工業機器人與數控機床如何融合

A. 工業機器人與數控機床之間有什麼關系

工業機器人與數控機床之間有什麼關系呢？

機床與機械總是結合在一起的，運動控制是工業機器人的應用關鍵，是保障機床精度的一個重要組成部分。從這個角度來說，機床製造與機器人製造技術關聯度非常大。因此，近年來機床企業介入工業機器人製造的熱情愈發高漲。
「精密」作為機床區別於其他機械的主要特徵之一，一直是全球機床業不懈追求的目標。微納時代的出現就離不開新興技術的扶持，機床工具行業的智能化技術目前應用碩果累累。機器人的出現更是進一步提升了機床微納的水平，內外工業機器人產業快速發展，已成為智能製造和工業自動化的關鍵技術和重要產品，也是數控機床走向自動化更高階段不可缺失的重要一環。
不僅是數控系統製造企業，機床整機企業對機器人領域也是非常青睞，比如在今年召開的第六屆中國絡化，伺服驅動技術的數字化和分散化，多感測器融合技術的實用化，工作環境設計的優化和作業的柔性化，以及系統的網路化和智能化等方面。這正是國內高端機床產品升級的方向和發展趨勢。機床企業掌握了這些技術，跨入機器人領域是一種必然，但是必須綜合權衡自身企業的技術、品牌、資金、市場等方面的優勢來定位開發機器人項目。
我國機器人產業還很薄弱，機器人研究仍然任重而道遠。我國在某些關鍵技術上有所突破，但還缺乏整體核心技術的突破，尤其在自動控制、精加工和材料方面，具有中國知識產權的機器人很少，不少關鍵元器件至今尚不能自己生產或者性能不高，這些因素已經開始嚴重影響國產機器人做大做強步伐。
目前，我國市場上機器人總共擁有量近萬台，僅佔全球總量的0.56%，其中完全國產機器人行業集中度僅為佔30%，其餘皆為從日本、美國、瑞典、德國、義大利等20多個國家引進。究其原因，很大程度在於自主品牌不夠，發展壯大自主品牌及其自動化成套裝備產業成為當務之急。
日本工業機器人產業的快速發展，得益於政府採取了積極的扶植政策及大力的資金支持。中國工業機器人產業的發展正處於關鍵的轉折點，還需要政府加大扶持力度，再向前推進一步，中國的工業機器人產業將會跨上一個新的台階，進入產業化、規模化發展階段。

B. 工業機器人應用與維護難嗎，什麼是數控機床

1、數控機床是數字控制機床（Computer numerical control machine tools）的簡稱，是一種裝有程序控制系統的自動化機床。該控制系統能夠邏輯地處理具有控制編碼或其他符號指令規定的程序，並將其解碼，用代碼化的數字表示，通過信息載體輸入數控裝置。經運算處理由數控裝置發出各種控制信號，控制機床的動作，按圖紙要求的形狀和尺寸，自動地將零件加工出來。

2、數控機床較好地解決了復雜、精密、小批量、多品種的零件加工問題，是一種柔性的、高效能的自動化機床，代表了現代機床控制技術的發展方向，是一種典型的機電一體化產品。

3、工業機器人簡單理解就是機械臂，一個機械臂可以管理幾台機床

青島利信通自動化柔性生產線

上圖就是機床和機械臂的完美配合的生產線

4、機床和機器人維護，歸納歷年來我們遇到的問題，最多的就是精度問題，不當操作、環境、人為，材料等等造成的，廠子越不規范出問題越多，反推就可以得到，機器是個將規矩的東西，你跟它講規矩它就不會出錯。

C. 工業機器人如何實現機床上下料

工業機器人上料過程
首先X軸運動到上料架上方，等待上料架上鋼軸到位信號後手爪張開。檢測到兩個手爪都完全張開後Z軸下降到特定高度。這是鋼軸應處於手爪中，檢測到兩個手爪內部都有鋼軸後，手爪閉合。檢測到兩個手爪都閉合後，Z軸提升到指定的高度，然後檢測Z軸到位信號（以防鋼軸撞上機床）。
工業機器人下料過程

