​如何將工業機器人與數控機床融合應用？

隨著我國裝備製造業轉型升級，在市場需求和技術進步雙重作用下，近幾（jǐ）年來工業機器人與數（shù）控機床（chuáng）集成（chéng）應用發展很快，應用的形式不斷擴展（zhǎn），對（duì）當（dāng）前機床智能化潮流帶來新的促動，對我國機床工（gōng）具行業的轉型升級也必將起（qǐ）到（dào）有益的推動作用。

鑒於機器人研製以及與機床集成應用的發展現狀（zhuàng），相關企（qǐ）業應如何建立有效的組織聯絡機製，以加強溝通與合（hé）作，兩個行業融合發展該建立怎樣的技術規範與標準，以（yǐ）充分做到資源共享與優勢互補，並（bìng）形成產業發展的合力！

機器人產業正迎來黃金（jīn）發展機遇期，如何推動工業機器人產業和機床（chuáng）工具產業的融合發展，如何做到工業機器人與數（shù）控機床的互為集成應用，已成為當前現代裝備製造業產業升級的重要話題。

淺析工業機器人與數控機床的融合應用

機床（chuáng）製（zhì）造過程中（zhōng）許多崗位主要依賴工人的體力和技能，生產效率低、勞動（dòng）強度大、缺（quē）少熟練技工（gōng）人才，難以保障產品穩定性（xìng）和一致性，促（cù）使機（jī）床行業越（yuè）來越多地采用工業機器人及智能製造技術來改造傳統工（gōng）藝流程。以往（wǎng），昂貴（guì）的進（jìn）口機器人和（hé）生產線主要在汽車等少數行業使用，在機床行業等裝備製造業領域（yù）應用比例偏低，很大程度（dù）上製約著國內機床行業自（zì）動化程度的提高。

1兩大產業現狀

經過“十一五”、“十二五”兩個五年計劃，十年磨一劍，中國數控機床產業發展已進入中（zhōng）檔規模（mó）產業化、高（gāo）檔小批量生產的階段，產業整體水（shuǐ）平基本（běn）具（jù）備國際競爭力。數控係（xì）統作為數控機床的控製大腦，國產數（shù）控係統廠家已經掌握了五軸聯動、小線段插補、動態誤差補償（cháng）等控（kòng）製技術，也研（yán）製出高性能、大功率伺服驅動裝置，自主研發促進（jìn）技術創新與進步，也萌生了工業機器人產業（yè）的雛形，催長產（chǎn）業發展。

當前，數控係統研製企業、機床整機企業、自動化（huà）應用集成商，甚至房地產資本大鱷們，都在嚐試（shì）進入機（jī）器人領域（yù），掀起了一股機器人產業投資熱。讓人擔慮的是，政策過度引導帶來的“圈地套惠”、產業過度（dù）投資帶來的產能過剩、缺乏創新驅動帶來（lái）的低端同質（zhì）化競爭等，都將把機器人產業帶入無序發展。值得思考（kǎo）的是，什麽樣的企業最適（shì）合研製工業機器人？

如何提升機器人產（chǎn）業的整體質量（liàng）？總的來說，具（jù）有數控係統的基礎，控製係統（tǒng）、伺服電機、伺服控製係統都能（néng）夠批量生產的企（qǐ）業具有一定優勢。日本FUNAC公司的（de）產業推進路線，就是一個成功的典（diǎn）型案例，值得借鑒與參考（kǎo）。

國內已有幾家數控係統企業紛紛進入工業機器人產業，走在最先的廣（guǎng）州數控，自2006年起規劃研製工業機器人產業，已走過8個年頭。借助自身控製器、伺服驅（qū）動、伺服電機產品生產積累的經驗，已完成工業機器人係列化的全自主開發，產品覆蓋了3~200kg，功能包括搬運、機（jī）床上下料、焊接、碼垛、塗膠、打磨拋光、切割、噴塗、分揀、裝配等。

