制造装备智能化控制技术课程报告
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简单的说，智能数控机床就是指机床不仅知 晓自身的工作状态和加工过程，还可以根据这些 信息进行自我判断、决策和控制，以达到保证机 床工作在最优状态下的目的。
2.数控机床智能化技术研究方向：
(1)智能化加工技术
该研究方向主要是指在整个加工过程中， 数控机床可以自动完成某些步骤，代替人的操 作，或者自动的保证加工过程的顺利进行和最 优化。 典型的技术和功能有: 虚拟机床技术，自动上下料机构，3D防碰撞 技术，工艺参数智能化修改与选择，自动加工 生产线技术。
2.数控机床智能化技术研究方向：
(2)智能化状态监控与维护技术
智能化状态监控与维护技术是指机床在生 产过程中不仅可以了解自身的状态，还可以据 这些状态进行自我控制，以保证机床正常工作。 典型的技术和功能有: 振动检测及抑制，刀具监测，故障自诊断、 自修复和故障回放，智能化维护系统。
2.数控机床智能化技术研究方向：
3.一种智能化机床上下料系统实例
(7) 5台抽检滑台:针对每台机床有一个抽检滑台，实现随时 对该机床加工工件质量的检测。
3.一种智能化机床上下料系统实例
3.一种智能化机床上下料系统实例
2.系统流程：
3.一种智能化机床上下料系统实例
3. Fanuc iR vision 2DV视觉系统：
3.一种智能化机床上下料系统实例
2.数控机床智能化技术研究方向：
(5)智能化操作界面与网络技术
智能操作界面和网络技术是指机床具有更 方便的操作系统，可以根据操作者的操作给予 提示和建议，并且具备联网和远程监控等功能。 典型的技术和功能有: 具有语音提示功能的操作辅助系统，远程 访问与监控。
3.一种智能化机床上下料系统实例
该系统属于智能化加工技术的一种。
wk.baidu.com
3.一种智能化机床上下料系统实例
4. Fanuc iR Vision 3DL视觉系统:
3.一种智能化机床上下料系统实例
4. Fanuc iR Vision 3DL视觉系统:
应用于机器人上料至机床。 摄像头安装位置:固定在3DL视觉支架上。 该技术解决了定位面有偏差的工件上料位置变化问题。由于加工工件 为毛坯件，机器人抓取工件后，上料的定位孔位置会发生变化，甚至 工件上料时的平面度也有变化。对于此种情况，在没有3DL视觉系统 的情况下，机器人是无法实现对工件的准确上料。 原理:选一个毛坯件作为初始工件，通过3DL视觉软件对该工件在摄像 头中的画面点位与机器人示教点位的关系进行标定，同时完成初始工 件的特征标定。示教完成的上料程序为初始工件初始位置的上料位置， 此时工件上料偏差值为零。当抓取其它毛坯件后，定位孔位置以及工 件的平面度发生变化。通过3DL软件，机器人能够计算出位置变化量 X、Y、Z、W、P、R。机器人把该偏差值存入位置寄存器中。此时机 器人可以通过把偏差值补偿到初始上料位置来实现工件的上料。
3.一种智能化机床上下料系统实例
(4) 2台上下料滑台:每个上下料滑台上有4个托盘，每个托盘分别 可以存放一个工件。实现待加工工件的上料，以及加工完成工 件的下料。在该系统中，由于使用了视觉技术，因此上下料滑 台无需工件的定位装置。 (5) Fanuc iR vision 2DV视觉系统:该视觉系统由一个安装于手爪 上的2D摄像头完成视觉数据采集。该视觉系统作为待加工工件 准确抓取的定位方式，省去通常为满足机器人的准确抓取而必 须采用的机械预定位夹具，具有很高的柔性，使得在加工中心 上可以非常容易地实现多产品混合生产。 (6) Fanuc iR Vision 3DL视觉系统:该视觉系统由一个安装于地面 上的3D Laser Sensor完成视觉数据采集。该视觉系统解决了定 位面有偏差的工件上料位置变化问题。由于待加工工件为毛坯 件，机器人抓取工件后，上料的定位孔位置会发生变化，甚至 工件上料时的平面度也有变化。该技术可以自动补偿位置变化， 实现高精度上料。
3.一种智能化机床上下料系统实例
1.系统介绍：
该系统使用1台机器人完成服务5台机床进行上下料的作业， 系统组成如下:
