关事项通知如下： 【一】培训对象： 各相关院校“数控”相关专业教师及实训指导教师，每校可报1~2人，为保证培训质量，每期限报20人〔额满即止〕。 【二】培训时间及地点： 期别报到时间培训时间报名截止培训地点 第二期7月10日7月11日-18日6月30日 温州大学瓯江学院 亚龙学院 温州市永嘉工业园区 〔瓯北街道园区大道、林浦路交叉口〕 第三期12月12日12月13日-20日12月3日 【三】培训内容及安排 时间课程内容课时第一天报到/ 第二天开班 ①亚龙数控设备介绍 ②机器人的组成 ③示教器按键及操作画面介绍 ④点动机器人及坐标系介绍 ⑤工具坐标系设置 6 第三天①机器人夹具的安装与操纵 ②机器人示教编程和调试 ③操纵指令的编辑 ④机器人码垛指令介绍 ⑤文件的备份/加载 ⑥零点复归 6 第四天①熟悉硬件结构及接口连接 ②依照原理图对比硬件熟悉机床电路 ③机床各模块原理介绍 ④数控机床电气电阻测量方法讲解 ⑤数控机床硬件故障讲解 6 第五天①数控系统画面介绍 ②行程限位及回零的方式介绍与设置 ③系统数据的备份与恢复 ④常用参数的介绍 ⑤数控机床参数故障讲解 6 第六天①PMC的结构介绍 ②PMC各画面的操作方法 6

论机器人与机械的关系

论机器人与机械的关系 【摘要】：随着经济发展和社会进步，施工领域不断扩展，施工规模越来越巨型化，尤其是建设施工向高级化方向发展，高等级公路和铁路的施工要求和施工精度愈来愈高，目前建设工程基本上实现了机械化，但停留在人工操纵和控制上。这将制约建设机械的技术发展，性能和功能的提高，必须逐步是机械向着机械自动化和智能化方向发展。因此，工程机械未来的发展方向是机器人。 【关键词】：机器人机械科技关系 机器人的英文名是“Robot”,最早的意义是像奴隶那样进行劳动的机器。但是有关机器人的定义随着时代发展不断发生着变化，但工业机器人的定义已经被基本确定，根据国家标准，工业机器人被定义为“其操作机是自动控制的，可重复编程、多用途，并可对3个以上轴进行编程。它可以是固定式或移动式。在工业自动化应用使用”，其中操作及被定义为“是一种机器，其机构通常有一系列互相铰接或相对滑动的构建所组成，它通常有几个自由度，用以抓起或移动物体。”所以工业机器人可以认为是一种你拟手臂、手腕和手功能的机械电子装置，它可以把任一物体或工具按空间位置姿态的要求进行移动，从而完成某一工作生产的作业要求。由机器人的定义而知，机器人与机械有必然的内在联系，机械科技的重要性也不容忽略。 机械科技是现代科学技术和工业发展的重要基础。一方面，现代科学技术的发展对机械科技不断地提出课题；另一方面，机械科技本身的发展也必须依赖于其它科技的进步。与计算机和信息技术相联系

的自动化，智能化，与其它学科相联系的综合交叉以及系统化，集成化是机械科技发展的三个明显特征。智能机器人，微型机械，计算机集成制造系统和智能制造系统是这些特征的最新体现。 机械科技是研究机械系统性能、设计、制造的基础理论和技术的科学。它包括机构学、传动机械学、机械振动学、机械机构强度学、摩擦学、设计理论与方法、机械热加工、特种加工、测试理论与技术以及计算机辅助制造系统等。 机构科技在人类文明史上一直有重要的作用，近代史上每一次工业革命都是以机械科技的发展为基础的。现代科技中许多新领域的发展也都以来与机械科技的发展，例如计算机技术中硬盘和硅片的超精加工技术，航空航天技术中精密及自动化机械仪器和装备，深海探测作业水下机器人，低噪声前提中高质量大型螺旋桨、细微工程、特殊坏境工程、卫星通讯等高新技术领域都对机械科技提出了许多课题。 随着新技术革命的发展，机械科技本身也在不断进步，尤其是计算机和电子技术的迅速发展及其在机械中的应用，是机械科技发生了极为广泛与深刻的变化。现在机械科技几乎处处离不开计算机和电子技术。计算机辅助设计、计算机辅助制造CAD/CAM一体化，计算机辅助测试（CAT）与分析（CAA）、计算机数值模拟与图形仿真、计算机在线监控与故障诊断技术等等，在一定的意义可以说，计算机开创了机械科技的新时代。信息传感技术、系统控制理论与技术、企业经营管理技术、生物技术等于机械科技相结合，产生了极其任何计算机集成制造系统为代表的全新的机械系统。