在得到機床加工完，主軸已停止轉動後，Z軸開始下降同時手爪張開。檢測到Z軸下降到特定高度及兩個手爪內部都有鋼軸後，手爪閉合。檢測到兩個手爪都閉合後， Z軸提升到指定的高度。檢測到Z軸升高到位信號後，X軸向下料架上方運動。檢測到X軸到位信號後，Z軸向下運動到指定的高度後停止運動，然後檢測鋼軸是否已放到下料架上。

D. 工業機器人與數控機床有哪些主要的區別

兩者的概念：

工業機器人

是面向工業領域的多關節機械手或多自由度的機器裝置，它能自動執行工作，是靠自身動力和控制能力來實現各種功能的一種機器。它可以接受人類指揮，也可以按照預先編排的程序運行，現代的工業機器人還可以根據人工智慧技術制定的原則綱領行動。

數控機床

是數字控制機床的簡稱，是一種裝有程序控制系統的自動化機床。該控制系統能夠邏輯地處理具有控制編碼或其他符號指令規定的程序，並將其解碼，用代碼化的數字表示，通過信息載體輸入數控裝置。經運算處理由數控裝置發出各種控制信號，控制機床的動作，按圖紙要求的形狀和尺寸，自動地將零件加工出來。數控機床較好地解決了復雜、精密、小批量、多品種的零件加工問題，是一種柔性的、高效能的自動化機床，代表了現代機床控制技術的發展方向，是一種典型的機電一體化產品。

兩者的區別：

• 數控機床安裝後通常在固定位置工作，而工業機器人可以移動。

• 工業機器人具有擬人化的特點，智能化工業機器人還有許多類似人類的「生物感測器」，能適應一定的環境。

• 工業機器人按臂部的運動形式分為四種。直角坐標型的臂部可沿三個直角坐標移動；圓柱坐標型的臂部可作升降、回轉和伸縮動作；球坐標型的臂部能回轉、俯仰和伸縮；關節型的臂部有多個轉動關節。數控機床一般無關節且均為直角坐標系統。

• 除了專門設計的專用的工業機器人外，一般工業機器人在執行不同的作業任務時具有較好的通用性。數控機床的通用性不強。

• 數控機床對操作人員的素質要求較高，對維修人員的技術要求更高。而工業機器人對操作人員的要求沒有數控機床高。

E. 德國是製造業大國會淘汰數控機床用工業機器人加工嗎

數控機床是不會被淘汰的，未來只會是工業機器人與數控機床高度融合！

F. 機器人在製造業的應用領域是什麼

行業主要上市企業：科大智能(300222)、沃迪智能(830843)、工業富聯(601138)、遠大智能(002689)、上海滬工(603131)、埃夫特(688165)、ST伯朗特(430394)、ST華昌(300278)、機器人(300024)、科遠智慧(002380)、華自科技(300490)、埃斯頓(002747)、ST安控(300370)、泰禾智能(603656)等。

本文核心數據：工業機器人產量、工業機器人銷售額、全球工業機器人出貨量TOP15國家和地區

供給端：工業機器人產量大幅增長

當前，新一輪科技革命和產業變革加速演進，新一代信息技術、生物技術、新能源、新材料等與機器人技術深度融合，機器人產業迎來升級換代、跨越發展的窗口期。

隨著後疫情時代的到來，中國工業經濟展現出了應對復雜嚴峻局面的強大韌性和活力，工業機器人行業表現逆勢上揚。根據國家統計局最新發布的數據顯示，2021年我國規模以上企業工業機器人產量為36.30萬套，同比增長44.9%。

——工業機器人出貨量居世界首位

據IFR《世界機器人2021工業機器人報告》顯示，中國工業機器人出貨量為168400台，強勁增長20%，居世界第一位。

——製造業機器人密度達到246台/萬人

2020年我國製造業機器人密度達到246台/萬人，是全球平均水平的近2倍。

——垂直多關節機器人占據半壁江山

從機械結構看，據MIR統計，2020年垂直多關節機器人在中國市場中的銷量在各機型中依然位居首位，全年銷售總銷量的63%;SCARA機器人全年銷售佔比為30%;另外，協作機器人與Delta機器人銷售佔比分別為4%與3%。

