1．前言

近幾年哩至，工業(yè)機器人在我國重工業(yè)和傳統(tǒng)工業(yè)領(lǐng)域中應(yīng)用發(fā)展呈現(xiàn)加速度的趨勢惕耕。工業(yè)機器人是自動執(zhí)行工作的機器裝置纺裁，是靠自身動力和控制能力來實現(xiàn)各種功能的一種機器。它可以接受人類指揮赡突，也可以按照預(yù)先編排的程序運行，現(xiàn)代的工業(yè)機器人還可以根據(jù)人工智能技術(shù)制定的原則綱領(lǐng)行動区赵。工業(yè)機器人的典型應(yīng)用包括焊接惭缰、刷漆、組裝笼才、采集和放置漱受、產(chǎn)品檢測和測試等;所有的工作的完成都具有高效性、持久性骡送、速度和準(zhǔn)確性昂羡。

一些機器人系透過程式設(shè)計而能忠實、無變異摔踱、高度準(zhǔn)確的一再執(zhí)行特定動作（反復(fù)動作）虐先。這些動作取決于程式設(shè)定的常式，這些常式訂定一系列協(xié)同動作的方向士怒、加速度徘涤、速度、減速度眷赂、距離想受。在中機時代公司，一般應(yīng)用于智能裝配上下料屑墓，工藝焊接等方面谱累，大大減少了人工勞動力，提高了工作效率奏炸！

機器人還具有彈性的特性谒电，因為這些機器人可能連作業(yè)目標(biāo)的方位，甚或?qū)δ繕?biāo)所需完成的作業(yè)芹菱，都需要進行辨識恨递。例如，為了更精確的導(dǎo)引膨桂，機器人常包含機器視覺子系統(tǒng)做為其視覺感測器溺瘩，連接到強大的電腦或控制器。對于現(xiàn)代工業(yè)機器人而言昌腰，人工智能或者任何被誤認為人工智能的東西开伏，成為日益重要的因素。

進入21世紀(jì)后遭商，FANUC公司開發(fā)成功了配備有視覺傳感器和力覺傳感器的智能機器人固灵。到現(xiàn)在捅伤，已擁有可搬運質(zhì)量從2公斤到1.2噸的種類豐富的商品系列。隨后巫玻，F(xiàn)ANUC公司又開發(fā)了運用這一智能機器人的長時間連續(xù)機械加工系統(tǒng)“機器人單元”丛忆。在整個加工工序中，加工作業(yè)本身使用數(shù)控機床進行白動化加工已經(jīng)非常普遍了仍秤。但是熄诡，附帶作業(yè)，比如在加工中心的夾具上進行加工材料裝卸的作業(yè)诗力，以及去毛刺毛邊凰浮、清洗等作業(yè)中的很多部分，現(xiàn)在還是依靠人工來完成苇本。機器人單元使用智能機器人渡铲，不但實現(xiàn)了這些作業(yè)的白動化，而且在世界上最早實現(xiàn)了720小時的長時間連續(xù)加工『徘叮現(xiàn)在在FANUC公司的工廠共運轉(zhuǎn)著13套這樣的機器人單元楞澳。機器人單元使用了兩種控制裝置，也就是CNC和機器人控制器捣雪。我們現(xiàn)在正在開發(fā)使這兩種控制裝置都可以單獨地顯示雙方狀態(tài)的功能螺城，以進一步推進機床和機器人的融合。

借此機會红骏，我想簡單介紹一下機器人單元的主要構(gòu)成要素躬伐。所謂工業(yè)用智能機器人的智能，并不是指具有和人類一樣的思考能力星茶，而是指使機械具有能和熟練工相媲美的作業(yè)技能吵墅。不具有智能的，也就是普通的重復(fù)動作型機器人飒胜，的確可以提高工廠的自動化生產(chǎn)程度公遭，降低生產(chǎn)成本。并且只要完成機器人動作的示教射严，它就能夠正確地重復(fù)動作禁灼，對產(chǎn)品的質(zhì)量穩(wěn)定起到了很大的作用。但問題是必須由人將所有的動作細微環(huán)節(jié)都示教給機器人轿曙，這非撑叮花功夫。不僅如此普通機器人還需要使用工件供給裝置等專用周邊設(shè)備导帝，或很多工件定位用夾具守谓，這就增加了設(shè)備投資費用。另外，還要由人進行事先把工件在所定的位置上正確地排放好―這樣非常簡單的日常勞動斋荞，出現(xiàn)人為機器人的白動化工作打下手的情況荞雏。為了解決這個問題，我們開發(fā)了配備有眼睛功能的視覺傳感器平酿，和有手的觸覺功能的力覺傳感器的智能機器人凤优，并在此基礎(chǔ)上開發(fā)了機器人單元。

2．機器人單元

（1）長時間連續(xù)機械加工系統(tǒng)的開發(fā)過程對機械加工系統(tǒng)來說蜈彼，盡可能減少初期投資筑辨，和盡可能延長連續(xù)作業(yè)時間，才能降低加工成本菱拙。

