机器人技术在机械加工中的应用new

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1、洪都科技HONGDUSCIENCEANDTECHNOLOGY2007机器人技术在机械加工中的应用徐敏(洪都航空工业集团)摘要机器人取代机床从事机械加工已成为自动化加工发展的一大趋向。本文在分析工业机器人应用现状的基础上，提出了机器人加工系统存在的一些问题，还对并联机床的发展作了展望。关键词机器人自动化加工并联机床ApplicationofRoboticsinMachiningXuMin(HongduAviationIndustryGroup)AbstractRobotstakingtheplaceofmachinetoolsinmachininghasbecomeatre

2、ndofthedevelopmentofautomaticmachining.Basedontheanalysisofcurrentapplicationstatusoftheindustrialrobots,thispaperputsforwardsomeexistingproblemsofrobotmachiningsystemandperspectsforthedevelopmentofPKM.KeywordsRobotAutomaticmachiningPKM(ParallelKinematicMachine)1引言从机器人诞生到上世纪80年代初，机器人技术经历了

3、一个长期缓慢的发展过程。今天，机器人对我们来说已经不再陌生。到了20世纪90年代，随着计算机技术、微电子技术、网络技术等的快速发展，机器人技术也得到了飞速发展。目前,机器人已广泛地应用于汽车、机械加工、电子、军事、采矿、核能、石油、航空航天、医药、服务、娱乐等领域。可以说，当今世界，机器人的应用已无所不在。机器人的分类方法有多种,按其应用可分为：工业机器人、军用机器人、农业机器人、服务机器人、水下机器人、空间机器人和娱乐机器人。2工业机器人的应用被国际上普遍接受的工业机器人的定义只有一个，是由美国机器人工业协会的一批工业科学家于1979年提出的。他们把工业机器人定义为：“

4、一种可编程序的多功能操作机构，用以按照预先编制的能完成多种作业的动作程序运送材料、零件、工具或专用设备。”传统的工业机器人常用于搬运、喷漆、焊接和装配工作。27洪都科技2007就2005年几大应用领域的工业机器人类型来看，机械手的产量遥遥领先于其他类型的工业机器人，约达到43500台。其中，亚洲地区机械手的产量比2004年增加了27%；美洲地区机械手的产量幅度更是高达53%；虽然欧洲地区2005年机械手的产量比上年略有下降，但其产量仍接近14000台。接下来依次是：点焊接机器人、弧焊机器人、装配机器人和分配机器人，其产量分别约为20500台、17500台、13000台和4

5、500台。附表反映了2005年亚、欧、美三大地区各类型工业机器人的产量增幅情况。我国已在“七五”计划中把机器人列人国家重点科研规划内容，拨巨款在沈阳建立了全国第一个机器人研究示范工程，全面展开了机器人基础理论与基础元器件研究。几十年来，相继研制出示教再现型的搬运、点焊、弧焊、喷漆、装配等门类齐全的工业机器人及水下作业、军用和特种机器人。我国自行生产的机器人喷漆流水线在长春第一汽车厂及东风汽车厂投入运行。附表2005年亚、欧、美三大地区各类型工业机器人产量增幅情况增类型机械手点焊接机器人弧焊机器人装配机器人分配机器人地幅（%）（%）（%）（%）（%）区亚洲地区2764821

6、0123美洲地区53223336121欧洲地区-6-2761-232.1工业机器人在机床上的应用20世纪90年代机床创新的最大成就是发明并联机床，那么当今工业机器人在机床上的应用已成为发展的一大趋向，机器人取代机床从事机械加工已初露锋芒。传统的金属切削加工都是由机械工人完成的：换刀、取料、装夹工件、对刀、切削加工、下料、去毛刺。过去，机械加工操作与油污、噪音是分不开的，数控技术的发展大大降低了工人的劳动强度。在加工应用中，机器人常常使用力和扭矩传感器以便于它们“感知”表面的不一致性和不完整性，并切除最小量的材料来纠正它们。机器人的控制器和传感器结合在一起使用户可以规定机器

7、人施加力的方向和大小。像机床那样工作，操作员可以启动或关闭机器人的转轴，改变每分钟转数，以及决定速度和进给量。2.2应用实例CADCAM开发商Delcam与工业机器人制造商KUKA联手开发用机器人进行机加工。这两家公司相信机器人能够取代机械工具完成对软材料的许多大规模加工作业。到目前为止，用机器人所做的机加工只限于小批量的特种作业。但是最近Delcam开发的PowerMILL机加工软件及KUKA的控制系统已使机器人操纵大规模生产变为很简易的事了。2006年9月，在汉诺威机床展览会（EMO2005）上，工业机器人在机床上的应用非