綜合來看，近年來，在國家政策的支持下，我國工業機器人密度不斷提高，產量和銷售額逐年增長。未來，隨著工業機器人國產化進程加速，工業機器人行業發展空間巨大。

以上數據參考前瞻產業研究院《中國工業機器人行業市場前瞻與投資戰略規劃分析報告》。

G. 看圖片！

工業機器人的發展史：機器人的歷史並不算長，1959年美國英格伯格和德沃爾製造出世界上第一台工業機器人，機器人的歷史才真正開始。
工業機器人
英格伯格在大學攻讀伺服理論，這是一種研究運動機構如何才能更好地跟蹤控制信號的理論。德沃爾曾於1946年發明了一種系統，可以「重演」所記錄的機器的運動。1954年,德沃爾又獲得可編程機械手專利，這種機械手臂按程序進行工作，可以根據不同的工作需要編制不同的程序，因此具有通用性和靈活性，英格伯格和德沃爾都在研究機器人，認為汽車工業最適於用機器人幹活，因為是用重型機器進行工作，生產過程較為固定。1959年，英格伯格和德沃爾聯手製造出第一台工業機器人。

古代機器人
機器人一詞的出現和世界上第一台工業機器人的問世都是近幾十年的事。然而人們對機器人的幻想與追求卻已有3000多年的歷史。人類希望製造一種像人一樣的機器，以便代替人類完成各種工作。
西周時期，我國的能工巧匠偃師就研製出了能歌善舞的伶人，這是我國最早記載的機器人。
春秋後期，我國著名的木匠魯班，在機械方面也是一位發明家，據《墨經》記載，他曾製造過一隻木鳥，能在空中飛行「三日不下」，體現了我國勞動人民的聰明智慧。
公元前2世紀，亞歷山大時代的古希臘人發明了最原始的機器人——自動機。它是以水、空氣和蒸汽壓力為動力的會動的雕像，它可以自己開門，還可以藉助蒸汽唱歌。
1800年前的漢代，大科學家張衡不僅發明了地動儀，而且發明了計里鼓車。計里鼓車每行一里，車上木人擊鼓一下，每行十里擊鍾一下。
後漢三國時期，蜀國丞相諸葛亮成功地創造出了「木牛流馬」，並用其運送軍糧，支援前方戰爭。
1662年，日本的竹田近江利用鍾表技術發明了自動機器玩偶，並在大阪的道頓堀演出。
1738年，法國天才技師傑克·戴·瓦克遜發明了一隻機器鴨，它會嘎嘎叫，會游泳和喝水，還會進食和排泄。瓦克遜的本意是想把生物的功能加以機械化而進行醫學上的分析。
在當時的自動玩偶中，最傑出的要數瑞士的鍾表匠傑克·道羅斯和他的兒子利·路易·道羅斯。1773年，他們連續推出了自動書寫玩偶、自動演奏玩偶等，他們創造的自動玩偶是利用齒輪和發條原理而製成的。它們有的拿著畫筆和顏色繪畫，有的拿著鵝毛蘸墨水寫字，結構巧妙，服裝華麗，在歐洲風靡一時。由於當時技術條件的限制，這些玩偶其實是身高一米的巨型玩具。現在保留下來的最早的機器人是瑞士努薩蒂爾歷史博物館里的少女玩偶，它製作於二百年前，兩只手的十個手指可以按動風琴的琴鍵而彈奏音樂，現在還定期演奏供參觀者欣賞，展示了古代人的智慧。
19世紀中葉自動玩偶分為2個流派，即科學幻想派和機械製作派，並各自在文學藝術和近代技術中找到了自己的位置。1831年歌德發表了《浮士德》，塑造了人造人「荷蒙克魯斯」；1870年霍夫曼出版了以自動玩偶為主角的作品《葛蓓莉婭》；1883年科洛迪的《木偶奇遇記》問世；1886年《未來的夏娃》問世。在機械實物製造方面，1893年摩爾製造了「蒸汽人」，「蒸汽人」靠蒸汽驅動雙腿沿圓周走動。
進入20世紀後，機器人的研究與開發得到了更多人的關心與支持，一些實用化的機器人相繼問世，1927年美國西屋公司工程師溫茲利製造了第一個機器人「電報箱」，並在紐約舉行的世界博覽會上展出。它是一個電動機器人，裝有無線電發報機，可以回答一些問題，但該機器人不能走動。1959年第一台工業機器人（可編程、圓坐標）在美國誕生，開創了機器人發展的新紀元。
現代機器人
現代機器人的研究始於20世紀中期，其技術背景是計算機和自動化的發展，以及原子能的開發利用。
自1946年第一台數字電子計算機問世以來，計算機取得了驚人的進步，向高速度、大容量、低價格的方向發展。
