工业机器人与数控机床如何融合

A. 工业机器人与数控机床之间有什么关系

工业机器人与数控机床之间有什么关系呢？

机床与机械总是结合在一起的，运动控制是工业机器人的应用关键，是保障机床精度的一个重要组成部分。从这个角度来说，机床制造与机器人制造技术关联度非常大。因此，近年来机床企业介入工业机器人制造的热情愈发高涨。
“精密”作为机床区别于其他机械的主要特征之一，一直是全球机床业不懈追求的目标。微纳时代的出现就离不开新兴技术的扶持，机床工具行业的智能化技术目前应用硕果累累。机器人的出现更是进一步提升了机床微纳的水平，内外工业机器人产业快速发展，已成为智能制造和工业自动化的关键技术和重要产品，也是数控机床走向自动化更高阶段不可缺失的重要一环。
不仅是数控系统制造企业，机床整机企业对机器人领域也是非常青睐，比如在今年召开的第六届中国络化，伺服驱动技术的数字化和分散化，多传感器融合技术的实用化，工作环境设计的优化和作业的柔性化，以及系统的网络化和智能化等方面。这正是国内高端机床产品升级的方向和发展趋势。机床企业掌握了这些技术，跨入机器人领域是一种必然，但是必须综合权衡自身企业的技术、品牌、资金、市场等方面的优势来定位开发机器人项目。
我国机器人产业还很薄弱，机器人研究仍然任重而道远。我国在某些关键技术上有所突破，但还缺乏整体核心技术的突破，尤其在自动控制、精加工和材料方面，具有中国知识产权的机器人很少，不少关键元器件至今尚不能自己生产或者性能不高，这些因素已经开始严重影响国产机器人做大做强步伐。
目前，我国市场上机器人总共拥有量近万台，仅占全球总量的0.56%，其中完全国产机器人行业集中度仅为占30%，其余皆为从日本、美国、瑞典、德国、意大利等20多个国家引进。究其原因，很大程度在于自主品牌不够，发展壮大自主品牌及其自动化成套装备产业成为当务之急。
日本工业机器人产业的快速发展，得益于政府采取了积极的扶植政策及大力的资金支持。中国工业机器人产业的发展正处于关键的转折点，还需要政府加大扶持力度，再向前推进一步，中国的工业机器人产业将会跨上一个新的台阶，进入产业化、规模化发展阶段。

B. 工业机器人应用与维护难吗，什么是数控机床

1、数控机床是数字控制机床（Computer numerical control machine tools）的简称，是一种装有程序控制系统的自动化机床。该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序，并将其译码，用代码化的数字表示，通过信息载体输入数控装置。经运算处理由数控装置发出各种控制信号，控制机床的动作，按图纸要求的形状和尺寸，自动地将零件加工出来。

2、数控机床较好地解决了复杂、精密、小批量、多品种的零件加工问题，是一种柔性的、高效能的自动化机床，代表了现代机床控制技术的发展方向，是一种典型的机电一体化产品。

3、工业机器人简单理解就是机械臂，一个机械臂可以管理几台机床

青岛利信通自动化柔性生产线

上图就是机床和机械臂的完美配合的生产线

4、机床和机器人维护，归纳历年来我们遇到的问题，最多的就是精度问题，不当操作、环境、人为，材料等等造成的，厂子越不规范出问题越多，反推就可以得到，机器是个将规矩的东西，你跟它讲规矩它就不会出错。

C. 工业机器人如何实现机床上下料

工业机器人上料过程
首先X轴运动到上料架上方，等待上料架上钢轴到位信号后手爪张开。检测到两个手爪都完全张开后Z轴下降到特定高度。这是钢轴应处于手爪中，检测到两个手爪内部都有钢轴后，手爪闭合。检测到两个手爪都闭合后，Z轴提升到指定的高度，然后检测Z轴到位信号（以防钢轴撞上机床）。
工业机器人下料过程

在得到机床加工完，主轴已停止转动后，Z轴开始下降同时手爪张开。检测到Z轴下降到特定高度及两个手爪内部都有钢轴后，手爪闭合。检测到两个手爪都闭合后， Z轴提升到指定的高度。检测到Z轴升高到位信号后，X轴向下料架上方运动。检测到X轴到位信号后，Z轴向下运动到指定的高度后停止运动，然后检测钢轴是否已放到下料架上。