工业机器人在数控机床中的运用探讨

工业机器人在数控机床中的运用探讨 摘要：在进行机械制造加工的过程中，数控机床是非常关键的设备装置，为了 进一步促进数控机床生产效率和质量的提高，需要科学有效的利用工业机器。基 于此，本文主要对工业机器人在数控机床中的运用进行系统性的分析和探讨，希 望可以为我国工业领域的发展提供一些借鉴意义。 关键词：工业机器人；数控机床；运用 前言：近年来，我国信息化技术的发展速度越来越快，工业生产领域也开始有效 的应用一些先进的技术手段。在新时期，将工业机器人科学合理的应用于数控机 床当中，可以进一步促进生产时效的提高，更好的满足生产需求，下面对此进行 具体的分析。 1.工业机器人的应用优势 在数控机床中科学合理的运用工业机器人，能够促使数控机床加工能力的提高。同时还可以进行有效的参数设置，对加工时出现的误差做出补偿，防止误差 长时间累积在一起。二者的有机结合使得数控机床具有良好的高柔性，能够根据 加工工件的大小、型号和形状等，更换适宜的夹具，以便更好的满足各类产品的 加工要求，而且换产期间消耗的时间较短，可以进一步提高生产能效。除了上述 优势特征外，运用工业机器人还可以完善机床的各项加工功能，以便于同时完成 不同种类的加工。最后，通过对工业机器人的有效运用还能够提高机床的自动化 程度，使得机床各项操作更加便捷高效，减少工人的劳动强度。 2.工业机器人在数控机床中的运用 2.1设计分析 为了有效的增强数控车床的生产能效，可以利用工业机器人完成传统人工的 上下料操作。在实际操作过程中，每两台数控机床之间应用一个工业机器人，在 机器人上方设置料箱在其下方设置料盘，二者之间的距离保持在1200mm。因为 工业机器人的种类十分丰富，每个类型的机器人都有着不同的特点。比如，直角 坐标机器人占地面积大且灵活性较差，但是其定位精度比较高。而圆柱坐标机器 人易于控制且占地较小，但是定位精度较低，一般多应用于搬运工件。关节型机 器人从其结构上来看，和人体关节有着许多相似之处，能够满足多种不同的场合 需求，包括；自动上下料、搬运工件等，同时占地面积也比较小。进行综合对比 分析，主要选取关节型机器人进行数控机床生产作业。 2.2工作流程 上下料单元主要包括以下几个组成部分：数控车床、料盘、工业机器人等。 首先，工业机器人发出指令，数控机床收到后会操控液压卡盘实施夹紧、松开等 工作。料盘工位上设置了接近开关，能够对工件进行有效的检测。电机则设置在 料盘下方，能够带动料盘完成一系列的旋转运动，使得料盘转动到相应的工位上，机器人就会完成工件的抓取，然后准确的放置在物料箱当中。加工单元的实际操 作流程如下所示：第一步，工业机器人在收到指令后开始移动，到达取料位置后 通过机械手完成工件的夹取，然后再回到待机位置。第二步，工业机器人的机械 手转移到安全门前并转移到卡盘内，将工件放入。在工业机器人回到待机位置后，数控车床完成工件的加工和一系列的处理。最后一步，工业机器人转移到防护门前，确保防护门处于开启状态后，再将机械手放到卡盘内，完成工件夹取后继续

机电设备评估基础分类模拟题数控机床及工业机器人(三)(机电设备评估基础分类模拟题(二)

机电设备评估基础分类模拟题数控机床及工业机器人 (三)(机电设备评估基础分类模拟题(二) 一、单项选择题 每题的备选答案中，只有1个最符合题意 1. 伺服系统是一种以为控制对象的自动控制系统。 A.功率 B.机械位置或角度 C.速度 D.工作效率 答案：B 伺服驱动系统简称伺服系统(server system)，是一种以机械位置(或角度)作为控制对象的自动控制系统。对于数控机床，如果说CNC装置是数控机床的“大脑”，是发布“命令”的“指挥机构”，那么伺服系统便是数控机床的“四肢”，是一种“执行机构”。它忠实而准确的执行由CNC装置发出的运动命令。 二、多项选择题 每题的备选答案中，有2个或2个以上符合题意，至少有1个错项。 1. 按照控制对象和使用目的的不同，数控机床伺服系统可以分为。 A.刀具伺服系统 B.主轴伺服系统 C.切削伺服系统 D.进给伺服系统 E.辅助伺服系统

