工业机器人在数控加工中的应用研究

寇 舒

（嘉兴职业技术学院 浙江·嘉兴 314101）

工业机器人在工业生产中的应用，促进着工业生产方式的转型升级，这也深刻体现着科学技术创新价值。数控加工作为典型的工业生产行业，工业机器人在数控加工中的应用具有较高的研究价值。

1 工业机器人在数控加工行业中的应用价值

自动化水平较高。与传统数控加工生产模式相比，工业机器人能够利用自动化技术开展数控加工工作，在工作过程中有效的减少了人力资源的应用，对提升工作效率与减少人力资源成本具有重要价值。工业机器人能够长时间在生产线进行操作，对提升工业产值意义明显。

生产精密性强。数控加工行业对产品生产质量的要求较高，工业机器人能够在电脑编程下实现对数控加工数据的精准控制。受工业机器人工作模式的影响，在对机器人核心控制器进行操作数据设定的背景下，工业机器人能够严格对生产精密性进行控制，对提升生产效率，减少成本浪费具有明显的促进作用。

适用性强。工业机器人对工作环境具有较强的适应性，其能够在不同的工作环境中开展工作。同时工业机器人能够进一步开发数控的功用，同一台数控机床能够同时进行测、铣、铰等多种不同的工作。

2 工业机器人在数控加工中的具体应用

2.1 在数控加工生产车间中的应用

工业机器人可在数控加工生产车间中进行应用，数控机床在对零件进行加工的过程中，工业机器人可参与到数控加工生产车间，且对提升车间生产自动化程度具有重要作用。伴随当下行业发展与工业机器人使用需求的影响，市场上不断以数控机床生产操作为目的生产设计工业机器人。以此为前提，工业机器人在数控加工生产车间中的应用能够提升车间生产效率与产品生产质量，对保障产品生产质量稳定性与产品精密度具有重要价值。工业机器人能够代替传统人工24小时不间断开展车间工作，且不受车间环境的影响，因此其在数控加工生产车间中的应用十分广泛。另外伴随当下行业技术升级与创新，工业机器人灵敏度也在不断提升。

2.2 辅助数控折弯机工作

数控折弯中工业机器人的应用主要包含两种方式，首先，是以数控折弯机为主，在数控折弯机运行过程中，借助磁力与真空吸盘工业机器人能够在折弯单位内进行灵活移动，对提升数控折弯机工作质量、提升其自动化水平具有重要价值。另外是以行走轴为前提，工业机器人在数控生产线内进行移动，以提升生产线加工的灵活性。工业机器人能够使数控折弯机进行无缝衔接，在软件编程控制下，工业机器人能够进行部分封闭控制，这也辅助数控折弯机工作具有重要意义。另外在工作过程中，工业机器人能够通过传感器对机床速度进行识别，从而工业机器人能够不断对自身速度进行调节，在具体的数控折弯机工作过程中，工业机器人应用价值不断凸显，以电梯、防盗门为主的工业领域应用十分广泛。

2.3 确保数控机床冲压集成功能的发挥

数控机床生产作业过程中，工业机器人的应用以单机机器人为主，此类机器人在生产过程中，其能够自足对生产材料进行定位移动，进而在精准定位后不断对板料位置进行移动，从而实现对数控机床冲压功能的完成。在结束阶段性工作后，工业机器人能够将冲压之后的材料输送至下一工作台，进行下一步工作。在此过程中为实现数控机床生产环节效率提升，部分生产线使用多台数控机床与多台机器人进行生产操作，多台机器人能够相互配合进行生产工作，此种工业生产模式能够提升生产效率，在当下数控机床生产车间中十分常见。多台工业机器人在生产线中的应用中，不同工业机器人各司其职，以满足生产线生产需求。另外在数控机床出现工作状态异常时，机器人能够精准性的识别机床状态立即停止工作，以此保障生产线的安全生产。

