机器人控制数控机床技术研究及应用.pdf

２０１６ 年 ４ 月 第 ４４ 卷 第 ８ 期 机床与液压 ＭＡＣＨＩＮＥ ＴＯＯＬ ＆ ＨＹＤＲＡＵＬＩＣＳ Ａｐｒ􀆱 ２０１６ Ｖｏｌ􀆱 ４４ Ｎｏ􀆱 ８ ＤＯＩ１０．３９６９／ ｊ􀆱 ｉｓｓｎ􀆱 １００１－３８８１􀆱 ２０１６􀆱 ０８􀆱 ０４９ 收稿日期 ２０１４－０９－２２ 作者简介 张洪强 （１９８０）， 男， 硕士研究生， 讲师， 主要研究方向为机床数控化改造及机器人。 Ｅ－ｍａｉｌ ｑｉａｎｇｈｚ２００４＠ １６３􀆱 ｃｏｍ。 机器人控制数控机床技术研究及应用 张洪强 （沧州职业技术学院科研实训处， 河北沧州 ０６１００１） 摘要 阐述了川崎机器人控制数控机床加工的全过程， 给出了与数控车床、 铣床之间的硬件接线图及 Ｉ／ Ｏ 信号通信方 法， 控制数控机床加工的程序编制格式， 用 ＡＳ 语言控制机器人抓取工件上料／ 卸料的动作及程序加载方法。 关键词 机器人； Ｉ／ Ｏ 通信； 数控机床； ＡＳ 程序 中图分类号 ＴＧ６５９ 文献标志码 Ｂ 文章编号 １００１－３８８１ （２０１６） ０８－１５１－４ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｎｄ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｒｏｂｏｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｎ ＣＮＣ Ｍａｃｈｉｎｅ Ｔｏｏｌ ＺＨＡＮＧ Ｈｏｎｇｑｉａｎｇ （Ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｎｄ Ｔｒａｉｎｉｎｇ Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ， Ｃａｎｇｚｈｏｕ Ｖｏｃａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， Ｃａｎｇｚｈｏｕ Ｈｅｂｅｉ ０６１００１， Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｔｈｅ Ｋａｗａｓａｋｉ ｒｏｂｏｔ ｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇ ＣＮＣ ｍａｃｈｉｎｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ ｗａｓ ｅｘｐｏｕｎｄｅｄ． Ｔｈｅ ｈａｒｄｗａｒｅ ｗｉｒｉｎｇ ｄｉａｇｒａｍ ａｎｄ ｔｈｅ Ｉ／ Ｏ ｓｉｇ⁃ ｎａｌ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｅ ＮＣ ｌａｔｈｅ， ｍｉｌｌｉｎｇ ｍａｃｈｉｎｅ， ａｎｄ ｔｈｅ ｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ ｆｏｒｍａｔ ｏｆ ＮＣ ｍａｃｈｉｎｉｎｇ ｐｒｏｇｒａｍ， ｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇ ｒｏｂｏｔ ｇｒａｓｐｉｎｇ ｃｈａｒｇｉｎｇ ／ ｄｉｓｃｈａｒｇｉｎｇ ａｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｐｒｏｇｒａｍ ｌｏａｄｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ ｕｓｉｎｇ ＡＳ ｌａｎｇｕａｇｅ ｐｒｏｇｒａｍ ｗｅｒｅ ｉｌｌｕｓｔｒａｔｅｄ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ Ｒｏｂｏｔ； Ｉ／ Ｏ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ； ＣＮＣ ｍａｃｈｉｎｅ ｔｏｏｌ； ＡＳ ｐｒｏｇｒａｍ 工业机器人是一种能代替人类工作的机器， 它由 机械臂 （机械本体）、 控制器、 伺服驱动系统和检测 传感装置构成， 是能在三维空间内完成各种动作的机 电一体化生产设备［１］。 采用川崎机器人控制数控车床 及数控铣床， 完成机械加工领域的典型加工工序， 实 现了小型无人化工厂的模拟。 通过对机床电气控制部 分及数控系统的简单改造， 实现与机器人之间的硬件 连接及 Ｉ／ Ｏ 信号的通信， 用 ＡＳ 语言程序控制机器人 完成各项操作。 １ 系统组成及机器人介绍 系统共分为 ６ 个部分 毛坯库、 川崎机器人、 行 走机构、 数控车床、 数控铣床、 成品库。 毛坯库用于 存放未加工的工件； 川崎机器人的工作过程为先从毛 坯库中取一个毛坯工件放入数控车床中， 待数控车床 加工完毕后， 再从数控车床中取出工件， 通过行走机 构， 川崎机器人被运载到数控铣床前， 川崎机器人将 工件放入数控铣床中， 待数控铣床加工完毕后， 再从 数控铣床中取出工件， 把工件放入成品库； 行走机构 用于川崎机器人的第七轴， 运载机器人在数控车床和 数控铣床之间移动； 数控车床用于加工毛坯件； 数控 铣床用于加工毛坯件； 成品库用于存放加工完成的 工件。 当前使用的机器人型号为 ＲＳ１０Ｎ， 其最大负载能 力为 １００ Ｎ， 最大覆盖范围 １ ４５０ ｍｍ， 常用于装配与 搬运， 具有可再扩展一个外部轴的能力。 机器人本体 （见图 １） 为六轴组成的空间六杆开链机构， 可达到 运动范围内任何一点。 每个转轴均带一个齿轮箱， 机 械手运动精度 （综合） 达０􀆱 ０５ ｍｍ 至０􀆱 ２ ｍｍ。 六 轴均带 ＡＣ 伺服电机驱动， 每个电机后均有编码器与 刹车。 