工业机器人在数控机床自动上下料系统中的应用研究

工业机器人在数控机床自动上下料系统
中的应用研究
摘要：在本文研究中，对工业机器人与数控机床进行了简要介绍，在此基础上，从车削工艺、机器人拓展功能、机器人通讯功能、运动轨迹设计四个方面，
对工业机器人在数控机床自动上下料系统中的应用流程展开深入分析，旨在进一
步提高机器人与数控车床的结合状态，提高加工的自动化水平。

关键词：工业机器人；数控机床；自动上下料系统
前言：智能制造技术的普及发展，使工业机器人成为了工业自动化生产中的
主要应用设备，在工业项目中，应用工业机器人进行数控机床自动化加工，不仅
可以提高工作效率，而且也有利于提升工作质量。

鉴于此，本文研究具有重要的
现实意义。

一、工业机器人与数控机床介绍
在本文研究中，选择GSK机器人与980T数控系统车床为研究对象。

GSK机器
人作为一种关节臂式机器人，可以为用户提供高控制性的操作平台，能够满足不
同项目的实际需求，而且具有一定拓展性，当项目实际需求出现变动时，可以合
理增设各类型元件，或者优化末端工具，打到了机器人系统与扩展功能二者间的
良好兼容[1]。

而980T数控系统车床，属于半闭环式数控车床，支持对各个回转面
的加工，编程格式与操作机制均比较简单[2]。

二者技术组合形式，有利于促进自
动化加工产业的良性发展，提升产品品质。

二、工业机器人在数控机床自动上下料系统中的应用流程
（一）车削工艺
车削工艺是工业机器人在数控机床自动上下料系统中，最具技术难度的工艺。

原件车削通常是大批量生产，主要材料为中碳钢。

在原件加工过程中，比较复杂，
涉及多个部分，如内外螺纹、外圆锥面等，数控机床加工时，需进行两次装夹操作，而应用工业机器人，可以实现自动上下料，提高了加工效率，同时也有利于
推动切削工艺的创新发展，提高产品品质。

（二）机器人拓展功能
在加工设备布置方面，可以细化至两种，一种是一对一的形式，即工业机器
人与数控车床一对一，另一种是一对二的形式，即工业机器人与数控车床一对二，因第一种布局形式具有更好的紧凑型，所以本文选用第一种布局形式。

在机器人
末端工具设计方面，一般情况要根据工件的外形特点，对机器人末端部件进行设置，涉及传感器、启动、机械部件等。

这种夹具的应用，需要机器人端部与底板
之间达到稳定的连接状态，且两个气缸能够分别控制好手爪，气缸上增设传感器，以掌握抓手状态。

在手爪的辅助下，便可以实现对工件的抓起操作。

应用工业机
器人，整个运行过程时间短、效率高。

（三）机器人通讯功能
应用工业机器人时，要在数控机床与机器人之间，建设完善度的通讯机制，
以确保管控的时效性，营造安全的通讯环境，符合工业发展的实际需求。

以我国
现阶段工业发展的实际情况而言，建立机器人与数控机床的让通讯机制时，一般
选择I/O通讯模式。

一方面，能够增强系统信息的传递质量，通过屏蔽信号电缆，增强机器人与数控机床连接的紧密性，进而形成更加科学、合理的电缆处理机制，营造良好的运行环境，深度优化输入与输出信号。

而且，屏蔽电缆的击穿属性比
较高强，可以为通讯质量提供重要保障，打造良好的通讯环境。

另一方面，在选
择软件时，要根据机器人的类型选择相应的软件。

例如，本文选择GSK机器人，
那么在选择软件时，要选择那些能够满足GSK机器人运行需求的软件，再利用信
息采集与处理机制，处理好机器人与数控机床之间的数据采集工作，做好二者协调，确保加工工作高效、顺利的开展下去。

（四）运动轨迹设计
在运动轨迹设计中，要在数控车床加工技术的基础上，兼容工业机器人的上
下料技术，以此来拓展工业机器人的通讯功能，此外在需要时还可以优化整个运
行框架，使其更好的满足实际运行需求，即整体运行轨迹与项目发展诉求，与工
业参数之间相互协调。

因此，为实现这一目标，必须要做好运动轨迹设计。

具体
如下：首先，分析工件特点，结合工件特点制定合理、有效的管理策略，对数控
车床与机器人实行综合性管控，优化运动轨迹中的参数。

在优化动态化运动轨迹时，除了要考虑项目需求之外，还要遵循管理基准，确保最后的运行结构符合实
际需求，形成具有规范性的运动轨迹，以持续优化、提升管理质量。

其次，在运
动轨迹设计过程中，相关人员要发挥出积极作用，综合分析管理问题，并围绕运
动轨迹，优化逻辑框架，提高运行的稳定性。

再次，技术人员还应重视信息机技
术与运行参数的综合分析，增强管控结构的完整性，通过参数解构，提升整体运
行效果。

最后，保证编程结构的完善性，应用先进的参数设计理念，制定科学运
行标准，赋予程序较强的功能性与时序性。

结论
综上所述，工业机器人在数控车床中的应用，能够最大限度提升数控车床加
工效率与产品质量。

因此，在实际生产过程中，要充分认识到机器人上下料物流
系统的重要性，并积极对该系统进行组合运用，充分满足工业项目的实际需求，
在兼顾工作效率与产品质量的前提下，进一步推动工业项目的良性发展。

参考文献
[1]廖启雁. 自动化上下料机器人生产线控制优化分析[J]. 科技创新与应用, 2020(36).
[2]何树洋. 基于工业机器人的冲压自动上下料生产线设计[J]. 2021(2019-17):84-85.。