2.4 热模锻领域的应用

在整个数控机床当中，有些机器需要负责热模锻的生产，热模锻生产中比较常见的数控机床主要包括两台模锻机构，工作分别为冲压和切边。在使用机器人的时候，也要结合数控机床的具体功能选择两台不同的机器人。第一个负责移送高温物料，在频炉加工完毕之后，把物料准确的移送到冲压机器端；第二个机器人负责把冲压步骤完成后的物料传送给切边机。当冲压结束之后，在高温状态下数控机床可能出现粘连现象，此时机器人能够发挥润滑剂的作用。在生产过程中，环境非常恶劣，为了让机器有更长的使用寿命，必须要对其进行维护，特别是不能让机器人受到辐射和高温的伤害。在各种传感器的作用下，机器人也要有趋利避害的功能，当生产环境非常恶劣的时候，可以采取适当的自我保护措施。

3 工业机器人在数控加工中主要设计内容

腰部旋转。为保障工业机器人在数控加工中的应用质量，机器人应当具备腰部旋转条件，从机器人生产设计内容上来讲，为实现腰部旋转可通过基座上方安全电动机的方式所实现。首先通过联轴器与齿轮实现腰部驱动运行，其次可通过谐波减速器促进旋转。以上两种不同的腰部旋转方式在工业机器人设计中较为常见，但由于谐波减速器设计难度较低且操作管理简单，此种工业机器人腰部旋转方式在机器人设计中较为常见。

手臂旋转。腰部旋转主要是在空间上实现生产搬运与转移，手臂旋转能够更加强调空间运输的灵活性与空间运输距离的把控，手臂旋转主要包含大手臂与前臂，与腰部旋转相同，手臂旋转仍然包含两种形式。谐波减速器能够能够实现对手臂旋转的控制，使用谐波减速器连接电动机与手臂，手臂能够得到驱动，同时电动机同样能够驱动谐波减速器进行旋转，不同的手臂旋转方式所呈现的手臂旋转质量与稳定性具有差异性，在具体的设计生产过程中，工业企业可根据自身需求对工业机器人手臂旋转方式进行选择，以此更加高质量的满足工作空间需求。

手腕间距。手腕间距设计包含三种不同形式，其一，通过电动机来驱动谐波减速器推动腕间运动。其二是将电动机和齿轮进行衔接，然后将其传递至前臂。前臂的前端改变旋转方向，以驱动手腕进行俯仰运动。其三，电机驱动同步轮通过橡胶同步带旋转，并将动力传递到前臂的前端，以实现机器人前臂的腕部俯仰运动。

4 工业机器人应用背景下数控加工应用的发展趋势

数控加工行业对高新技术人才的需求量更高。工业机器人在数控加工行业发展中的应用减少了传统生产车间工作人力资源，但为保障工业机器人的正常运转，企业需要招聘高质量技术人才补充到工作队伍中，以对工业机器人运行状态进行监督与管理。机器人作为自动化技术与智能化技术的产物，其对机器人操作与操控人员的技术要求较高，且受机器人自身程序、技术专业性的影响，企业需要高新技术人员不断对工业机器人进行管理，以此保障工业机器人程序的转型升级。

行业发展科技投入成本更高。工业机器人在数控加工生产行业中的应用属于高新技术类型，此类技术应用需要企业不断就自身科技理念与科技水平进行提升，这也就增加了行业发展成本。对于企业来讲，为顺应行业高新技术的发展趋势，企业需要成立科技部门以对工业机器人进行研究设计与研究升级，以此实现对工业机器人的有效应用，使得工业机器人能够更加符合企业生产车间生产流程。在此过程中企业需要引进高新技术人才支撑科技部门的发展，对此这也就增加了企业发展投入成本。

作为行业未来发展主要趋势，企业需要从政府政策层面寻求扶持。在政策引导下，工业企业处于转型发展的关键时期，对此企业在生产转型发展过程中要积极寻求政策支持，以为企业发展提供优势。政策扶持包含技术支持与资金支持两种主要类型，从技术支撑上来讲，企业能够不断就自身技术理念与技术水平进行优化提升，以顺应当下行业发展。从资金支撑上来讲，当地政府为加快地区工业转型，采用资金支持的方式开展工作，资金支撑能够为企业发展提供资金，这也是企业发展良好条件创造的主要契机，对优化外部市场结构，实施良性的市场竞争，帮助企业在技术升级的同时取得可持续发展具有重要意义。

综上所述，工业机器人在数控加工行业中的应用具有必然性，其在数控加工企业中的应用对提升产品质量与生产效率具有重要价值，数控生产的过程变得更加安全，生产效率有了明显提升，既节约了生产成本又提高了产品质量。