D. 工业机器人与数控机床有哪些主要的区别

两者的概念：

工业机器人

是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器装置，它能自动执行工作，是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。它可以接受人类指挥，也可以按照预先编排的程序运行，现代的工业机器人还可以根据人工智能技术制定的原则纲领行动。

数控机床

是数字控制机床的简称，是一种装有程序控制系统的自动化机床。该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序，并将其译码，用代码化的数字表示，通过信息载体输入数控装置。经运算处理由数控装置发出各种控制信号，控制机床的动作，按图纸要求的形状和尺寸，自动地将零件加工出来。数控机床较好地解决了复杂、精密、小批量、多品种的零件加工问题，是一种柔性的、高效能的自动化机床，代表了现代机床控制技术的发展方向，是一种典型的机电一体化产品。

两者的区别：

• 数控机床安装后通常在固定位置工作，而工业机器人可以移动。

• 工业机器人具有拟人化的特点，智能化工业机器人还有许多类似人类的“生物传感器”，能适应一定的环境。

• 工业机器人按臂部的运动形式分为四种。直角坐标型的臂部可沿三个直角坐标移动；圆柱坐标型的臂部可作升降、回转和伸缩动作；球坐标型的臂部能回转、俯仰和伸缩；关节型的臂部有多个转动关节。数控机床一般无关节且均为直角坐标系统。

• 除了专门设计的专用的工业机器人外，一般工业机器人在执行不同的作业任务时具有较好的通用性。数控机床的通用性不强。

• 数控机床对操作人员的素质要求较高，对维修人员的技术要求更高。而工业机器人对操作人员的要求没有数控机床高。

E. 德国是制造业大国会淘汰数控机床用工业机器人加工吗

数控机床是不会被淘汰的，未来只会是工业机器人与数控机床高度融合！

F. 机器人在制造业的应用领域是什么

行业主要上市企业：科大智能(300222)、沃迪智能(830843)、工业富联(601138)、远大智能(002689)、上海沪工(603131)、埃夫特(688165)、ST伯朗特(430394)、ST华昌(300278)、机器人(300024)、科远智慧(002380)、华自科技(300490)、埃斯顿(002747)、ST安控(300370)、泰禾智能(603656)等。

本文核心数据：工业机器人产量、工业机器人销售额、全球工业机器人出货量TOP15国家和地区

供给端：工业机器人产量大幅增长

当前，新一轮科技革命和产业变革加速演进，新一代信息技术、生物技术、新能源、新材料等与机器人技术深度融合，机器人产业迎来升级换代、跨越发展的窗口期。

随着后疫情时代的到来，中国工业经济展现出了应对复杂严峻局面的强大韧性和活力，工业机器人行业表现逆势上扬。根据国家统计局最新发布的数据显示，2021年我国规模以上企业工业机器人产量为36.30万套，同比增长44.9%。

——工业机器人出货量居世界首位

据IFR《世界机器人2021工业机器人报告》显示，中国工业机器人出货量为168400台，强劲增长20%，居世界第一位。

——制造业机器人密度达到246台/万人

2020年我国制造业机器人密度达到246台/万人，是全球平均水平的近2倍。

——垂直多关节机器人占据半壁江山

从机械结构看，据MIR统计，2020年垂直多关节机器人在中国市场中的销量在各机型中依然位居首位，全年销售总销量的63%;SCARA机器人全年销售占比为30%;另外，协作机器人与Delta机器人销售占比分别为4%与3%。