机械手带有串口测量板 （ＳＭＢ）， 测量板上带 有 ６ 节可充电的镍铬电池， 起到保存数据的作用。 每 个轴带有手动松闸按钮， 维修时使用， 非正常使用会 造成设备或人员被伤害［２］。 图 １ 机器人本体 ２ 机器人马达接线及 Ｉ／ Ｏ 信号 机器人马达及信号电缆连接如图 ２、 图 ３ 所示。 图 ２ 机器人马达电缆连接 图 ３ 机器人信号电缆连接 机器人与数控车床、 数控铣床、 毛坯库、 成品库 之间的 Ｉ／ Ｏ 信号设定如表 １ 所示， 输入／ 输出采用 ３７ＰＤ⁃ＳＵＢ 接头连接。 表 １ Ｉ／ Ｏ 信号表 信号名称继电器转换控制端接线盒 输入信号 行走原点Ｉ０􀆱 ０－－Ｘ２⁃５０Ｐ⁃１ 启动按钮Ｉ０􀆱 １－－－ 停止按钮Ｉ０􀆱 ２－－－ 复位按钮Ｉ０􀆱 ３－－－ 急停按钮Ｉ０􀆱 ４－－－ 川崎 （ＩＮ１）Ｉ２􀆱 ０ＫＡ１７ （ＮＯ）ＫＡ１７ （Ａ１）Ｘ２⁃５０Ｐ⁃３ 川崎 （ＩＮ２）Ｉ２􀆱 １ＫＡ１８ （ＮＯ）ＫＡ１８ （Ａ１）Ｘ２⁃５０Ｐ⁃５ 川崎 （ＩＮ３）Ｉ２􀆱 ２ＫＡ１９ （ＮＯ）ＫＡ１９ （Ａ１）Ｘ２⁃５０Ｐ⁃７ 川崎 （ＩＮ４）Ｉ２􀆱 ３ＫＡ２０ （ＮＯ）ＫＡ２０ （Ａ１）Ｘ２⁃５０Ｐ⁃９ 川崎 （ＩＮ５）Ｉ２􀆱 ４ＫＡ２１ （ＮＯ）ＫＡ２１ （Ａ１）Ｘ２⁃５０Ｐ⁃１１ 毛坯库Ｉ３􀆱 ０－－Ｘ２⁃５０Ｐ⁃１９ 成品库Ｉ４􀆱 １－－Ｘ１⁃５０Ｐ⁃２１ 车床 （ＩＮ１）Ｉ５􀆱 ３－－Ｘ２⁃５０Ｐ⁃３７ 车床 （ＩＮ２）Ｉ５􀆱 ４－－Ｘ２⁃５０Ｐ⁃２ 车床 （ＩＮ３）Ｉ５􀆱 ５－－Ｘ２⁃５０Ｐ⁃４ 车床 （ＩＮ４）Ｉ５􀆱 ６－－Ｘ２⁃５０Ｐ⁃６ 铣床 （ＩＮ１）Ｉ６􀆱 ３－－Ｘ１⁃５０Ｐ⁃２ 铣床 （ＩＮ２）Ｉ６􀆱 ４－－Ｘ１⁃５０Ｐ⁃４ 铣床 （ＩＮ３）Ｉ６􀆱 ５－－Ｘ１⁃５０Ｐ⁃６ 铣床 （ＩＮ４）Ｉ６􀆱 ６－－Ｘ１⁃５０Ｐ⁃８ 输出信号 行走脉冲Ｑ０􀆱 ０－－Ｘ２⁃５０Ｐ⁃１０ 行走方向Ｑ０􀆱 １－－Ｘ２⁃５０Ｐ⁃１２ 川崎 （ＯＵＴ１）Ｑ２􀆱 ０ＫＡ２５ （Ａ１）ＫＡ２５ （ＮＯ）Ｘ２⁃５０Ｐ⁃１４ 川崎 （ＯＵＴ２）Ｑ２􀆱 １ＫＡ２６ （Ａ１）ＫＡ２６ （ＮＯ）Ｘ２⁃５０Ｐ⁃１６ 川崎 （ＯＵＴ３）Ｑ２􀆱 ２ＫＡ２７ （Ａ１）ＫＡ２７ （ＮＯ）Ｘ２⁃５０Ｐ⁃１８ 川崎 （ＯＵＴ４）Ｑ２􀆱 ３ＫＡ２８ （Ａ１）ＫＡ２８ （ＮＯ）Ｘ２⁃５０Ｐ⁃２０ 川崎 （ＯＵＴ５）Ｑ２􀆱 ４ＫＡ２９ （Ａ１）ＫＡ２９ （ＮＯ）Ｘ２⁃５０Ｐ⁃２２ 车床 （ＯＵＴ１）Ｑ３􀆱 ０－－Ｘ２⁃５０Ｐ⁃３０ 车床 （ＯＵＴ２）Ｑ３􀆱 １－－Ｘ２⁃５０Ｐ⁃３２ 车床 （ＯＵＴ３）Ｑ３􀆱 ２－－Ｘ２⁃５０Ｐ⁃３４ 车床 （ＯＵＴ４）Ｑ３􀆱 ３－－Ｘ２⁃５０Ｐ⁃３６ 铣床 （ＯＵＴ１）Ｑ４􀆱 ０－－Ｘ１⁃５０Ｐ⁃３０ 铣床 （ＯＵＴ２）Ｑ４􀆱 １－－Ｘ１⁃５０Ｐ⁃３２ 铣床 （ＯＵＴ３）Ｑ４􀆱 ２－－Ｘ１⁃５０Ｐ⁃３４ 铣床 （ＯＵＴ４）Ｑ４􀆱 ３－－Ｘ１⁃５０Ｐ⁃３６ ２５１机床与液压第 ４４ 卷 ３ 机器人控制数控车削加工 ３􀆱 １ 控制流程及 ＡＳ 语言程序 当川崎机器人接到启动信号后， 机器人从毛坯库 抓取毛坯件， 然后发送给数控车床一个准备信号， 待 数控车床初始化完毕后反馈给机器人一个准备就绪信 号， 此时机器人将工件送至数控车床的卡盘中心， 然 后给数控车床一个输送到位的信号， 此时数控车床闭 合卡盘， 且反馈给机器人一个夹紧完成的信号， 机器 人离开数控车床， 待离开到安全位置后给数控车床一 个开始加工信号， 此时数控车床关闭自动门且自动加 工， 待加工完毕后自动打开门且给机器人一个加工完 成的信号， 机器人伸入数控车床夹取工件且离开到安 全位置［３］， 如图 ４ 所示。 图 ４ 机器人控制数控车床 机器人控制车削单元的 ＡＳ 语言程序［４］ ＰＲＯＧＲＡＭ ＣＡＮＧＺＨＩＹＵＡＮ６２９ ｐｏｉｎｔ ＣＨＵ１Ｓ＝ｓｈｉｆｔ （ＣＨＵ１ ｂｙ０， ０， ２００）； ｐｏｉｎｔ ＣＨＵ２Ｓ＝ｓｈｉｆｔ （ＣＨＵ２ ｂｙ０， ０， ２００）； ｐｏｉｎｔ ＣＨＵ３Ｓ＝ｓｈｉｆｔ （ＣＨＵ３ ｂｙ０， ０， ２００）； ｐｏｉｎｔ ＣＨＵ４Ｓ＝ｓｈｉｆｔ （ＣＨＵ４ ｂｙ０， ０， ２００）； ｐｏｉｎｔ ＣＨＵ５Ｓ＝ｓｈｉｆｔ （ＣＨＵ５ ｂｙ０， ０， ２００）； ｐｏｉｎｔ ＣＨＵ６Ｓ＝ｓｈｉｆｔ （ＣＨＵ６ ｂｙ０， ０， ２００）； ｐｏｉｎｔ ＣＨＵ７Ｓ＝ｓｈｉｆｔ （ＣＨＵ７ ｂｙ０， ０， ２００）； ｐｏｉｎｔ ＣＨＵ８Ｓ＝ｓｈｉｆｔ （ＣＨＵ８ ｂｙ０， ０， ２００）； ｐｏｉｎｔ ＣＨＵ９Ｓ＝ｓｈｉｆｔ （ＣＨＵ９ ｂｙ０， ０， ２００）； ＲＥＳＥＴ； ＯＰＥＮＩ； ＳＰＥＥＤ ５０； ＡＣＣＵＲＡＣＹ １０； ＨＯＭＥ； １０ ＷＡＩＴ ＳＩＧ （１００４）； ＩＦ ＳＩＧ （１００４， － １００５， － １００６， － １００７， １００８） ＴＨＥＮ； ＯＰＥＮＩ； ＡＣＣＵＲＡＣＹ １； ＪＭＯＶＥ ＣＨＵ１Ｓ； ＳＰＥＥＤ １０； ＡＣＣＵＲＡＣＹ １； ＬＭＯＶＥ ＃ＣＨＵ１； ＢＲＥＡＫ； ＣＬＯＳＥＩ； ＤＥＬＡＹ ２； ＳＰＥＥＤ ５０； ＡＣＣＵＲＡＣＹ ５０； ＬＭＯＶＥ ＣＨＵ１Ｓ； ＳＰＥＥＤ ８０； ＡＣＣＵＲＡＣＹ １０； ＨＯＭＥ； ＳＩＧＮＡＬ ４； ＥＮＤ． ３􀆱 ２ 通信程序编制 编制的通信程序如下［５］ Ｇ１Ｇ９１Ｘ０Ｚ０Ｆ１０００； ／ ／ 机床运行到初始位置 Ｍ６１； ／ ／ 给机器人准备好信号 Ｍ７１； ／ ／ 机器人给机床夹紧工件信号 Ｍ１０； ／ ／ 气动卡盘夹紧工件 Ｍ６２； ／ ／ 机床给机器人夹紧完成信号 Ｍ７２； ／ ／ 机器人给机床可以加工信号 Ｍ７８； ／ ／ 安全门关闭 Ｍ７４； ／ ／ 门关闭到位 加工程序； Ｍ７９； ／ ／ 安全门打开 Ｍ６１； ／ ／ 机床给机器人加工完成信号 Ｍ７３； ／ ／ 机器人给机床松开工件信号 Ｍ１１； ／ ／ 气动卡盘松开 Ｍ６３； ／ ／ 机床给机器人松开完成信号 Ｍ３０； 其中程序的上半部分和下半部分是数控车床和机 器人通信程序， 不能更改或删除。 “加工程序” 部分 可根据不同的工件或加工要求编写。 ４ 机器人控制数控铣削加工 ４􀆱 １ 控制流程及 ＡＳ 语言程序 当数控车床加工完工件后， 给行走机构一个开始 行走信号， 行走机构按照预先设定好的速度以及位移 值行走到一定位置， 然后类似同样的动作将工件给数 控铣床进行加工， 加工完毕后， 川崎机器人将工件取 出， 机器人将工件放到成品库， 并运行到车床附近的 毛坯库准备下一个动作， 如图 ５ 所示。 ３５１第 ８ 期张洪强 机器人控制数控机床技术研究及应用 图 ５ 机器人控制数控铣床 机器人控制铣削单元的 ＡＳ 语言程序 ＷＡＩＴ ＳＩＧ （１００３， －１００２， １００１）； ＳＩＧＮＡＬ －３； ＤＲＩＶＥ ６， －９０， ５０； ＤＥＬＡＹ １； ＡＣＣＵＲＡＣＹ ２； ＳＰＥＥＤ ４０； ＤＲＡＷ －８００， ８０， －８０； ＤＲＩＶＥ ５， ６０， ４０； ＢＲＥＡＫ； ＡＣＣＵＲＡＣＹ １； ＳＰＥＥＤ ３０； ＬＭＯＶＥ ＃Ｎ３； ＢＲＥＡＫ； ＤＥＬＡＹ １； ＡＣＣＵＲＡＣＹ １； ＳＰＥＥＤ ５； ＬＭＯＶＥ ＃Ｎ４； ＢＲＥＡＫ； ＤＥＬＡＹ １； ＯＰＥＮＩ； ＴＷＡＩＴ １； ＡＣＣＵＲＡＣＹ １； ＳＰＥＥＤ ３０； ＬＭＯＶＥ ＃Ｎ３； ＢＲＥＡＫ； ＡＣＣＵＲＡＣＹ １； ＳＰＥＥＤ ４０； ＤＲＡＷ ８５０， ０， ８０； ＢＲＥＡＫ； ＤＥＬＡＹ １； ＳＩＧＮＡＬ ３， －２， １； ＴＷＡＩＴ １； ＳＩＧＮＡＬ －３， －２， －１； ＷＡＩＴ ＳＩＧ （１００３， １００２， －１００１）； ＳＩＧＮＡＬ －３， －１； ＤＥＬＡＹ １； ＡＣＣＵＲＡＣＹ １； ＳＰＥＥＤ ３０； ＤＲＡＷ －８５０， ０， －３０； ＬＭＯＶＥ ＃Ｎ３； ＢＲＥＡＫ； ＤＥＬＡＹ ２； ＡＣＣＵＲＡＣＹ １； ＳＰＥＥＤ １０； ＬＭＯＶＥ ＃Ｎ４； ＢＲＥＡＫ； ＤＥＬＡＹ １； ＣＬＯＳＥＩ； ＴＷＡＩＴ ２； ＡＣＣＵＲＡＣＹ １； ＳＰＥＥＤ ３０； ＬＭＯＶＥ ＃Ｎ３； ＢＲＥＡＫ； ＡＣＣＵＲＡＣＹ １； ＳＰＥＥＤ ４０； ＤＲＡＷ ８５０， ０， ８０； ＢＲＥＡＫ； ＤＲＩＶＥ １， １８０， ５０； ＢＲＥＡＫ； ＤＥＬＡＹ １； ＡＣＣＵＲＡＣＹ １； ＳＰＥＥＤ ５０； ＬＭＯＶＥ ＃Ｄ； ＢＲＥＡＫ； ４􀆱 ２ 通信程序编制 编制的通信程序如下［６］ Ｇ１Ｇ９１Ｘ－３０２􀆱 ７７０Ｙ－７􀆱 ９２５Ｆ１０００； ／ ／ 机床运行到 初始位置 Ｍ６１； ／ ／ 给机器人准备好信号 Ｍ７１； ／ ／ 机器人给机床放工件完成信号 Ｍ１０； ／ ／ 气动卡盘夹紧工件 Ｍ７８； ／ ／ 安全门关闭 Ｍ７４； ／ ／ 门关闭到位 加工程序； Ｍ７９； ／ ／ 安全门打开 Ｍ１１； ／ ／ 气动卡盘打开 Ｍ６２； ／ ／ 给机器人加工完成信号 Ｍ３０； 同样， 程序的上半部分和下半部分是数控铣床和 机器人通信程序， 不能更改或删除。 “加工程序” 部 分可根据不同的工件或加工要求编写。 （下转第 ５７ 页） ４５１机床与液压第 ４４ 卷 力。 两个行走马达的牵引力 ＦＱ＝ ２Ｔ／ Ｒ， 马达扭矩 Ｔ 为 ７ ９８７ Ｎｍ， 驱动轮半径 Ｒ 为 ２３０ ｍｍ， 则 ＦＱ＝ ６９ ４５２ Ｎ。 钻车履带与地面的附着力 Ｆｆ＝ μｍｇ， 系数 μ＝０􀆱 ７， 则 Ｆｆ＝０􀆱 ７７ １００９􀆱 ８＝ ４８ ７０６ Ｎ， 由于 ＦＱ＞ Ｆｆ， 故行走能力合格。 钻车的最大牵引力 ＦＱｍａｘ＝ ２８ ３３０／０􀆱 ２３ ＝ ７２ ４３５ Ｎ， 爬坡时钻车受到的反力 ｆ＝ ｍｇｓｉｎθ＋μｍｇｃｏｓθ， 式中 θ＝ １８， ｆ ＝ ６７ ８４０ Ｎ， 因 ＦＱｍａｘ＞ｆ， 故爬坡能力 合格。 液压马达所能提供的最大行驶速度 ｖｍ＝ η２πＲｎ， 式中 传动效率 η＝０􀆱 ９。 故 ｖｍ＝１􀆱 ８４ ｋｍ／ ｈ。 因为ｖｍ＞ １􀆱 ８ ｋｍ／ ｈ， 故最大行驶速度合格。 钻车以最大速度行驶时， 马达的转速为 ｎｍａｘ＝ ２３􀆱 ６ ｒ／ ｍｉｎ， 对应排量为 Ｑｍａｘ＝ ２４３􀆱 ３２３􀆱 ６５３􀆱 ７＝ １０９􀆱 ７ Ｌ／ ｍｉｎ。 主 泵 提 供 的 最 大 流 量 为 ＱＢ＝ １１６ Ｌ／ ｍｉｎ。 因 Ｑｍａｘ＜ＱＢ， 故马达的排量合格。 （３） 泵的选型 主泵主要供给行走马达和动力头， 两者相比较， 由于动力头在 ３ 个马达并联时所需要的流量 Ｑ 最大， 所需的转速 ｎ 为 ５５ ｒ／ ｍｉｎ， 因此 Ｑ主泵＝３ｑｎ＝３３１７􀆱 ５ ５５２＝１０４􀆱 ８ Ｌ／ ｍｉｎ， 故选择 ｑ主泵＝１０４􀆱 ８／１ ４５０＝７２􀆱 ３ ｍＬ／ ｒ 的泵， 考虑泄漏因素， 选型 ８０ ｍＬ／ ｒ 的泵。 副泵主要为给进、 变幅、 夹持、 拧卸缸提供动力 油， 其中给进缸的速度最为关键， 给进速度 ｖ 为 ０～ ２􀆱 ７ ｍ／ ｍｉｎ 以下， 给进缸的给进面积 ΔＳ＝Ｓ缸径 －Ｓ 杆径＝ π ４ （Ｄ２ －ｄ ２ ）＝ π ４ （１ ２５２－７０２）＝ ８４􀆱 ２ ｃｍ２。 给进时需 要的流量 Ｑ副泵＝Ｖ／ ｔ＝ΔＳｖ＝８４􀆱２１０ －２ ２􀆱７１０ Ｌ／ ｍｉｎ＝ ２２􀆱 ７３ Ｌ／ ｍｉｎ， 排量 ｑ副泵＝ Ｑ／ ｎ ＝ ２２􀆱 ７３／１ ４５０ ＝ １５􀆱 ７ ｍＬ／ ｒ， 故选择 １６ ｍＬ／ ｒ 的柱塞泵。 （４） 电动机功率确定 主泵的流量 Ｑ主泵＝８０１ ４５０＝１１６ Ｌ／ ｍｉｎ， 副泵的 流量 Ｑ副泵＝１６１ ４５０＝２３􀆱 ２ Ｌ／ ｍｉｎ。 