工業機器人在數控加工中的應用研究

寇 舒

（嘉興職業技術學院 浙江·嘉興 314101）

工業機器人在工業生產中的應用，促進著工業生產方式的轉型升級，這也深刻體現著科學技術創新價值。數控加工作為典型的工業生產行業，工業機器人在數控加工中的應用具有較高的研究價值。

1 工業機器人在數控加工行業中的應用價值

自動化水平較高。與傳統數控加工生產模式相比，工業機器人能夠利用自動化技術開展數控加工工作，在工作過程中有效的減少了人力資源的應用，對提升工作效率與減少人力資源成本具有重要價值。工業機器人能夠長時間在生產線進行操作，對提升工業產值意義明顯。

生產精密性強。數控加工行業對產品生產質量的要求較高，工業機器人能夠在電腦編程下實現對數控加工數據的精準控制。受工業機器人工作模式的影響，在對機器人核心控制器進行操作數據設定的背景下，工業機器人能夠嚴格對生產精密性進行控制，對提升生產效率，減少成本浪費具有明顯的促進作用。

適用性強。工業機器人對工作環境具有較強的適應性，其能夠在不同的工作環境中開展工作。同時工業機器人能夠進一步開發數控的功用，同一臺數控機床能夠同時進行測、銑、鉸等多種不同的工作。

2 工業機器人在數控加工中的具體應用

2.1 在數控加工生產車間中的應用

工業機器人可在數控加工生產車間中進行應用，數控機床在對零件進行加工的過程中，工業機器人可參與到數控加工生產車間，且對提升車間生產自動化程度具有重要作用。伴隨當下行業發展與工業機器人使用需求的影響，市場上不斷以數控機床生產操作為目的生產設計工業機器人。以此為前提，工業機器人在數控加工生產車間中的應用能夠提升車間生產效率與產品生產質量，對保障產品生產質量穩定性與產品精密度具有重要價值。工業機器人能夠代替傳統人工24小時不間斷開展車間工作，且不受車間環境的影響，因此其在數控加工生產車間中的應用十分廣泛。另外伴隨當下行業技術升級與創新，工業機器人靈敏度也在不斷提升。

2.2 輔助數控折彎機工作

數控折彎中工業機器人的應用主要包含兩種方式，首先，是以數控折彎機為主，在數控折彎機運行過程中，借助磁力與真空吸盤工業機器人能夠在折彎單位內進行靈活移動，對提升數控折彎機工作質量、提升其自動化水平具有重要價值。另外是以行走軸為前提，工業機器人在數控生產線內進行移動，以提升生產線加工的靈活性。工業機器人能夠使數控折彎機進行無縫銜接，在軟件編程控制下，工業機器人能夠進行部分封閉控制，這也輔助數控折彎機工作具有重要意義。另外在工作過程中，工業機器人能夠通過傳感器對機床速度進行識別，從而工業機器人能夠不斷對自身速度進行調節，在具體的數控折彎機工作過程中，工業機器人應用價值不斷凸顯，以電梯、防盜門為主的工業領域應用十分廣泛。

2.3 確保數控機床沖壓集成功能的發揮

數控機床生產作業過程中，工業機器人的應用以單機機器人為主，此類機器人在生產過程中，其能夠自足對生產材料進行定位移動，進而在精準定位后不斷對板料位置進行移動，從而實現對數控機床沖壓功能的完成。在結束階段性工作后，工業機器人能夠將沖壓之后的材料輸送至下一工作臺，進行下一步工作。在此過程中為實現數控機床生產環節效率提升，部分生產線使用多臺數控機床與多臺機器人進行生產操作，多臺機器人能夠相互配合進行生產工作，此種工業生產模式能夠提升生產效率，在當下數控機床生產車間中十分常見。多臺工業機器人在生產線中的應用中，不同工業機器人各司其職，以滿足生產線生產需求。另外在數控機床出現工作狀態異常時，機器人能夠精準性的識別機床狀態立即停止工作，以此保障生產線的安全生產。