综合来看，近年来，在国家政策的支持下，我国工业机器人密度不断提高，产量和销售额逐年增长。未来，随着工业机器人国产化进程加速，工业机器人行业发展空间巨大。

以上数据参考前瞻产业研究院《中国工业机器人行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》。

G. 看图片！

工业机器人的发展史：机器人的历史并不算长，1959年美国英格伯格和德沃尔制造出世界上第一台工业机器人，机器人的历史才真正开始。
工业机器人
英格伯格在大学攻读伺服理论，这是一种研究运动机构如何才能更好地跟踪控制信号的理论。德沃尔曾于1946年发明了一种系统，可以“重演”所记录的机器的运动。1954年,德沃尔又获得可编程机械手专利，这种机械手臂按程序进行工作，可以根据不同的工作需要编制不同的程序，因此具有通用性和灵活性，英格伯格和德沃尔都在研究机器人，认为汽车工业最适于用机器人干活，因为是用重型机器进行工作，生产过程较为固定。1959年，英格伯格和德沃尔联手制造出第一台工业机器人。

古代机器人
机器人一词的出现和世界上第一台工业机器人的问世都是近几十年的事。然而人们对机器人的幻想与追求却已有3000多年的历史。人类希望制造一种像人一样的机器，以便代替人类完成各种工作。
西周时期，我国的能工巧匠偃师就研制出了能歌善舞的伶人，这是我国最早记载的机器人。
春秋后期，我国着名的木匠鲁班，在机械方面也是一位发明家，据《墨经》记载，他曾制造过一只木鸟，能在空中飞行“三日不下”，体现了我国劳动人民的聪明智慧。
公元前2世纪，亚历山大时代的古希腊人发明了最原始的机器人——自动机。它是以水、空气和蒸汽压力为动力的会动的雕像，它可以自己开门，还可以借助蒸汽唱歌。
1800年前的汉代，大科学家张衡不仅发明了地动仪，而且发明了计里鼓车。计里鼓车每行一里，车上木人击鼓一下，每行十里击钟一下。
后汉三国时期，蜀国丞相诸葛亮成功地创造出了“木牛流马”，并用其运送军粮，支援前方战争。
1662年，日本的竹田近江利用钟表技术发明了自动机器玩偶，并在大阪的道顿堀演出。
1738年，法国天才技师杰克·戴·瓦克逊发明了一只机器鸭，它会嘎嘎叫，会游泳和喝水，还会进食和排泄。瓦克逊的本意是想把生物的功能加以机械化而进行医学上的分析。
在当时的自动玩偶中，最杰出的要数瑞士的钟表匠杰克·道罗斯和他的儿子利·路易·道罗斯。1773年，他们连续推出了自动书写玩偶、自动演奏玩偶等，他们创造的自动玩偶是利用齿轮和发条原理而制成的。它们有的拿着画笔和颜色绘画，有的拿着鹅毛蘸墨水写字，结构巧妙，服装华丽，在欧洲风靡一时。由于当时技术条件的限制，这些玩偶其实是身高一米的巨型玩具。现在保留下来的最早的机器人是瑞士努萨蒂尔历史博物馆里的少女玩偶，它制作于二百年前，两只手的十个手指可以按动风琴的琴键而弹奏音乐，现在还定期演奏供参观者欣赏，展示了古代人的智慧。
19世纪中叶自动玩偶分为2个流派，即科学幻想派和机械制作派，并各自在文学艺术和近代技术中找到了自己的位置。1831年歌德发表了《浮士德》，塑造了人造人“荷蒙克鲁斯”；1870年霍夫曼出版了以自动玩偶为主角的作品《葛蓓莉娅》；1883年科洛迪的《木偶奇遇记》问世；1886年《未来的夏娃》问世。在机械实物制造方面，1893年摩尔制造了“蒸汽人”，“蒸汽人”靠蒸汽驱动双腿沿圆周走动。
进入20世纪后，机器人的研究与开发得到了更多人的关心与支持，一些实用化的机器人相继问世，1927年美国西屋公司工程师温兹利制造了第一个机器人“电报箱”，并在纽约举行的世界博览会上展出。它是一个电动机器人，装有无线电发报机，可以回答一些问题，但该机器人不能走动。1959年第一台工业机器人（可编程、圆坐标）在美国诞生，开创了机器人发展的新纪元。
现代机器人
现代机器人的研究始于20世纪中期，其技术背景是计算机和自动化的发展，以及原子能的开发利用。
自1946年第一台数字电子计算机问世以来，计算机取得了惊人的进步，向高速度、大容量、低价格的方向发展。