答案：BDE 按控制对象和使用目的的不同，数控机床伺服系统可分为进给伺服系统、主轴伺服系统和辅助伺服系统。 2. 按照伺服系统控制方式的不同，可将数控机床分为数控机床。 A.半闭环控制 B.开环控制 C.半开环控制 D.闭环控制 E.混合控制 答案：ABC 按照伺服驱动系统控制方式的不同，数控机床有三种基本类型： (1)闭环控制数控机床。 (2)半闭环控制数控机床。 (3)开环控制数控机床。 3. 下列设备或装置中，有可能成为FMC的组成部分。 A.加工中心 B.机器人 C.刀具自动输送装置 D.托盘自动交换装置

E.加工过程的检测装置 答案：BCDE 解析参见多选27题相关解析。 4. 工业机器人一般由组成。 A.输入系统 B.操作机 C.控制系统 D.驱动系统 E.输出系统 答案：ACE 单微处理器CNC装置只有一个微处理器，或虽然有两个以上的微处理器，但其中只有一个微处理器能够控制总线，而其他微处理器不能控制系统总线，不能访问主存储器，各微处理器组成主从结构。单微处理器结构的CNC装置几乎都采用以总线为中心的计算机结构，但不是全部采用总线结构。 5. 交流主轴电动机是经过专门设计的鼠笼式三相异步电动机，其结构特点是。 A.没有外壳 B.转动惯量较大 C.转子为细长型 D.定子铁心上有轴向通风孔

工业机器人

工业机器人 一、工业机器人的含义 工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器装置，它能自动执行工作，是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。它可以接受人类指挥，也可以按照预先编排的程序运行，现代的工业机器人还可以根据人工智能技术制定的原则纲领行动。 二、组成结构 工业机器人由主体、驱动系统和控制系统三个基本部分组成。主体即机座和执行机构，包括臂部、腕部和手部，有的机器人还有行走机构。大多数工业机器人有3～6个运动自由度，其中腕部通常有1～3个运动自由度。驱动系统包括动力装置和传动机构，用以使执行机构产生相应的动作。控制系统是按照输入的程序对驱动系统和执行机构发出指令信号，并进行控制。 三、工业机器人种类 移动机器人（AGV） 工业机器人的一种类型，它由计算机控制，具有移动、自动导航、多传感器控制、网络交互等功能。 广泛应用于机械、电子、纺织、卷烟、医疗、食品、造纸等行业的柔性搬运、传输等功能，也用于自动化立体仓库、柔性加工系统、柔性装配系统（以AGV 作为活动装配平台）；同时可在车站、机场、邮局的物品分捡中作为运输工具。 点焊机器人 具有性能稳定、工作空间大、运动速度快和负荷能力强等特点，焊接质量明显优于人工焊接，大大提高了点焊作业的生产率。 主要用于汽车整车的焊接工作，生产过程由各大汽车主机厂负责完成。国际工业机器人企业凭借与各大汽车企业的长期合作关系，向各大型汽车生产企业提

供各类点焊机器人单元产品并以焊接机器人与整车生产线配套形式进入中国，在该领域占据市场主导地位。 弧焊机器人 主要应用于各类汽车零部件的焊接生产。在该领域，国际大型工业机器人生产企业主要以向成套装备供应商提供单元产品为主。 激光加工机器人 激光加工机器人是将机器人技术应用于激光加工中，通过高精度工业机器人实现更加柔性的激光加工作业。 真空机器人 一种在真空环境下工作的机器人，主要应用于半导体工业中，实现晶圆在真空腔室内的传输。真空机械手难进口、受限制、用量大、通用性强，其成为制约了半导体装备整机的研发进度和整机产品竞争力的关键部件。而且国外对中国买家严加审查，归属于禁运产品目录，真空机械手已成为严重制约我国半导体设备整机装备制造的“卡脖子”问题。直驱型真空机器人技术属于原始创新技术。 洁净机器人 一种在洁净环境中使用的工业机器人。随着生产技术水平不断提高，其对生产环境的要求也日益苛刻，很多现代工业产品生产都要求在洁净环境进行，洁净机器人是洁净环境下生产需要的关键设备。 四、工业机器人产业链分析 工业机器人行业上游是核心零部件，主要的是减速机和控制系统，这相当于机器人的“大脑”，中游是机器人本体，就是机器人的“身体”，下游是系统集成商，国内企业都集中在这个环节上。