陳星

摘 要： 近些年來(lái)，信息化技術(shù)正在獲得迅速改進(jìn)，各個(gè)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(shí)期的工業(yè)領(lǐng)域中，工業(yè)機(jī)器人構(gòu)成了其中不可或缺的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，工業(yè)機(jī)器人適合運(yùn)用于新型的數(shù)控機(jī)床，在此前提下獲得生產(chǎn)實(shí)效的全面提高。然而實(shí)質(zhì)上，在數(shù)控機(jī)床的具體操作中如果要全面引入工業(yè)機(jī)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(duì)現(xiàn)階段的機(jī)床生產(chǎn)來(lái)講，技術(shù)人員有必要明確在數(shù)控機(jī)床中運(yùn)用工業(yè)機(jī)器人的基本原理及技術(shù)特征；結(jié)合數(shù)控機(jī)床運(yùn)用于日常生產(chǎn)的現(xiàn)狀，探求可行的改進(jìn)措施。

關(guān)鍵詞： 工業(yè)機(jī)器人；數(shù)控機(jī)床；具體運(yùn)用

引言：

與傳統(tǒng)加工模式相比來(lái)講，數(shù)控機(jī)床建立于自動(dòng)數(shù)控技術(shù)的前提下。因此可以得知，此項(xiàng)技術(shù)有助于從根源上消除過(guò)高的工業(yè)成本，同時(shí)也提升了數(shù)控生產(chǎn)的實(shí)效性。由此可見(jiàn)，工業(yè)機(jī)器人適合運(yùn)用于新形勢(shì)下的工控生產(chǎn)，尤其適用于數(shù)控機(jī)床[1]。這是由于，工業(yè)機(jī)器人輔助下的機(jī)床操作模式具備更明顯的簡(jiǎn)便性與穩(wěn)定性，針對(duì)各種類型的數(shù)控產(chǎn)品都能予以實(shí)時(shí)性的生產(chǎn)。同時(shí)，新型的數(shù)控機(jī)床還有利于擴(kuò)大整個(gè)機(jī)床的產(chǎn)能范圍，針對(duì)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(jī)床運(yùn)用工業(yè)機(jī)器人的可行性

數(shù)控機(jī)床運(yùn)用于新形勢(shì)下的工業(yè)生產(chǎn)，這種措施有助于從根源上消除過(guò)高的工業(yè)成本，對(duì)于整個(gè)流程的實(shí)效性也進(jìn)行了全面提高。在這其中，工業(yè)機(jī)器人體現(xiàn)了十分鮮明的價(jià)值。在數(shù)控機(jī)床的各項(xiàng)操作中如果能借助工業(yè)機(jī)器人，就可以體現(xiàn)更高水準(zhǔn)的柔性加工，同時(shí)也在較大限度內(nèi)縮短了工業(yè)加工消耗的時(shí)間[2]。具體來(lái)講，數(shù)控機(jī)床可以適用自動(dòng)操控的工業(yè)機(jī)器人，此項(xiàng)措施表現(xiàn)為如下的可行性：

工業(yè)機(jī)器人具備更強(qiáng)的柔性與更高的加工精度。從加工能力的角度來(lái)講，工控機(jī)器人可以自動(dòng)補(bǔ)償誤差，因此體現(xiàn)了誤差補(bǔ)償?shù)幕炯夹g(shù)特征。除了自動(dòng)式的誤差補(bǔ)償之外，工業(yè)機(jī)器人相比來(lái)講還具備更好的柔性特征。這是由于，針對(duì)不同類型的工件而言，工業(yè)機(jī)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(shí)候，針對(duì)機(jī)床角度應(yīng)當(dāng)能進(jìn)行精確的調(diào)整，確保符合最根本的精度指標(biāo)。此外，工業(yè)機(jī)器人符合了更高的自動(dòng)化水準(zhǔn)，因此整體上表現(xiàn)為更強(qiáng)的自動(dòng)化加工性能。從用戶角度來(lái)講，用戶只要簡(jiǎn)單進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)備維護(hù)就可以了。具體在操控機(jī)床時(shí)，用戶只要遵照特定的流程來(lái)完成按鍵操作，就能實(shí)現(xiàn)完整度較高的機(jī)床加工。

二、具體的技術(shù)運(yùn)用

隨著數(shù)控技術(shù)的更新與改進(jìn)，數(shù)控機(jī)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(shì)在客觀上有助于提升機(jī)器人具備的自動(dòng)操控性能。目前的狀態(tài)下，很多數(shù)控機(jī)器人都表現(xiàn)為更強(qiáng)的智能化特征，因此更適合運(yùn)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(jī)床運(yùn)用工業(yè)機(jī)器人的流程和方法應(yīng)當(dāng)包含如下：

