0 引言

数控机床是用数控程序控制机床运动加工零部件的一种自动化机械加工设备，其原理是利用工件和刀具的相对运动，去除毛坯表面多余材料加工出合格零件。数控加工技术是指技术人员如何利用数控机床加工出合格零部件的一种技术，是一种运用数控设备的技术，主要包括数控编程技术、数控机床操作技术、数控仿真技术等[1]。工业机器人是工业生产中用来部分或全部取代人进行作业的一种自动化设备[2]，其原理是运用程序驱动机器人的运动机构完成预定动作实现作业要求，典型的有ABB、库卡等知名品牌工业机器人。与数控加工技术一样，工业机器人应用技术是指如何使用工业机器人进行作业的技术，主要包括操作技术、编程技术、通信技术、仿真技术等。

提高员工素质，二是要加强班组技能建设。企业的竞争实际是人的素质的较量。要结合班组岗位实际和工作薄弱环节，开展技术比武、岗位练兵、劳动竞赛、读书自学等活动，激发员工的学习热情；认真落实“导师带徒”制度，探索固定课堂、流动课堂、网络课堂等有效形式，加强安全知识、岗位“应知应会”知识以及新技术、新工艺的学习；充分利用“实验室”“创新工作室”和“青年科技示范园”等平台，探索设置科技创新项目、模拟实战演练等活动，不断提高员工的实际技能操作水平和分析、解决问题的能力，在整体上提高班组的创新能力，努力把班组建设成为勤学苦练、钻研技术、岗位成才、业绩突出的阵地，为企业经营目标的实现多做贡献。

作为工业生产中2大主要设备，数控机床和工业机器人在操作、编程、仿真等技术应用方面有许多共同点；同时，作为独立的自动化设备，工业机器人和数控机床不仅结构、功能不同，在技术应用方面，也有很多本质上的不同点。为把握二者之间本质上的异同点，以ABB工业机器人和FUNUC数控机床为例，对坐标系、操作原理与方法、程序编制原理与步骤、通信技术、程序仿真等关键技术问题进行了探讨，力图揭示二者之间本质的区别与联系。

1 坐标系原理

坐标系是为了确定相对运动而定义的，它是运动的参考和基础，在数控机床和工业机器人上均存在自身坐标系及工件坐标系。

1.1 与数控机床相关的坐标系

1.1.1 机床坐标系

WaitDI di_1，1；/等待输入信号

为研究数控机床和工业机器人的编程方式上的区别，在某工件上取了相同的运动轨迹。如图1所示零件P10到P80的轨迹，其中P10～P80为工件上定义的基点。对数控机床来讲，设定该工件坐标系的原点为工件中心，X轴水平向右，Y轴水平向上，表1给出了P10到P60等6个点的坐标。该基点的名称和工业机器人所设置的节点名称相同。对P10到P60这段轨迹编制数控程序和机器人运动程序，如表2所示。从中可以清晰看出二者的区别。

1.1.2 工件坐标系

1.2.1 工具坐标系

1.2 与工业机器人相关的坐标系

相对数控机床的坐标系，工业机器人上的坐标系比较复杂，类型也比较多，通常包括大地坐标系、基坐标系、工具坐标系、工件坐标系。一般情况下，使用较多的是工具坐标系和工件坐标系。

在数控机床自动加工过程中，用以确定刀具相对工件运动位置的坐标系称为工件坐标系，它是建立在工件上的坐标系，是机床自动运行的参考。工件坐标系又称编程坐标系，它是为了编程的方便而人为定义的坐标系，工件坐标系原点即为编程原点，该编程原点需要通过对刀进行确定。编程原点确定之后，坐标系随之确定。对数控车床来讲，机床坐标系和工件坐标系方向一致；对于数控铣及加工中心，工件坐标系和机床坐标系的X轴、Y轴反向，Z轴方向一致[4]。

工业机器人的工具坐标系和数控机床的机床坐标系一样，都是自身所具有的坐标系。对于ABB工业机器人来讲，工具坐标系是指安装在第6轴上的工具的坐标系，默认工具坐标系位于机器人安装法兰的中心。同一台机器人，安装在第6轴末端的工具不同，工具坐标系不同，因此该坐标系可以进行修改。修改与定义工具坐标系需要手动操纵机器人进行。程序控制的机器人的运动，包括关节运动、直线运动、圆弧运动，指的便是工具坐标系做关节、直线及圆弧运动；手动操纵机器人中，线性运动实质上就是工具坐标系的沿X轴、Y轴、Z轴的直线运动，重定位运动是指机器人围绕工具坐标系原点调整姿态的运动[5]。