2.4 熱模鍛領域的應用

在整個數控機床當中，有些機器需要負責熱模鍛的生產，熱模鍛生產中比較常見的數控機床主要包括兩臺模鍛機構，工作分別為沖壓和切邊。在使用機器人的時候，也要結合數控機床的具體功能選擇兩臺不同的機器人。第一個負責移送高溫物料，在頻爐加工完畢之后，把物料準確的移送到沖壓機器端；第二個機器人負責把沖壓步驟完成后的物料傳送給切邊機。當沖壓結束之后，在高溫狀態下數控機床可能出現粘連現象，此時機器人能夠發揮潤滑劑的作用。在生產過程中，環境非常惡劣，為了讓機器有更長的使用壽命，必須要對其進行維護，特別是不能讓機器人受到輻射和高溫的傷害。在各種傳感器的作用下，機器人也要有趨利避害的功能，當生產環境非常惡劣的時候，可以采取適當的自我保護措施。

3 工業機器人在數控加工中主要設計內容

腰部旋轉。為保障工業機器人在數控加工中的應用質量，機器人應當具備腰部旋轉條件，從機器人生產設計內容上來講，為實現腰部旋轉可通過基座上方安全電動機的方式所實現。首先通過聯軸器與齒輪實現腰部驅動運行，其次可通過諧波減速器促進旋轉。以上兩種不同的腰部旋轉方式在工業機器人設計中較為常見，但由于諧波減速器設計難度較低且操作管理簡單，此種工業機器人腰部旋轉方式在機器人設計中較為常見。

手臂旋轉。腰部旋轉主要是在空間上實現生產搬運與轉移，手臂旋轉能夠更加強調空間運輸的靈活性與空間運輸距離的把控，手臂旋轉主要包含大手臂與前臂，與腰部旋轉相同，手臂旋轉仍然包含兩種形式。諧波減速器能夠能夠實現對手臂旋轉的控制，使用諧波減速器連接電動機與手臂，手臂能夠得到驅動，同時電動機同樣能夠驅動諧波減速器進行旋轉，不同的手臂旋轉方式所呈現的手臂旋轉質量與穩定性具有差異性，在具體的設計生產過程中，工業企業可根據自身需求對工業機器人手臂旋轉方式進行選擇，以此更加高質量的滿足工作空間需求。

手腕間距。手腕間距設計包含三種不同形式，其一，通過電動機來驅動諧波減速器推動腕間運動。其二是將電動機和齒輪進行銜接，然后將其傳遞至前臂。前臂的前端改變旋轉方向，以驅動手腕進行俯仰運動。其三，電機驅動同步輪通過橡膠同步帶旋轉，并將動力傳遞到前臂的前端，以實現機器人前臂的腕部俯仰運動。

4 工業機器人應用背景下數控加工應用的發展趨勢

數控加工行業對高新技術人才的需求量更高。工業機器人在數控加工行業發展中的應用減少了傳統生產車間工作人力資源，但為保障工業機器人的正常運轉，企業需要招聘高質量技術人才補充到工作隊伍中，以對工業機器人運行狀態進行監督與管理。機器人作為自動化技術與智能化技術的產物，其對機器人操作與操控人員的技術要求較高，且受機器人自身程序、技術專業性的影響，企業需要高新技術人員不斷對工業機器人進行管理，以此保障工業機器人程序的轉型升級。

行業發展科技投入成本更高。工業機器人在數控加工生產行業中的應用屬于高新技術類型，此類技術應用需要企業不斷就自身科技理念與科技水平進行提升，這也就增加了行業發展成本。對于企業來講，為順應行業高新技術的發展趨勢，企業需要成立科技部門以對工業機器人進行研究設計與研究升級，以此實現對工業機器人的有效應用，使得工業機器人能夠更加符合企業生產車間生產流程。在此過程中企業需要引進高新技術人才支撐科技部門的發展，對此這也就增加了企業發展投入成本。

作為行業未來發展主要趨勢，企業需要從政府政策層面尋求扶持。在政策引導下，工業企業處于轉型發展的關鍵時期，對此企業在生產轉型發展過程中要積極尋求政策支持，以為企業發展提供優勢。政策扶持包含技術支持與資金支持兩種主要類型，從技術支撐上來講，企業能夠不斷就自身技術理念與技術水平進行優化提升，以順應當下行業發展。從資金支撐上來講，當地政府為加快地區工業轉型，采用資金支持的方式開展工作，資金支撐能夠為企業發展提供資金，這也是企業發展良好條件創造的主要契機，對優化外部市場結構，實施良性的市場競爭，幫助企業在技術升級的同時取得可持續發展具有重要意義。

綜上所述，工業機器人在數控加工行業中的應用具有必然性，其在數控加工企業中的應用對提升產品質量與生產效率具有重要價值，數控生產的過程變得更加安全，生產效率有了明顯提升，既節約了生產成本又提高了產品質量。