（一）基本操作流程

具體在操作時(shí)，工業(yè)機(jī)器人應(yīng)當(dāng)連接于數(shù)控機(jī)床，在二者連接的前提下就能完成全過(guò)程的信息識(shí)別以及數(shù)據(jù)交換。由此可見(jiàn)，工業(yè)機(jī)器人可以借助I/O的單獨(dú)接口來(lái)實(shí)現(xiàn)全程性的生產(chǎn)操控。數(shù)控機(jī)床本身設(shè)有防護(hù)門(mén)，此類防護(hù)門(mén)可以自動(dòng)進(jìn)行開(kāi)啟。然而，只有當(dāng)主軸處在靜止?fàn)顟B(tài)下并且?jiàn)A具全部開(kāi)啟之后，機(jī)器人才能完成與之相應(yīng)的零件裝卸操作。在機(jī)床就緒的基礎(chǔ)上，對(duì)于整個(gè)機(jī)床應(yīng)當(dāng)密切關(guān)注報(bào)警與急停的情況。

技術(shù)人員在預(yù)備就緒后，系統(tǒng)將會(huì)發(fā)出實(shí)時(shí)性的裝料或者卸料信息，然后機(jī)床就會(huì)進(jìn)入與之相應(yīng)的操控與加工過(guò)程。因此可以得知，上述過(guò)程不能缺乏安全互鎖的機(jī)制。依照PLC的流程來(lái)實(shí)現(xiàn)整個(gè)的操作控制，機(jī)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(jī)床本身的安全性。

（二）數(shù)控加工的實(shí)例

具體在開(kāi)展數(shù)控加工的有關(guān)操作時(shí)，選擇了汽車后橋部位的法蘭端面作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，同時(shí)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(jì)為臥式的雙面結(jié)構(gòu)，在此過(guò)程中引入了模塊化原理運(yùn)用于機(jī)床設(shè)計(jì)。針對(duì)數(shù)控加工可以劃分為刀庫(kù)部分、夾具部分與獨(dú)立單元等。在上述的各個(gè)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(biāo)可以左右實(shí)現(xiàn)移動(dòng)，橫坐標(biāo)負(fù)責(zé)完成進(jìn)給操作，而縱坐標(biāo)負(fù)責(zé)上下移動(dòng)主軸箱，從而實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的進(jìn)給操作。此外，固定夾具被安裝在獨(dú)立的中間單元位置上。整個(gè)加工中心的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(jì)模式符合了外傾角與后橋的基本特征。

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

（三）完善邏輯控制

數(shù)控機(jī)床如果要順利完成全過(guò)程的移動(dòng)，那么不能缺少機(jī)床與機(jī)器人之間的密切配合。這是因?yàn)?，?shù)控機(jī)床只有實(shí)現(xiàn)了與機(jī)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(guò)分析可知，技術(shù)人員一旦結(jié)束了上述整個(gè)的操作流程，就可以打開(kāi)系統(tǒng)中的防護(hù)門(mén)。與之相應(yīng)，如果要關(guān)閉系統(tǒng)中的防護(hù)門(mén)，則要等待關(guān)閉指令發(fā)出，并且完成機(jī)器人以及機(jī)床之間的交互過(guò)程。在現(xiàn)實(shí)的加工操作中，上述流程大約消耗了四秒左右的時(shí)間。因此可以得知，工業(yè)機(jī)器人有助于縮短軸承復(fù)位以及軸承移動(dòng)消耗的時(shí)間，對(duì)于整個(gè)流程的非切削時(shí)間也能進(jìn)行全面的縮短。

然而不應(yīng)當(dāng)忽視，工業(yè)機(jī)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(shí)也可能陷入故障。為了防控突然出現(xiàn)的機(jī)床停機(jī)，技術(shù)人員可以選擇把人工模式與機(jī)器人自動(dòng)切換的按鈕安裝于機(jī)床的某個(gè)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(fù)責(zé)操控整個(gè)機(jī)床的暫?；蛘邌?dòng)。系統(tǒng)如果處于上述狀態(tài)，則要緊急暫停機(jī)器人的各種動(dòng)作運(yùn)行，以此來(lái)防控意外的出現(xiàn)，保護(hù)操作人員本身的安全。

結(jié)束語(yǔ)：

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

參考文獻(xiàn)

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