工业机器人在数控机床中的运用分析

陈星

摘 要： 近些年来，信息化技术正在获得迅速改进，各个行业生产以及日常生活都不能缺少数控技术作为保障。在新时期的工业领域中，工业机器人构成了其中不可或缺的一项关键技术，工业机器人适合运用于新型的数控机床，在此前提下获得生产实效的全面提高。然而实质上，在数控机床的具体操作中如果要全面引入工业机器人作为辅助，那么还需配备多层次的配套技术。为此针对现阶段的机床生产来讲，技术人员有必要明确在数控机床中运用工业机器人的基本原理及技术特征；结合数控机床运用于日常生产的现状，探求可行的改进措施。

关键词： 工业机器人；数控机床；具体运用

引言：

与传统加工模式相比来讲，数控机床建立于自动数控技术的前提下。因此可以得知，此项技术有助于从根源上消除过高的工业成本，同时也提升了数控生产的实效性。由此可见，工业机器人适合运用于新形势下的工控生产，尤其适用于数控机床[1]。这是由于，工业机器人辅助下的机床操作模式具备更明显的简便性与稳定性，针对各种类型的数控产品都能予以实时性的生产。同时，新型的数控机床还有利于扩大整个机床的产能范围，针对产业结构予以全方位的调整，因此缩小了数控流程中的操作难度。

一、数控机床运用工业机器人的可行性

数控机床运用于新形势下的工业生产，这种措施有助于从根源上消除过高的工业成本，对于整个流程的实效性也进行了全面提高。在这其中，工业机器人体现了十分鲜明的价值。在数控机床的各项操作中如果能借助工业机器人，就可以体现更高水准的柔性加工，同时也在较大限度内缩短了工业加工消耗的时间[2]。具体来讲，数控机床可以适用自动操控的工业机器人，此项措施表现为如下的可行性：

工业机器人具备更强的柔性与更高的加工精度。从加工能力的角度来讲，工控机器人可以自动补偿误差，因此体现了误差补偿的基本技术特征。除了自动式的误差补偿之外，工业机器人相比来讲还具备更好的柔性特征。这是由于，针对不同类型的工件而言，工业机器人都能选择与之相应的夹具及其他生产设施。在必要的时候，针对机床角度应当能进行精确的调整，确保符合最根本的精度指标。此外，工业机器人符合了更高的自动化水准，因此整体上表现为更强的自动化加工性能。从用户角度来讲，用户只要简单进行相应的设备维护就可以了。具体在操控机床时，用户只要遵照特定的流程来完成按键操作，就能实现完整度较高的机床加工。

二、具体的技术运用

随着数控技术的更新与改进，数控机器人整体上表现为更高的智能化与灵活性特征，这种趋势在客观上有助于提升机器人具备的自动操控性能。目前的状态下，很多数控机器人都表现为更强的智能化特征，因此更适合运用于现阶段的数控加工中。具体而言，现阶段的数控机床运用工业机器人的流程和方法应当包含如下：

（一）基本操作流程

具体在操作时，工业机器人应当连接于数控机床，在二者连接的前提下就能完成全过程的信息识别以及数据交换。由此可见，工业机器人可以借助I/O的单独接口来实现全程性的生产操控。数控机床本身设有防护门，此类防护门可以自动进行开启。然而，只有当主轴处在静止状态下并且夹具全部开启之后，机器人才能完成与之相应的零件装卸操作。在机床就绪的基础上，对于整个机床应当密切关注报警与急停的情况。

技术人员在预备就绪后，系统将会发出实时性的装料或者卸料信息，然后机床就会进入与之相应的操控与加工过程。因此可以得知，上述过程不能缺乏安全互锁的机制。依照PLC的流程来实现整个的操作控制，机器人设有NC的操作流程，因此有助于防控突然出现的安全故障，保证了机床本身的安全性。

（二）数控加工的实例

具体在开展数控加工的有关操作时，选择了汽车后桥部位的法兰端面作为实验对象，同时用于数控加工的还包括轴件的端面孔。在此次加工中，数控加工中心设计为卧式的双面结构，在此过程中引入了模块化原理运用于机床设计。针对数控加工可以划分为刀库部分、夹具部分与独立单元等。在上述的各个模块中，加工单元分别位于左侧与右侧的位置上，Z坐标可以左右实现移动，横坐标负责完成进给操作，而纵坐标负责上下移动主轴箱，从而实现相应的进给操作。此外，固定夹具被安装在独立的中间单元位置上。整个加工中心的结构设计为分体式的基本结构，轴承可以上下旋转，此种设计模式符合了外倾角与后桥的基本特征。

数控机床具体在进入加工流程之后，工业机器人可以作为搬运上下工件的必备设施。在这其中，工业机器人具体包含了执行机构、检测工件的装置、机床驱动的装置、机床控制系统及其他相关装置。在上料与下料的各个环节中，机床都能结合特定的节拍来完成相应的移动。这是由于，技术人员已经在控制机器人的系统中存储了PLC程序。在完成存储的前提下，整个机器人就能随时改变上料与下料的速度和动作幅度。机床本身应当是独立布置的，各个流程都具有各自的特征。

（三）完善逻辑控制

数控机床如果要顺利完成全过程的移动，那么不能缺少机床与机器人之间的密切配合。这是因为，数控机床只有实现了与机器人之间的紧密配合，才能密切监控卸料流程以及加工流程。因此经过分析可知，技术人员一旦结束了上述整个的操作流程，就可以打开系统中的防护门。与之相应，如果要关闭系统中的防护门，则要等待关闭指令发出，并且完成机器人以及机床之间的交互过程。在现实的加工操作中，上述流程大约消耗了四秒左右的时间。因此可以得知，工业机器人有助于缩短轴承复位以及轴承移动消耗的时间，对于整个流程的非切削时间也能进行全面的缩短。

然而不应当忽视，工业机器人即便具备再精密的内部结构，在遇到特殊状态时也可能陷入故障。为了防控突然出现的机床停机，技术人员可以选择把人工模式与机器人自动切换的按钮安装于机床的某个位置上。系统一旦陷入了突然的紧急状况，则要立即切换至人工模式，由操作人员负责操控整个机床的暂停或者启动。系统如果处于上述状态，则要紧急暂停机器人的各种动作运行，以此來防控意外的出现，保护操作人员本身的安全。

结束语：

随着技术进步与经济发展，数控技术逐渐受到了更多行业的认可与接受。在这种状况下，数控机床也更多运用于现阶段的工业生产。近些年来，与数控机床密切相关的工业机器人表现为智能化以及小型化的趋势，更多企业也逐渐意识到了数控机床运用自动化机器人的必要性。然而截至目前，与数控机床生产密切相关的工业机器人操控技术仍然欠缺完善性，对此亟待进行全方位的改进。未来在工业实践中，技术人员还需不断的摸索，因地制宜选择适当的数控操作措施并且服务于整个数控生产实效性的提高。

参考文献

[1]周永志，王义. 工业机器人在数控机床中的应用[J]. 金属加工（冷加工），2014（12）：28.

[2]陈祖爵，王君，顾寄南. WSN在数控机床群与换刀机器人中的应用研究[J]. 机械设计与制造，2012（01）：54-56.

[3]万军，吕值敏，杨代强. 无线通信在机器人及数控机床中的应用研究[J]. 科技风，2016（15）：47.