工業(yè)機器人在數(shù)控機床中的運用分析

陳星

摘 要： 近些年來，信息化技術(shù)正在獲得迅速改進，各個行業(yè)生產(chǎn)以及日常生活都不能缺少數(shù)控技術(shù)作為保障。在新時期的工業(yè)領(lǐng)域中，工業(yè)機器人構(gòu)成了其中不可或缺的一項關(guān)鍵技術(shù)，工業(yè)機器人適合運用于新型的數(shù)控機床，在此前提下獲得生產(chǎn)實效的全面提高。然而實質(zhì)上，在數(shù)控機床的具體操作中如果要全面引入工業(yè)機器人作為輔助，那么還需配備多層次的配套技術(shù)。為此針對現(xiàn)階段的機床生產(chǎn)來講，技術(shù)人員有必要明確在數(shù)控機床中運用工業(yè)機器人的基本原理及技術(shù)特征；結(jié)合數(shù)控機床運用于日常生產(chǎn)的現(xiàn)狀，探求可行的改進措施。

關(guān)鍵詞： 工業(yè)機器人；數(shù)控機床；具體運用

引言：

與傳統(tǒng)加工模式相比來講，數(shù)控機床建立于自動數(shù)控技術(shù)的前提下。因此可以得知，此項技術(shù)有助于從根源上消除過高的工業(yè)成本，同時也提升了數(shù)控生產(chǎn)的實效性。由此可見，工業(yè)機器人適合運用于新形勢下的工控生產(chǎn)，尤其適用于數(shù)控機床[1]。這是由于，工業(yè)機器人輔助下的機床操作模式具備更明顯的簡便性與穩(wěn)定性，針對各種類型的數(shù)控產(chǎn)品都能予以實時性的生產(chǎn)。同時，新型的數(shù)控機床還有利于擴大整個機床的產(chǎn)能范圍，針對產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)予以全方位的調(diào)整，因此縮小了數(shù)控流程中的操作難度。

一、數(shù)控機床運用工業(yè)機器人的可行性

數(shù)控機床運用于新形勢下的工業(yè)生產(chǎn)，這種措施有助于從根源上消除過高的工業(yè)成本，對于整個流程的實效性也進行了全面提高。在這其中，工業(yè)機器人體現(xiàn)了十分鮮明的價值。在數(shù)控機床的各項操作中如果能借助工業(yè)機器人，就可以體現(xiàn)更高水準的柔性加工，同時也在較大限度內(nèi)縮短了工業(yè)加工消耗的時間[2]。具體來講，數(shù)控機床可以適用自動操控的工業(yè)機器人，此項措施表現(xiàn)為如下的可行性：

工業(yè)機器人具備更強的柔性與更高的加工精度。從加工能力的角度來講，工控機器人可以自動補償誤差，因此體現(xiàn)了誤差補償?shù)幕炯夹g(shù)特征。除了自動式的誤差補償之外，工業(yè)機器人相比來講還具備更好的柔性特征。這是由于，針對不同類型的工件而言，工業(yè)機器人都能選擇與之相應(yīng)的夾具及其他生產(chǎn)設(shè)施。在必要的時候，針對機床角度應(yīng)當能進行精確的調(diào)整，確保符合最根本的精度指標。此外，工業(yè)機器人符合了更高的自動化水準，因此整體上表現(xiàn)為更強的自動化加工性能。從用戶角度來講，用戶只要簡單進行相應(yīng)的設(shè)備維護就可以了。具體在操控機床時，用戶只要遵照特定的流程來完成按鍵操作，就能實現(xiàn)完整度較高的機床加工。

二、具體的技術(shù)運用

隨著數(shù)控技術(shù)的更新與改進，數(shù)控機器人整體上表現(xiàn)為更高的智能化與靈活性特征，這種趨勢在客觀上有助于提升機器人具備的自動操控性能。目前的狀態(tài)下，很多數(shù)控機器人都表現(xiàn)為更強的智能化特征，因此更適合運用于現(xiàn)階段的數(shù)控加工中。具體而言，現(xiàn)階段的數(shù)控機床運用工業(yè)機器人的流程和方法應(yīng)當包含如下：

（一）基本操作流程

具體在操作時，工業(yè)機器人應(yīng)當連接于數(shù)控機床，在二者連接的前提下就能完成全過程的信息識別以及數(shù)據(jù)交換。由此可見，工業(yè)機器人可以借助I/O的單獨接口來實現(xiàn)全程性的生產(chǎn)操控。數(shù)控機床本身設(shè)有防護門，此類防護門可以自動進行開啟。然而，只有當主軸處在靜止狀態(tài)下并且夾具全部開啟之后，機器人才能完成與之相應(yīng)的零件裝卸操作。在機床就緒的基礎(chǔ)上，對于整個機床應(yīng)當密切關(guān)注報警與急停的情況。