(1) 1台Fanuc R一2000iB/165F机器人:安装于行走轴上，实现 整个系统的上下料动作。 (2) 1个机器人手爪:机器人专用手爪，有较高的定位精度和抓持 稳定性，耐用性好、维护简单。 (3) 1个长11m的行走轴:在行走轴导轨上安装一台工业机器人， 最大运动速度为1.5m/S，使用Fanuc伺服电机驱动，具有重复 定位精度高、响应速度快、运行平稳、可靠等特点，并专门设 计了防尘罩，保护导轨、直线轴承以及齿条等运动部件。实际 应用中，导轨安装于两条生产线机床的中心线上，所安装的工 业机器人运动范围完全覆盖5台机床以及上下料滑台区域，从而 实现了1台机器人服务5台机床进行上下料作业。
3. Fanuc iR vision 2DV视觉系统：
该系统应用于滑台工件的抓取。 摄像头安装位置:固定在机器人手爪上。 Fanuc iR Vision 2DV视觉系统主要是通过视觉系统软件设置，建立视 觉画面上的点位与机器人位置相对应关系。对工件进行视觉成像，与 已标定的工件进行比较，得出偏差值，即机器人抓放位置的补偿值， 实现机器人自动抓放。该技术实现了机器人在无夹具定位工件情况下 的自动柔性搬运。 原理:选一个待加工工件作为初始工件，通过2DV视觉软件对该工件在 摄像头中的画面点位与机器人示教点位的关系进行标定，同时完成初 始工件的特征标定。示教完成的抓取程序为初始工件初始位置的抓取 位置，此时工件抓取偏差值为零。当工件平移或者旋转后，位置与初 始工件的位置发生变化。通过2DV软件，机器人能够计算出位置变化 量X、Y、R。机器人把该偏差值存入位置寄存器中。此时机器人可以 通过把偏差值补偿到初始抓取位置来实现工件的抓取。
制造装备智能化控制技术课程报告
内容提要
1.智能化机床的定义 2.数控机床智能化技术研究方向 3.一种智能化机床上下料系统实例 4.总结
1.智能化机床的定义：
日本马扎克公司对智能数控机床的定义： 机床能对自身进行监控，可自行分析众多与机 床、加工状态、环境有关的信息及其他因素，然 后自行采取应对措施来保证最优化的加工。
(3)智能化驱动技术
智能驱动技术是指驱动器可根据负载和加 工情况的不同，自动调节伺服参数，以保证机 床良好的动态性能，如自动优化功能和自适应 控制功能。 典型的技术和功能有: 自动识别负载、并自动调整参数、自动优 化，自适应控制。
2.数控机床智能化技术研究方向：
(4)智能化误差补偿技术
智能误差补偿技术是指机床可以根据误差 测试数据，自动进行补偿操作，例如自动建模 和分析，模型自动下载等功能。 典型的技术和功能有: 智能化热误差补偿系统，智能化几何误差 补偿系统。
2.数控机床智能化技术研究方向：
(1)智能化加工技术
该研究方向主要是指在整个加工过程中， 数控机床可以自动完成某些步骤，代替人的操 作，或者自动的保证加工过程的顺利进行和最 优化。 典型的技术和功能有: 虚拟机床技术，自动上下料机构，3D防碰撞 技术，工艺参数智能化修改与选择，自动加工 生产线技术。
2.数控机床智能化技术研究方向：
(2)智能化状态监控与维护技术
智能化状态监控与维护技术是指机床在生 产过程中不仅可以了解自身的状态，还可以据 这些状态进行自我控制，以保证机床正常工作。 典型的技术和功能有: 振动检测及抑制，刀具监测，故障自诊断、 自修复和故障回放，智能化维护系统。
2.数控机床智能化技术研究方向：
3.一种智能化机床上下料系统实例
(7) 5台抽检滑台:针对每台机床有一个抽检滑台，实现随时 对该机床加工工件质量的检测。
3.一种智能化机床上下料系统实例
3.一种智能化机床上下料系统实例
2.系统流程：
3.一种智能化机床上下料系统实例
3. Fanuc iR vision 2DV视觉系统：
3.一种智能化机床上下料系统实例
2.数控机床智能化技术研究方向：
(5)智能化操作界面与网络技术
智能操作界面和网络技术是指机床具有更 方便的操作系统，可以根据操作者的操作给予 提示和建议，并且具备联网和远程监控等功能。 典型的技术和功能有: 具有语音提示功能的操作辅助系统，远程 访问与监控。
3.一种智能化机床上下料系统实例
该系统属于智能化加工技术的一种。
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3.一种智能化机床上下料系统实例
4. Fanuc iR Vision 3DL视觉系统:
3.一种智能化机床上下料系统实例
4. Fanuc iR Vision 3DL视觉系统:
