但是，附帶作業(yè)丰包，比如在加工中心的夾具上進(jìn)行加工材料裝卸的作業(yè)禁熏，以及去毛刺毛邊、清洗等作業(yè)中的很多部分邑彪，現(xiàn)在還是依靠人工來(lái)完成瞧毙。機(jī)器人單元使用智能機(jī)器人，不但實(shí)現(xiàn)了這些作業(yè)的白動(dòng)化寄症，而且在世界上最早實(shí)現(xiàn)了720小時(shí)的長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)加工≈姹耄現(xiàn)在在FANUC公司的工廠共運(yùn)轉(zhuǎn)著13套這樣的機(jī)器人單元。機(jī)器人單元使用了兩種控制裝置有巧，也就是CNC和機(jī)器人控制器释漆。我們現(xiàn)在正在開(kāi)發(fā)使這兩種控制裝置都可以單獨(dú)地顯示雙方狀態(tài)的功能，以進(jìn)一步推進(jìn)機(jī)床和機(jī)器人的融合篮迎。

　　借此機(jī)會(huì)男图，我想簡(jiǎn)單介紹一下機(jī)器人單元的主要構(gòu)成要素。所謂工業(yè)用智能機(jī)器人的智能甜橱，并不是指具有和人類(lèi)一樣的思考能力揭凭，而是指使機(jī)械具有能和熟練工相媲美的作業(yè)技能。不具有智能的乞微，也就是普通的重復(fù)動(dòng)作型機(jī)器人俯重，的確可以提高工廠的自動(dòng)化生產(chǎn)程度，降低生產(chǎn)成本蝉徒。并且只要完成機(jī)器人動(dòng)作的示教夕锹，它就能夠正確地重復(fù)動(dòng)作，對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量穩(wěn)定起到了很大的作用骗早。但問(wèn)題是必須由人將所有的動(dòng)作細(xì)微環(huán)節(jié)都示教給機(jī)器人，這非掣粒花功夫爪撤。

　　不僅如此普通機(jī)器人還需要使用工件供給裝置等專(zhuān)用周邊設(shè)備，或很多工件定位用夾具棚疏，這就增加了設(shè)備投資費(fèi)用网燃。另外，還要由人進(jìn)行事先把工件在所定的位置上正確地排放好―這樣非常簡(jiǎn)單的日常勞動(dòng)继溯，出現(xiàn)人為機(jī)器人的白動(dòng)化工作打下手的情況雄炕。為了解決這個(gè)問(wèn)題沈条，我們開(kāi)發(fā)了配備有眼睛功能的視覺(jué)傳感器，和有手的觸覺(jué)功能的力覺(jué)傳感器的智能機(jī)器人诅炉，并在此基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)了機(jī)器人單元蜡歹。

　　機(jī)器人單元

　　(1)長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)機(jī)械加工系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)過(guò)程對(duì)機(jī)械加工系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，盡可能減少初期投資涕烧，和盡可能延長(zhǎng)連續(xù)作業(yè)時(shí)間月而，才能降低加工成本。

　　80年代我們開(kāi)發(fā)的第一代機(jī)械加工系統(tǒng)议纯，采用了將多個(gè)工件裝到有復(fù)數(shù)裝載面的隨行夾具上父款，并把夾具放在交換工作臺(tái)自動(dòng)送給裝置上對(duì)加工中心進(jìn)行供料，從而實(shí)現(xiàn)了24小時(shí)連續(xù)加工瞻凤。90年代的第二代加工系統(tǒng)憨攒，是將4到6臺(tái)的加工中心和可容納更多隨行夾具的立體倉(cāng)庫(kù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了60小時(shí)的連續(xù)加工阀参。這意味著可以從周五晚間到周一早晨進(jìn)行無(wú)人加工肝集。進(jìn)人21世紀(jì)，我們開(kāi)發(fā)了使用智能機(jī)器人的第三代機(jī)械加工系統(tǒng)“機(jī)器人單元”结笨，實(shí)現(xiàn)了每月連續(xù)720小時(shí)加工沙涎。

　　(2)機(jī)器人單元的構(gòu)成

　　機(jī)器人單元是由加工中心、加工工件裝卸用機(jī)器人蹦虏、加工完工件去毛刺和清洗用機(jī)器人疼磺、放隨行夾具的托盤(pán)搬運(yùn)車(chē)、以及材料倉(cāng)庫(kù)構(gòu)成的刮血。