技術(shù)人員在預(yù)備就緒后，系統(tǒng)將會發(fā)出實時性的裝料或者卸料信息，然后機床就會進入與之相應(yīng)的操控與加工過程。因此可以得知，上述過程不能缺乏安全互鎖的機制。依照PLC的流程來實現(xiàn)整個的操作控制，機器人設(shè)有NC的操作流程，因此有助于防控突然出現(xiàn)的安全故障，保證了機床本身的安全性。

（二）數(shù)控加工的實例

具體在開展數(shù)控加工的有關(guān)操作時，選擇了汽車后橋部位的法蘭端面作為實驗對象，同時用于數(shù)控加工的還包括軸件的端面孔。在此次加工中，數(shù)控加工中心設(shè)計為臥式的雙面結(jié)構(gòu)，在此過程中引入了模塊化原理運用于機床設(shè)計。針對數(shù)控加工可以劃分為刀庫部分、夾具部分與獨立單元等。在上述的各個模塊中，加工單元分別位于左側(cè)與右側(cè)的位置上，Z坐標可以左右實現(xiàn)移動，橫坐標負責完成進給操作，而縱坐標負責上下移動主軸箱，從而實現(xiàn)相應(yīng)的進給操作。此外，固定夾具被安裝在獨立的中間單元位置上。整個加工中心的結(jié)構(gòu)設(shè)計為分體式的基本結(jié)構(gòu)，軸承可以上下旋轉(zhuǎn)，此種設(shè)計模式符合了外傾角與后橋的基本特征。

數(shù)控機床具體在進入加工流程之后，工業(yè)機器人可以作為搬運上下工件的必備設(shè)施。在這其中，工業(yè)機器人具體包含了執(zhí)行機構(gòu)、檢測工件的裝置、機床驅(qū)動的裝置、機床控制系統(tǒng)及其他相關(guān)裝置。在上料與下料的各個環(huán)節(jié)中，機床都能結(jié)合特定的節(jié)拍來完成相應(yīng)的移動。這是由于，技術(shù)人員已經(jīng)在控制機器人的系統(tǒng)中存儲了PLC程序。在完成存儲的前提下，整個機器人就能隨時改變上料與下料的速度和動作幅度。機床本身應(yīng)當是獨立布置的，各個流程都具有各自的特征。

（三）完善邏輯控制

數(shù)控機床如果要順利完成全過程的移動，那么不能缺少機床與機器人之間的密切配合。這是因為，數(shù)控機床只有實現(xiàn)了與機器人之間的緊密配合，才能密切監(jiān)控卸料流程以及加工流程。因此經(jīng)過分析可知，技術(shù)人員一旦結(jié)束了上述整個的操作流程，就可以打開系統(tǒng)中的防護門。與之相應(yīng)，如果要關(guān)閉系統(tǒng)中的防護門，則要等待關(guān)閉指令發(fā)出，并且完成機器人以及機床之間的交互過程。在現(xiàn)實的加工操作中，上述流程大約消耗了四秒左右的時間。因此可以得知，工業(yè)機器人有助于縮短軸承復(fù)位以及軸承移動消耗的時間，對于整個流程的非切削時間也能進行全面的縮短。

然而不應(yīng)當忽視，工業(yè)機器人即便具備再精密的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，在遇到特殊狀態(tài)時也可能陷入故障。為了防控突然出現(xiàn)的機床停機，技術(shù)人員可以選擇把人工模式與機器人自動切換的按鈕安裝于機床的某個位置上。系統(tǒng)一旦陷入了突然的緊急狀況，則要立即切換至人工模式，由操作人員負責操控整個機床的暫?；蛘邌印Ｏ到y(tǒng)如果處于上述狀態(tài)，則要緊急暫停機器人的各種動作運行，以此來防控意外的出現(xiàn)，保護操作人員本身的安全。

結(jié)束語：

隨著技術(shù)進步與經(jīng)濟發(fā)展，數(shù)控技術(shù)逐漸受到了更多行業(yè)的認可與接受。在這種狀況下，數(shù)控機床也更多運用于現(xiàn)階段的工業(yè)生產(chǎn)。近些年來，與數(shù)控機床密切相關(guān)的工業(yè)機器人表現(xiàn)為智能化以及小型化的趨勢，更多企業(yè)也逐漸意識到了數(shù)控機床運用自動化機器人的必要性。然而截至目前，與數(shù)控機床生產(chǎn)密切相關(guān)的工業(yè)機器人操控技術(shù)仍然欠缺完善性，對此亟待進行全方位的改進。未來在工業(yè)實踐中，技術(shù)人員還需不斷的摸索，因地制宜選擇適當?shù)臄?shù)控操作措施并且服務(wù)于整個數(shù)控生產(chǎn)實效性的提高。

參考文獻

[1]周永志，王義. 工業(yè)機器人在數(shù)控機床中的應(yīng)用[J]. 金屬加工（冷加工），2014（12）：28.

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[3]萬軍，呂值敏，楊代強. 無線通信在機器人及數(shù)控機床中的應(yīng)用研究[J]. 科技風，2016（15）：47.