应用于机器人上料至机床。 摄像头安装位置:固定在3DL视觉支架上。 该技术解决了定位面有偏差的工件上料位置变化问题。由于加工工件 为毛坯件，机器人抓取工件后，上料的定位孔位置会发生变化，甚至 工件上料时的平面度也有变化。对于此种情况，在没有3DL视觉系统 的情况下，机器人是无法实现对工件的准确上料。 原理:选一个毛坯件作为初始工件，通过3DL视觉软件对该工件在摄像 头中的画面点位与机器人示教点位的关系进行标定，同时完成初始工 件的特征标定。示教完成的上料程序为初始工件初始位置的上料位置， 此时工件上料偏差值为零。当抓取其它毛坯件后，定位孔位置以及工 件的平面度发生变化。通过3DL软件，机器人能够计算出位置变化量 X、Y、Z、W、P、R。机器人把该偏差值存入位置寄存器中。此时机 器人可以通过把偏差值补偿到初始上料位置来实现工件的上料。
3.一种智能化机床上下料系统实例
(4) 2台上下料滑台:每个上下料滑台上有4个托盘，每个托盘分别 可以存放一个工件。实现待加工工件的上料，以及加工完成工 件的下料。在该系统中，由于使用了视觉技术，因此上下料滑 台无需工件的定位装置。 (5) Fanuc iR vision 2DV视觉系统:该视觉系统由一个安装于手爪 上的2D摄像头完成视觉数据采集。该视觉系统作为待加工工件 准确抓取的定位方式，省去通常为满足机器人的准确抓取而必 须采用的机械预定位夹具，具有很高的柔性，使得在加工中心 上可以非常容易地实现多产品混合生产。 (6) Fanuc iR Vision 3DL视觉系统:该视觉系统由一个安装于地面 上的3D Laser Sensor完成视觉数据采集。该视觉系统解决了定 位面有偏差的工件上料位置变化问题。由于待加工工件为毛坯 件，机器人抓取工件后，上料的定位孔位置会发生变化，甚至 工件上料时的平面度也有变化。该技术可以自动补偿位置变化， 实现高精度上料。
3.一种智能化机床上下料系统实例
1.系统介绍：
该系统使用1台机器人完成服务5台机床进行上下料的作业， 系统组成如下:
(1) 1台Fanuc R一2000iB/165F机器人:安装于行走轴上，实现 整个系统的上下料动作。 (2) 1个机器人手爪:机器人专用手爪，有较高的定位精度和抓持 稳定性，耐用性好、维护简单。 (3) 1个长11m的行走轴:在行走轴导轨上安装一台工业机器人， 最大运动速度为1.5m/S，使用Fanuc伺服电机驱动，具有重复 定位精度高、响应速度快、运行平稳、可靠等特点，并专门设 计了防尘罩，保护导轨、直线轴承以及齿条等运动部件。实际 应用中，导轨安装于两条生产线机床的中心线上，所安装的工 业机器人运动范围完全覆盖5台机床以及上下料滑台区域，从而 实现了1台机器人服务5台机床进行上下料作业。
3. Fanuc iR vision 2DV视觉系统：
该系统应用于滑台工件的抓取。 摄像头安装位置:固定在机器人手爪上。 Fanuc iR Vision 2DV视觉系统主要是通过视觉系统软件设置，建立视 觉画面上的点位与机器人位置相对应关系。对工件进行视觉成像，与 已标定的工件进行比较，得出偏差值，即机器人抓放位置的补偿值， 实现机器人自动抓放。该技术实现了机器人在无夹具定位工件情况下 的自动柔性搬运。 原理:选一个待加工工件作为初始工件，通过2DV视觉软件对该工件在 摄像头中的画面点位与机器人示教点位的关系进行标定，同时完成初 始工件的特征标定。示教完成的抓取程序为初始工件初始位置的抓取 位置，此时工件抓取偏差值为零。当工件平移或者旋转后，位置与初 始工件的位置发生变化。通过2DV软件，机器人能够计算出位置变化 量X、Y、R。机器人把该偏差值存入位置寄存器中。此时机器人可以 通过把偏差值补偿到初始抓取位置来实现工件的抓取。
制造装备智能化控制技术课程报告
内容提要
1.智能化机床的定义 2.数控机床智能化技术研究方向 3.一种智能化机床上下料系统实例 4.总结
1.智能化机床的定义：
日本马扎克公司对智能数控机床的定义： 机床能对自身进行监控，可自行分析众多与机 床、加工状态、环境有关的信息及其他因素，然 后自行采取应对措施来保证最优化的加工。
(3)智能化驱动技术
智能驱动技术是指驱动器可根据负载和加 工情况的不同，自动调节伺服参数，以保证机 床良好的动态性能，如自动优化功能和自适应 控制功能。 典型的技术和功能有: 自动识别负载、并自动调整参数、自动优 化，自适应控制。
2.数控机床智能化技术研究方向：
(4)智能化误差补偿技术
智能误差补偿技术是指机床可以根据误差 测试数据，自动进行补偿操作，例如自动建模 和分析，模型自动下载等功能。 典型的技术和功能有: 智能化热误差补偿系统，智能化几何误差 补偿系统。