　　(3)工件裝卸作業(yè)的機(jī)器人化

　　智能機(jī)器人的視覺(jué)傳感器款腥，能檢測(cè)出托盤(pán)上雜亂擺放的加工工件的位置和旋轉(zhuǎn)角度。這樣機(jī)器人就可以用機(jī)械手來(lái)抓取工件了颂鞭。為了能抓取多種工件综翠，機(jī)械手使用伺服電機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)手指的開(kāi)合。這樣就能通過(guò)機(jī)器人程序刑袒，根據(jù)工件的尺寸自由地改變手指的開(kāi)合度涤墙，和根據(jù)工件的重量自由地改變抓取的力量。

　　要把抓取的工件正確地裝到夾具的所定位置上程悼，需要對(duì)由于鑄件本身的尺寸誤差引起的抓取偏差進(jìn)行補(bǔ)正惯缚。機(jī)器人抓取的工件，由另一臺(tái)智能機(jī)器人用可測(cè)出對(duì)象物體的三維位置及角度的視覺(jué)傳感器對(duì)其進(jìn)行位置和角度測(cè)量诬像。根據(jù)測(cè)量結(jié)果屋群，可以求出動(dòng)作示教時(shí)的工件抓取位置和實(shí)際抓取位置的偏差。當(dāng)機(jī)器人在夾具上進(jìn)行工件定位時(shí)，通過(guò)對(duì)抓取偏差進(jìn)行補(bǔ)正芍躏，就可以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的定位了邪乍。最后，在機(jī)器人把工件裝上夾具時(shí)对竣，通過(guò)特別的方式控制機(jī)器人的各個(gè)軸庇楞，在指定的直角坐標(biāo)系的方向上讓機(jī)器人的動(dòng)作變得柔和，這樣就可以根據(jù)夾具的表面狀態(tài)來(lái)自動(dòng)地調(diào)整工件的位置和角度柏肪。這一方法叫做SoftFloat功能(隨動(dòng)功能)姐刁，可以把工件高精度地裝上夾具。

　　有可充分利用場(chǎng)地烦味、和操作簡(jiǎn)單等特點(diǎn)聂使，是很容易引進(jìn)的系統(tǒng)。

　　(4)大機(jī)器人

　　大型加工中心一般用來(lái)加工重型工件谬俄，因此FANUC公司開(kāi)發(fā)了最大可搬運(yùn)質(zhì)量達(dá)1.35噸的“大機(jī)器人”來(lái)滿足重型工件的加工需要柏靶。大機(jī)器人，可以輕松地抓取小型機(jī)床的鑄件床身贼匾，并將它裝到加工中心的夾具土铛田。

　　(5)CNC和機(jī)器人控制器示教操作盤(pán)上的雙方向狀態(tài)顯示

　　為了使只會(huì)操作機(jī)器人，或是只會(huì)操作CNC的操作員瞪栋，也能操作機(jī)器人單元嚣历，F(xiàn)ANUC公司開(kāi)發(fā)了可在機(jī)器人示教操作盤(pán)的畫(huà)面上顯示CNC狀態(tài)的功能、和可在CNC畫(huà)面上顯示機(jī)器人狀態(tài)的功能荷焦。今后盟挤，我們還將繼續(xù)開(kāi)發(fā)使兩者的功能相互融入，進(jìn)一步推進(jìn)CNC和機(jī)器人的融合掌范，并把實(shí)現(xiàn)提高的操作性作為今后的目標(biāo)腻俏。

　　備注：FANUC，是全球最多樣化的FA（工廠自動(dòng)化）睦键、機(jī)器人和智能機(jī)械的制造商目尘。自1956年成立以來(lái)，公司始終是全球計(jì)算機(jī)數(shù)控設(shè)備發(fā)展的先驅(qū)栗沫，在自動(dòng)化領(lǐng)域貢獻(xiàn)突出诺秒。上世紀(jì)70年代，F(xiàn)ANUC成為世界上最大的專(zhuān)業(yè)數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠家谤绳，占據(jù)了全球70%的市場(chǎng)份額占锯。2008年FANUC成為世界上最大的機(jī)器人生產(chǎn)廠商，在全球第一個(gè)突破20萬(wàn)臺(tái)機(jī)器人闷供，市場(chǎng)份額穩(wěn)居第一烟央。

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