1.2.2 工件坐标系

创新学习研究始终抓住课堂不放，总结提炼出创新学习课堂的教学思想和一般规律，并进行了大量研究与现场观摩课教学。在创新学习课堂教学中，教师是教学活动的组织者，为学生提供积极动脑、动手和动口的时间与空间。教师要将“一言堂”“满堂问”的课堂转变为群言堂、讨论式的课堂，使学生在教师的指导和点拨下，通过尝试、探索，建立新旧知识间的联系，将旧知识与所学知识进行新组合，形成新知识和新技能。同时，为了促进广大教师观摩创新教学，我们组织了学科创新教学大赛。为了让课堂能够真实改变，我到数百所学校指导，亲自担任公开课教师，数千教师也加入了研究与实验。

工件坐标系是定义在工件上的坐标系，此坐标系和数控机床上的工件坐标系一样，需要人为定义。有了工件坐标系，机器人在按程序自动运行时，就有了参考。和数控机床有所区别，工业机器人按程序自动运行时，需要在程序中同时定义工具坐标系和工件坐标系，而数控机床自动运行时，只需定义工件坐标系，因为数控机床按程序自动运行，指的就是刀尖或刀具中心相对工件坐标系的运动，在此无需定义工具坐标系。机器人上默认的工件坐标系为wobj0，如果机器人要在不同的工件上走相同的运动轨迹，这时便可定义不同的工件坐标系。编程时，只需复制程序并修改相应的工件坐标系即可实现不同工件的加工。

2 操作技术

作为典型的成熟机电设备，使用者只需掌握如何使用即可。FUNUC数控机床和ABB工业机器人在操作过程中存在一般性的原理与步骤，技术人员在使用过程中不仅要掌握如何操作，更重要的是要掌握操作原理。

2.1 数控机床操作

数控机床上的操作指的是在进行工件自动加工以前所进行的操作，主要是对刀操作，即手摇或手动操作机床进行试切工件以及在机床设置显示界面内输入对刀参数以建立工件坐标系，确定工件坐标系原点相对机床坐标系的位置；设置机床参数(包括刀具磨损参数设置、刀具半径补偿设置等)以补偿因刀具磨损和刀尖圆弧半径产生的形状误差；在编辑模式下将正确的程序输入到数控机床中；在操作面板上对各按钮、旋钮、急停、按键实现特定功能的操作，包括系统启动停止、主轴正反转、主轴倍率、进给倍率、程序控制(单段、空运行、锁住机床等)、切换机床工作模式(手摇、手动、编辑、MDI、自动、回零)。

2.2 工业机器人操作

ABB工业机器人上的操作内容包括示教器的正确使用、机器人的手动操纵，这些操作是进行后续操作的基础；定义程序数据(工具坐标系、工件坐标系、运动目标点等)以便正确编制程序；定义I/O信号，实现和周围设备的通信；编制并输入程序驱动机器人动作。

MoveL p10，v1000，fine，tool1WObj:=wobj1；/当输入信号为1时，机器人作直线运动至p10点

历朝历代的达官贵人为其倾倒，无数文人骚客为其作赋吟诗，佳话迭出。先秦时期的和石璧、魏晋南北朝时期的陶渊明醉石、北宋时期米芾、苏东坡对石头的痴爱等等趣闻轶事，无不积淀成中华石文化传统不可多得的宝贵遗产。

3 程序编制原理

⑵没有相应的医院档案管理工作系统。办公自动化系统在医院档案管理中面临的主要问题一般有以下三个[3]:①投入与回报很难成正比,而且很多软件投入不高。②很多软件已经与现代发展不符,整体水平较低,而且未能得到的更新换代。③软件承担了较重的管理负担,未能好好发挥软件应有的作用,易造成工作系统瘫痪。这三点也是目前影响医院办公自动化系统水平无法全面高水平提升额基本问题。

3.1 FUNUC数控程序编制

对于数控机床来讲，无论是什么品牌的机床，数控加工程序的编制都具有一般的原理与步骤，程序中除了初始化无动作的指令外，其余都是表示机床动作的指令，程序大部分为顺序结构，机床动作时按照编制的程序顺序动作；程序编制时机床运动的关键点，除了循环起点、下刀点、换刀点、退刀点等工件轮廓之外的点，其余点全部为工件轮廓上相对于工件坐标原点的各个基点(包括交点、切点等)以及工件上需要进行去除材料部位的已知点，程序编制时，除可用手工进行编程外，还可通过软件进行自动编程。