大批量生产的迫切需求推动了自动化技术的进展，其结果之一便是1952年数控机床的诞生。与数控机床相关的控制、机械零件的研究又为机器人的开发奠定了基础。
另一方面，原子能实验室的恶劣环境要求某些操作机械代替人处理放射性物质。在这一需求背景下，美国原子能委员会的阿尔贡研究所于1947年开发了遥控机械手，1948年又开发了机械式的主从机械手。
1954年美国戴沃尔最早提出了工业机器人的概念，并申请了专利。该专利的要点是借助伺服技术控制机器人的关节，利用人手对机器人进行动作示教，机器人能实现动作的记录和再现。这就是所谓的示教再现机器人。现有的机器人差不多都采用这种控制方式。
作为机器人产品最早的实用机型（示教再现）是1962年美国AMF公司推的“VERSTRAN”和UNIMATION公司推出的“UNIMATE”。这些工业机器人的控制方式与数控机床大致相似，但外形特征迥异，主要由类似人的手和臂组成。
1965年，MIT的Roborts演示了第一个具有视觉传感器的、能识别与定位简单积木的机器人系统。
1967年日本成立了人工手研究会（现改名为仿生机构研究会），同年召开了日本首届机器人学术会。
1970年在美国召开了第一届国际工业机器人学术会议。1970年以后，机器人的研究得到迅速广泛的普及。
1973年，辛辛那提·米拉克隆公司的理乍得·豪恩制造了第一台由小型计算机控制的工业机器人，它是液压驱动的，能提升的有效负载达45公斤。
到了1980年，工业机器人才真正在日本普及，故称该年为“机器人元年”。
随后，工业机器人在日本得到了巨大发展，日本也因此而赢得了“机器人王国的美称”。
工业机器人在工作
随着计算机技术和人工智能技术的飞速发展，使机器人在功能和技术层次上有了很大的提高，移动机器人和机器人的视觉和触觉等技术就是典型的代表。由于这些技术的发展，推动了机器人概念的延伸。
80年代，将具有感觉、思考、决策和动作能力的系统称为智能机器人，这是一个概括的、含义广泛的概念。这一概念不但指导了机器人技术的研究和应用，而且又赋予了机器人技术向深广发展的巨大空间，水下机器人、空间机器人、空中机器人、地面机器人、微小型机器人等各种用途的机器人相继问世，许多梦想成为了现实。将机器人的技术（如传感技术、智能技术、控制技术等）扩散和渗透到各个领域形成了各式各样的新机器——机器人化机器。
当前与信息技术的交互和融合又产生了“软件机器人”、“网络机器人”的名称，这也说明了机器人所具有的创新活力。
教育机器人的发展史：
工程新学科的起源特点是先有实践后有理论，如先有莱特兄弟的飞行实践，后有系统的空气动力学；先有Devol1954年发明的工业机器人，后有八十年代成熟的机器人学。同样，教育机器人学的萌芽也来源于直觉地把机器人用于教育的实践。

Parker，Martin，Sargent于1989年在麻省理工学院创办了名为6.270的课程。该课程实质是一个面向本科生的机器人设计竞赛，参加该课程的学生组成一个小组，运用统一的器材设计参加比赛的机器人。
该课程的影响深远，许多机器人比赛项目的灵感均来源于此课程，以及把机器人设计实践导入大学工程教育的思想也大多来源于此课程。
机器人在生活中运用的例子：“机器视觉:指纹识别，人脸识别，视网膜识别，虹膜识别，掌纹识别，专家系统,智能搜索，定理证明，博弈，自动程序设计，还有航天应用等。”

人工智能（artificialintelligence）无处不在：银行自动柜员机有身份识别、取款、转账、储蓄等功能。网络知道根据用户信息提供可能感兴趣的问题。防火喷头根据烟雾浓度自动灭火

H. 工业机器人能与数控机床结合吗

我不清楚你所说的结合指的是什么。
现在工业自动化中，机器人与机床协同作业这是一个非常成熟的应用了，而且这样做只是一个自动化单元。这个技术只是做一些信号交互就可以的。
如果你的意思是机器人和机床一体的话，这个应该也不是什么难点，而且个人感觉意义不大。