机器人自动化加工中的问题与展望
机器人自动化加工中的问题与展望
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： 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。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 4500 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。
2.1 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常抢眼，
而且应用的领域也在扩大。德国DMG 公司的数控多轴自动车床，就是配置FMB 公司的6轴
机器人，进行上下料搬运工作。DMG 公司的另一台新品 DMC635V 立式加工中心，也是配了
两台FANUC 工业机器人，一台机器人负责工件的上下料，另一台则负责工件在机床主轴上的
装取。
摘要：
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机器人自动化加工中的问题与展望 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，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...
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作者：闻远设计
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