电机驱动双联泵， 故电机的功率 Ｐ电机≥Ｐ主泵 ＋Ｐ 副泵 ＝ ｐ １Ｑ１／ η１ ＋ｐ ２Ｑ２／ η２ ＝ １８１１６／ （６００􀆱 ９５）＋１８２３􀆱 ２／ （６００􀆱 ８５）＝ ３６􀆱 ６＋８􀆱 ２＝ ４４􀆱 ８ ｋＷ， 取 ４５ ｋＷ。 ４ 加载试验 经过设计、 制造后， 作者对样机进行了地面的初 步调试。 钻进系统的高、 中、 低扭矩分别为 ４ ９４０、 ３ ２９６、 １ ５９２ Ｎｍ； 给进力和起拔力分别为 １１０􀆱 ４、 ７５􀆱 ８ ｋＮ； 行走速度 １􀆱 ８ ｋｍ／ ｈ， 爬坡角度 １８， 均与 理论值符合得很好。 ５ 结论 综上理论计算和实际加载试验表明 整机钻进系 统的扭矩、 转速以及起拔力均达到了理论设计值， 加 上钻车的 ３ 个挡位的变换调节， 可以很好地适应不同 的地质条件， 符合井下实际使用需求。 并且电机、 油 泵、 油缸、 马达等部件均匹配良好。 因此， 该钻车的 液压系统计算是正确的， 选型是合理的。 参考文献 ［１］ 费烨，陈涛，姜学寿．大吨位水平钻机液压系统设计［Ｊ］． 液压与气动，２０１１（２）６８－７１． ［２］ 马永辉，徐宝富，刘绍华．工程机械液压系统设计计算 ［Ｍ］．北京机械工业出版社，１９８５． ［３］ 周士昌．液压系统设计图集［Ｍ］．北京机械工业出版 社，２００３． ［４］ 樊姗．岩心钻机提下钻机械手的液压系统设计［Ｊ］．机床 与液压，２０１４，４２（３）６８－６９，５３． ［５］ 宋超，邹云，杜碧华．地下顶管用液压设备液压油设计计 算［Ｊ］．机床与液压，２０１３，４１（１７）１２９－１３０，９９． ［６］ 孙慧．ＷＹ２⁃２００ 液压挖掘机液压系统设计［Ｊ］．机床与液 压，２０１３，４１（１４）７２－７４． ［７］ 于传江．ＲＥ４００ 型履带式潜孔锤钻机液压系统设计［Ｊ］． 液压与气动，２０１２（１１）５７－６１． ［８］ 凡东，殷新胜，常江华，等．ＺＤＹ１０００Ｇ 型全液压坑道钻机 的设计［Ｊ］．煤田地质与勘探，２０１１（１９）７８－８０． （上接第 １５４ 页） ５ 结论 （１） 根据机械加工典型工艺特征， 给出了机器 人控制数控机床进行加工的流程。 （２） 给出了机器人与数控机床之间的硬件连接 及 Ｉ／ Ｏ 通信方法。 （３） 结合机器人的特性， 编制了 ＡＳ 语言控制程 序， 使机器人完全控制数控机床在无人化环境下自动 运行。 （４） 通过对数控机床的改造， 给出了数控机床 与机器人之间的固定通信程序， 在使用中， 只需根据 所加工工件的类型， 改变对应的 “加工程序” 即可。 参考文献 ［１］ 孙英飞，罗爱华．我国工业机器人发展研究［Ｊ］．科学技 术与工程，２０１２（１２）３４－３５． ［２］ 川崎机器人（天津）有限公司．川崎机器人使用说明书 ［Ｍ］，２０１３． ［３］ 朱明华，王霄，蔡兰．机器人路径规划方法的研究进展与 趋势［Ｊ］．机床与液压，２００６（３）７６－７８． ［４］ 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