大批量生產的迫切需求推動了自動化技術的進展，其結果之一便是1952年數控機床的誕生。與數控機床相關的控制、機械零件的研究又為機器人的開發奠定了基礎。
另一方面，原子能實驗室的惡劣環境要求某些操作機械代替人處理放射性物質。在這一需求背景下，美國原子能委員會的阿爾貢研究所於1947年開發了遙控機械手，1948年又開發了機械式的主從機械手。
1954年美國戴沃爾最早提出了工業機器人的概念，並申請了專利。該專利的要點是藉助伺服技術控制機器人的關節，利用人手對機器人進行動作示教，機器人能實現動作的記錄和再現。這就是所謂的示教再現機器人。現有的機器人差不多都採用這種控制方式。
作為機器人產品最早的實用機型（示教再現）是1962年美國AMF公司推的「VERSTRAN」和UNIMATION公司推出的「UNIMATE」。這些工業機器人的控制方式與數控機床大致相似，但外形特徵迥異，主要由類似人的手和臂組成。
1965年，MIT的Roborts演示了第一個具有視覺感測器的、能識別與定位簡單積木的機器人系統。
1967年日本成立了人工手研究會（現改名為仿生機構研究會），同年召開了日本首屆機器人學術會。
1970年在美國召開了第一屆國際工業機器人學術會議。1970年以後，機器人的研究得到迅速廣泛的普及。
1973年，辛辛那提·米拉克隆公司的理查德·豪恩製造了第一台由小型計算機控制的工業機器人，它是液壓驅動的，能提升的有效負載達45公斤。
到了1980年，工業機器人才真正在日本普及，故稱該年為「機器人元年」。
隨後，工業機器人在日本得到了巨大發展，日本也因此而贏得了「機器人王國的美稱」。
工業機器人在工作
隨著計算機技術和人工智慧技術的飛速發展，使機器人在功能和技術層次上有了很大的提高，移動機器人和機器人的視覺和觸覺等技術就是典型的代表。由於這些技術的發展，推動了機器人概念的延伸。
80年代，將具有感覺、思考、決策和動作能力的系統稱為智能機器人，這是一個概括的、含義廣泛的概念。這一概念不但指導了機器人技術的研究和應用，而且又賦予了機器人技術向深廣發展的巨大空間，水下機器人、空間機器人、空中機器人、地面機器人、微小型機器人等各種用途的機器人相繼問世，許多夢想成為了現實。將機器人的技術（如感測技術、智能技術、控制技術等）擴散和滲透到各個領域形成了各式各樣的新機器——機器人化機器。
當前與信息技術的交互和融合又產生了「軟體機器人」、「網路機器人」的名稱，這也說明了機器人所具有的創新活力。
教育機器人的發展史：
工程新學科的起源特點是先有實踐後有理論，如先有萊特兄弟的飛行實踐，後有系統的空氣動力學；先有Devol1954年發明的工業機器人，後有八十年代成熟的機器人學。同樣，教育機器人學的萌芽也來源於直覺地把機器人用於教育的實踐。

Parker，Martin，Sargent於1989年在麻省理工學院創辦了名為6.270的課程。該課程實質是一個面向本科生的機器人設計競賽，參加該課程的學生組成一個小組，運用統一的器材設計參加比賽的機器人。
該課程的影響深遠，許多機器人比賽項目的靈感均來源於此課程，以及把機器人設計實踐導入大學工程教育的思想也大多來源於此課程。
機器人在生活中運用的例子：「機器視覺:指紋識別，人臉識別，視網膜識別，虹膜識別，掌紋識別，專家系統,智能搜索，定理證明，博弈，自動程序設計，還有航天應用等。」

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H. 工業機器人能與數控機床結合嗎

我不清楚你所說的結合指的是什麼。
現在工業自動化中，機器人與機床協同作業這是一個非常成熟的應用了，而且這樣做只是一個自動化單元。這個技術只是做一些信號交互就可以的。
如果你的意思是機器人和機床一體的話，這個應該也不是什麼難點，而且個人感覺意義不大。