3.2 ABB机器人RAPID程序编制

编制ABB程序时，除了运动指令之外，程序中还包括通信指令，这一点是区别于数控机床的关键所在。另外，编程人员可直接从ABB示教器操作界面中调用现成指令，无需像数控编程那样在界面上输入指令和语句，从而可实现快速编程，这是区别于数控机床的另一关键。在程序格式上，ABB的RAPID程序和C语言的格式很相似，程序中一般包含顺序、循环、选择结构；在程序内容上，数控机床和ABB机器人都是控制运动的程序。机器人的运动轨迹由一系列关键节点所组成，这些点需要根据具体的工作情况进行定义，不像数控程序那样可以参照零件图纸计算各基点的坐标，不过，工业机器人上各关键节点的坐标值无需像数控程序那样进行输入，当机器人的TCP运动到某一位置时，工业机器人可以根据各电机的转数将此位置记忆，程序中出现的是点的代号如点P10，点P20，而不是具体的点的坐标。另外，和大部分的程序(如C程序、PLC程序、数控程序)一样，ABB机器人上运行的程序也有主程序、子程序之分。

机床坐标系是机床自身固有的坐标系，是机床制造和调整的基准，也是工件坐标系设定的基准[3]。在FUNUC数控车床上，存在具有X和Z 2个坐标轴的坐标系；在普通FUNUC数控铣及加工中心上，存在具有X，Y，Z 3个坐标轴的坐标系。其中，每个坐标轴均存在正负2个方向，在手摇机床和手动机床工作台及主轴时，参考的坐标系就是机床坐标系。机床上显示的绝对坐标就是机床工作台及主轴相对绝对原点的坐标。对使用者来讲，有了机床坐标系，在进行手动或手摇数控机床进行对刀、调整操作时，就有了参考，它可以使操作者清晰地知道工作台或主轴在机床中所在的位置及移动的距离，因此，它是机床手动操作的参考。

表1 某零件上若干点坐标

点P10P20P30P40P50P60坐标(-11，-36．5)(-42，-28．5)(-42，-12．5)(-32．5，-12．5)(-20，0)(-32．5，12．5)

图1 某零件图纸

表2 数控铣床和工业机器人运动程序

P10至P60运动轨迹段部分数控铣加工程序G01X-34Y-31；G02X-42Y-28．5；G01Y-12．5；X-32．5；G03Y12．5R12．5；P10至P60运动轨迹段部分工业机器人运动程序MoveJp10，v1000，fine，tool1WObj：=wobj1；MoveLP20，v1000，z8，tool1WObj：=wobj1；MoveLP30，v1000，fine，tool1WObj：=wobj1；MoveLP40，v1000，fine，tool1WObj：=wobj1；MoveCP50，P60，v1000，fine，tool1WObj：=wobj1。

4 I/O通信技术

能够和外部设备直接连接，并在示教器上进行相关操作完成I/O通信是ABB工业机器人上所特有的一种功能。ABB机器人可以和外部设备交换数字信号，也可交换模拟信号，这要根据机器人I/O通信板的类型来决定。ABB机器人的I/O通信技术包括硬件技术和软件技术。其中硬件技术主要是指外部设备、元器件等和工业机器人之间的I/O连接；软件技术包括I/O板定义、信号定义以及程序设置，即定义I/O板在系统中的名称、I/O板的类型、连接的总线名称、I/O板在总线中地址和定义信号的名称、类型、所在的I/O板、地址以及在程序中通过通信指令输入输出信号和外部设备进行通信等。通过程序和通信设置，工业机器人可直接和带有电磁铁的气动或液压换向阀、各种类型的传感器进行通信，也可以通过PLC间接和外部设备如按钮、指示灯等进行通信。另外，工业机器人之间、工业机器人和数控机床之间也可直接或间接通信。和工业机器人相比，数控机床的通信相对简单，一般通过机床内置PMC来实现与外部设备如电磁阀、传感器、PLC等的通信，通过程序中开发的辅助代码(相当于机器人中开发的I/O信号)来实现机床按预定信号动作。通过I/O通信，数控机床和工业机器人不仅可和外部设备进行简单通信，还可进行组网，实现柔性制造、智能制造[6-8]。下面分别给出了二者和夹具的部分通信程序，其中di_1，do_1分别为机器人的输入信号和输出信号；M15，M16为数控机床中开发的夹具的开关信号。

机器人部分通信程序：

作为柔性制造设备，FUNUC数控机床和ABB工业机器人均可通过编制程序控制其动作，也可通过改变程序改变其动作，从而实现不同工件的加工或不同功能的动作。作为程序编制人员，除要按照正确的步骤与格式编程外，还要掌握编程的一般原理与内容。