80 年代我們開發(fā)的第一代機械加工系統(tǒng)敏栽，采用了將多個工件裝到有復(fù)數(shù)裝載面的隨行夾具上去弹，并把夾具放在交換工作臺自動送給裝置上對加工中心進行供料团尿，從而實現(xiàn)了24小時連續(xù)加工。90年代的第二代加工系統(tǒng)毛溅，是將4到6臺的加工中心和可容納更多隨行夾具的立體倉庫相結(jié)合袭澎，實現(xiàn)了60小時的連續(xù)加工。這意味著可以從周五晚間到周一早晨進行無人加工关灰。進人21世紀(jì)鞭眠，我們開發(fā)了使用智能機器人的第三代機械加工系統(tǒng)“機器人單元”，實現(xiàn)了每月連續(xù)720小時加工犬岔。

（2）機器人單元的構(gòu)成

機器人單元是由加工中心抑希、加工工件裝卸用機器人、加工完工件去毛刺和清洗用機器人把赢、放隨行夾具的托盤搬運車勤适、以及材料倉庫構(gòu)成的。

（3）工件裝卸作業(yè)的機器人化

智能機器人的視覺傳感器钝尸，能檢測出托盤上雜亂擺放的加工工件的位置和旋轉(zhuǎn)角度括享。這樣機器人就可以用機械手來抓取工件了。為了能抓取多種工件珍促，機械手使用伺服電機來驅(qū)動手指的開合铃辖。這樣就能通過機器人程序，根據(jù)工件的尺寸自由地改變手指的開合度猪叙，和根據(jù)工件的重量自由地改變抓取的力量娇斩。

要把抓取的工件正確地裝到夾具的所定位置上，需要對由于鑄件本身的尺寸誤差引起的抓取偏差進行補正穴翩。機器人抓取的工件成洗，由另一臺智能機器人用可測出對象物體的三維位置及角度的視覺傳感器對其進行位置和角度測量。根據(jù)測量結(jié)果，可以求出動作示教時的工件抓取位置和實際抓取位置的偏差瓶殃。當(dāng)機器人在夾具上進行工件定位時充包，通過對抓取偏差進行補正，就可以實現(xiàn)準(zhǔn)確的定位了遥椿。最后基矮，在機器人把工件裝上夾具時，通過特別的方式控制機器人的各個軸舶卧，在指定的直角坐標(biāo)系的方向上讓機器人的動作變得柔和熬慎，這樣就可以根據(jù)夾具的表面狀態(tài)來自動地調(diào)整工件的位置和角度。這一方法叫做Soft Float 功能（隨動功能）乔胆，可以把工件高精度地裝上夾具鳖建。

（4）大機器人

大型加工中心一般用來加工重型工件，因此FANUC 公司開發(fā)了最大可搬運質(zhì)量達1.2 噸的“大機器人”來滿足重型工件的加工需要济季。大機器人淌窄，可以輕松地抓取小型機床的鑄件床身，并將它裝到加工中心的夾具土韭购。

（5）CNC 和機器人控制器示教操作盤上的雙方向狀態(tài)顯示

為了使只會操作機器人权炫，或是只會操作CNC 的操作員，也能操作機器人單元膜狈，F(xiàn)ANUC 公司開發(fā)了可在機器人示教操作盤的畫面上顯示CNC 狀態(tài)的功能岁且、和可在CNC 畫面上顯示機器人狀態(tài)的功能。今后缺沿，我們還將繼續(xù)開發(fā)使兩者的功能相互融入乃楣，進一步推進CNC 和機器人的融合，并把實現(xiàn)提高的操作性作為今后的目標(biāo)童叠。

使用自動化系統(tǒng)框喳，用來裝配生產(chǎn)車間，進行生產(chǎn)制造拯钻，其目的是為了讓產(chǎn)品生產(chǎn)和質(zhì)量控制擁有最大的效率比帖努。我們需要去到生產(chǎn)部門，熟悉生產(chǎn)的過程粪般。需要去研究哪一些工藝是生產(chǎn)過程的短板拼余，哪一些工藝過程可以實現(xiàn)自動化代替人工的。

實現(xiàn)中國制造2025計劃亩歹，工業(yè)機器人是關(guān)鍵匙监，同時也是拉動經(jīng)濟發(fā)展和推動經(jīng)濟新常態(tài)的新動力引擎。

3．結(jié)尾

我們認為機器人單元小作，是可通過長時間連續(xù)機械加工大幅度削減加工成本的亭姥，極具國際競爭力的機械加工系統(tǒng)稼钩。實現(xiàn)中國制造2025計劃，工業(yè)機器人是關(guān)鍵达罗，同時也是拉動經(jīng)濟發(fā)展和推動經(jīng)濟新常態(tài)的新動力引擎猛糯。

聲明：本網(wǎng)站所收集的部分公開資料來源于互聯(lián)網(wǎng)，轉(zhuǎn)載的目的在于傳遞更多信息及用于網(wǎng)絡(luò)分享放干，并不代表本站贊同其觀點和對其真實性負責(zé)轨府，也不構(gòu)成任何其他建議。本站部分作品是由網(wǎng)友自主投稿和發(fā)布闹彩、編輯整理上傳座序，對此類作品本站僅提供交流平臺，不為其版權(quán)負責(zé)投充。如果您發(fā)現(xiàn)網(wǎng)站上所用視頻耗膊、圖片、文字如涉及作品版權(quán)問題敷液，請第一時間告知八察，我們將根據(jù)您提供的證明材料確認版權(quán)并按國家標(biāo)準(zhǔn)支付稿酬或立即刪除內(nèi)容，以保證您的權(quán)益沥萄！聯(lián)系電話：010-58612588 或 Email:editor@mmsonline.com.cn驼功。