隨著用（yòng）工成本上漲、技能人才缺少、高危環保、高強度作業等問題的凸顯，工業機器人參與生產製造已被廣泛認知和不斷使用（yòng），成為社會關注的焦點。政府更是借此促進產業轉型升級，企業用其開展（zhǎn）技術改造，轉變（biàn）生產方式，提高作業效能。然而，中國的機器人保有量不大（dà），民族品牌尚在培育中，綜（zōng）合競爭力有待提升。那麽，機器人行業將以什麽樣的模式向前（qián）發展？筆者認為，現階段更需要機器人整（zhěng）機企業、機器（qì）人關鍵部件供應商、機器人集成（chéng）商產業鏈的（de）協同發展。  

2機器（qì）人（rén）與（yǔ）數控機床融合的集（jí）成方式

在數控機床加工應用領域，本土（tǔ）機床上下料機器人（rén）與數控機床的融合應用已在先（xiān）端發（fā）展之列。從行業應用層次來（lái）看，也發生較大改變：

（1）工作島：單對單（dān）聯動機加、單對（duì）多聯機加工。

（2）柔性製造係統（FMS）：基於網絡控製的柔（róu）性機加（jiā）線，應用PLC控製平台，通過工業以太網總線方式，將多台機器人、多台數控機床及其輔助設備進（jìn）行聯網組線，按節拍進行有序自動生產。

（3）數（shù）字化車間：借助CAD\CAM\CAPPS\MES輔助生產工具、物流技術及傳感技（jì）術，具備生產（chǎn）過程監控、在線故障實時反饋、加工工藝數據管理、刀具信息管理、設備維護數據管理、產品信息記錄等功能，滿足無（wú）人化加工需求，實現（xiàn）加工係統（tǒng）的生（shēng）產計（jì）劃、作業協調集成與優化運行。

（4）智慧工廠：借助智能化車間布局和ERP信息化管理係統，將最大限度地給（gěi）傳統生產方式帶來革新。信息管理係統的數據庫可以通過網關與各種外部的信息係統進行接口，將車間接入ERP係統，查詢車間生產狀態，實現企業資源（yuán）的高效配置；借助其短信平台、郵件平台，可以向管理員進行設備故障、生產進度等（děng）信息的實時匯報。

3工（gōng）業機器人與數控機（jī）床融合發展的（de）途徑

1.加工製造方（fāng）麵

機器人參與機床結構件加工製造以實現自動化，專用機床服務於（yú）機器人（rén）專用減速機的精密加工，提升（shēng）加工工藝質（zhì）量及批量（liàng）生產（chǎn）效率等等，具有很大的融合發展空間（jiān）。借助雙方企業的戰略合（hé）作，機器（qì）人企業可借助機床廠家的製造與工藝技術能力實現以下目標：

（1）麵向機器（qì）人的本體鑄（zhù）件、減速機結構件，共（gòng）同研究形成批量精密製造技術，提高機器人批量化生產能力和工藝水平，攻克可靠性、一致性技術（shù），實現高（gāo）效、穩定、精密（mì）的節拍生（shēng）產。

（2）麵向機器人工裝、夾具，機加生產線的（de）集成能力，借助各大機床廠的廣（guǎng）大終端客戶渠道資源，委托推廣應用機器人。

（3）研發麵向機床（chuáng）單機及生產（chǎn）線上下料（liào）和零（líng）部件搬運、鏟刮、倒角、拋磨、焊接、噴塗（粉）等自動化、柔性化生產急需（xū）的工業機器人，機床企業與工業機器人企（qǐ）業（yè）共同研製，實現（xiàn）整機零（líng）部件的自動加工，推動機床生產製造技術（shù）水平提升。

（4）工業機器人機械本體的關鍵零部件，如轉盤、大（dà）臂、箱體、支（zhī）撐套、小（xiǎo）臂、腕體等，尺寸精度和形位公差均要求較高（gāo），對機械加工設備、工裝夾具、量檢具等都有很高的要求；機（jī）器人減速器的擺線齒殼、行星針輪、偏心軸及行星（xīng）架等關鍵（jiàn）零件的結構優化和加（jiā）工，目前國內（nèi）的加工設備、裝配工藝、精度檢測等還難以達到。但立足使用國產數控機床及工具設備完成相關加工（gōng），則有助於提高我（wǒ）國（guó）高端精密機械零部件設計及加工水平，促進國（guó）產（chǎn）數控（kòng）裝置與國產數控機床的應用和發展。