本研究运用中医辨证施护的原则，通过中医辨证论治护理办法，识别患者的体质根据患者的具体体质采取针对性的护理方式，通过调节患者的体质让患者得临床症状得到缓解，病因得到去除，但是由于研究经费有限，研究时间不长，本研究中的中医体质护理措施尚不够完善，观察病例数较少，且远期效果有待再追踪，尚不能形成标准化临床护理路径，因此本中医体质护理措施的作用机制尚待进一步研究。

尽管工业机器人和数控机床具体的操作内容、方法、步骤不同，但二者操作的原理是一样的，都包括手动操纵、定义坐标系、定义运动节点、编制程序等，都均需注意显示界面的正确切换；但相比数控机床，工业机器人还能方便地实现与外部设备的通信操作。

基层反腐打黑已取得明显的阶段性成效，广大农村的民主自治和经济社会发展开始步入正常轨道。但数千年传统习俗惯性强大，以宗法制度及其观念为主的封建意识在基层大量残留，特别是基层腐败与黑恶势力造成的消极影响，基层民众伦理观念受到了严重侵蚀。因此，乡村道德体系亟待修复，并通过这种修复，赋予乡村道德体系新的时代意涵，进而推动反腐倡廉成为基层官员和民众的一种内在追求。

Set do_1；/当机器人运动至p10点时，发出信号do_1

收益分配问题是牵扯到广大人民群众根本利益的问题，也是推动社会经济发展的重要手段。企业作为推动经济发展的主要组成部分，所以应该受到更多的关注。企业的收益分配问题不仅关系到企业自身的不断扩大和发展，也关系到整个社会的经济稳定与协调发展。所以只要我们不断对企业的收益问题进行探索和研究，企业分配一定会变得更加而完美，社会也会变得更加繁荣。

数控机床部分通信程序：

夹具关到位之后，开始加工

5 仿真技术

在数控机床上加工工件前和工业机器人执行运动功能前，都可通过仿真软件仿真加工过程和运动过程。尽管二者仿真的具体步骤与方法不同，但仿真原理大致相同，即首先建立加工制造虚拟系统，在

数控仿真中要建立刀具、工件、机床系统，在工业机器人运动仿真中要建立工业机器人、工具、工件系统；其次要离线编制加工制造程序，该程序即为真实地运用于生产制造的程序[9-10]。对于数控机床来讲，比较成熟的编程软件有UG、CAXA等，在这些软件上建好零件的三维模型或二维线框，选择相应刀具、毛坯类型、加工方式，设定相应参数(主轴转数、进给速度)，规划好进刀点、抬刀点、换刀点、退刀点等，软件便可自动规划加工路径并自动生成数控程序完成零件的加工。对于ABB工业机器人的RobotStudio软件，和数控自动编程仿真软件一样，当设定好相关数据后，软件也可以自动生成加工路径并自动生成运动程序。

计及负荷和调配时间不确定性的防灾应急电源优化配置//王志奎,孙磊,林振智,文福拴,易仕敏,张宏//(2):34

6 结论

以FUNUC数控铣床和ABB工业机器人为研究对象，总结了数控加工技术和工业机器人应用技术中具有一般性、本质性的原理与方法，对比了二者之间在技术运用上的区别与联系，包括坐标系问题、设备操作技术、程序编制技术、I/O通信技术、仿真技术等，该原理与方法同样适用于其它类型的数控机床和工业机器人，从而为技术应用、技术改造与重组奠定了理论基础。

参考文献

[1] 李东君，温上樵.数控编程与操作项目教程[M]．北京：海洋出版社，2013.

[2] 汤晓华，蒋正炎，陈永平，等.工业机器人应用技术[M]．北京：高等教育出版社，2015.

[3] 郭建平.数控车床编程与技能训练[M]．北京：北京邮电大学出版社，2012.

[4] 刘英超.数控铣床/加工中心编程与技能训练[M]．北京：北京邮电大学出版社，2013.

[5] 叶晖，管小清.工业机器人实操与应用技巧[M]．北京：机械工业出版社，2015.

[6] 王友发，周献中.国内外智能制造研究热点与发展趋势[J].中国科技论坛，2016(4):154-156.

[7] 傅建中.智能制造装备的发展现状与趋势[J]．机电工程，2014，31(8):960-962.

[8] 刘涛.智能制造技术在工控自动化领域的应用[J].产业与科技论坛，2015，14(1):47-48.

[9] 叶晖.工业机器人工程应用虚拟仿真教程[M]．北京：机械工业出版社，2015.

[10] 王建军.工业机器人三维柔性加工离线编程技术研究[D].北京：北京石油化工学院，2015.