如何將工業機器人與數控機床融合應用？

隨（suí）著我國裝（zhuāng）備製造業轉型升級，在市場需求和技術進（jìn）步雙重作用下，近幾年來工業機器人與數控機（jī）床集成應用（yòng）發展很快，應用的形式不斷擴展，對當前機床智能化潮流帶來新的促動，對我國機床工具行業的轉型升級也必將起（qǐ）到有（yǒu）益的推動作用。

鑒於機器（qì）人研製（zhì）以及與機床集成應用的發展現狀，相關企業（yè）應如何建立有效的組織聯絡機（jī）製，以加強溝通與合作，兩個行業融合發展該建立怎樣的技術（shù）規範與標準，以（yǐ）充分做（zuò）到資源共享與（yǔ）優勢互補，並形成產業發展的合力！

機（jī）器人（rén）產業正迎來黃（huáng）金（jīn）發展機遇期，如何推動工業（yè）機器（qì）人產業和機床工具產業的融合（hé）發展，如何做到工業機器人與數控機（jī）床的互（hù）為集成應用，已（yǐ）成為當前現代裝備製造業產業升級的重要話題。

淺析工（gōng）業機器人（rén）與數控機床的融合應用

機床製造過程中許多崗位主要依賴工人的體力（lì）和（hé）技能（néng），生產效率低、勞動強度（dù）大、缺少熟練技工人才，難以保障（zhàng）產品穩（wěn）定性和一致性，促使機床行（háng）業（yè）越來越多地采用（yòng）工業機器人及智（zhì）能（néng）製造技術來改造傳統工藝流程。以往，昂貴的進口機器人和生產線主要在汽車等少數（shù）行業使用（yòng），在機床行（háng）業等裝備製造業領域應用比例偏低，很大程度（dù）上製約著國內機床行業（yè）自動化程（chéng）度的提高（gāo）。

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檔規模產業化、高檔小批量生產的階段，產業（yè）整（zhěng）體水平基（jī）本（běn）具備國際（jì）競爭力。數控係統作為數控機床的控（kòng）製大腦，國產數控（kòng）係統廠家已經（jīng）掌握（wò）了五軸聯動、小線段插補、動態（tài）誤（wù）差補償等控製技術，也研製出高性能、大功（gōng）率伺服驅動裝置，自（zì）主研發促（cù）進技術創新與進步（bù），也萌生了工業機器人產業的雛（chú）形，催長產業發展。

當前，數控係統研製企業、機床整機企業、自動化應用集（jí）成商（shāng），甚至房地產資本（běn）大（dà）鱷們，都在嚐（cháng）試進入機器人領域，掀起了一股機器人（rén）產業投資（zī）熱。讓人擔慮的是，政（zhèng）策過度引導帶來的“圈地套惠”、產業過度投資（zī）帶來的產能過剩、缺乏創新驅（qū）動帶來的低端（duān）同質化競爭等，都將（jiāng）把機器人產業帶入無序發展。值得思考（kǎo）的是，什麽樣的企業最適合研（yán）製（zhì）工業機器（qì）人？

如何提升機器人產業的（de）整體質量（liàng）？總的來說，具有數控係統的基礎，控製係統、伺服電機、伺服控（kòng）製係統都能夠批量生（shēng）產的企業具有（yǒu）一定優勢。日本FUNAC公（gōng）司的產業（yè）推進路線，就是一（yī）個成（chéng）功的典型案例，值得借鑒與參考。

國內已有幾家數控係統企業紛紛進入（rù）工業機器人產（chǎn）業，走在最先（xiān）的廣州數（shù）控（kòng），自2006年起規劃研製工業機器人產（chǎn）業，已走過（guò）8個年（nián）頭。借（jiè）助自身控製器、伺服驅動、伺服電機產品生產積累的經驗，已（yǐ）完成工業機器人係列化（huà）的全（quán）自主開（kāi）發，產品覆蓋了3~200kg，功能包括搬運、機床上下料（liào）、焊接（jiē）、碼垛、塗膠、打磨拋光、切割、噴塗、分揀、裝配等。

隨著用工成本上漲、技能人才缺少、高危環保、高強度作業等問題的凸顯，工業（yè）機器人參與生產製造已被廣泛認知和不斷使用，成為（wéi）社會（huì）關注的（de）焦點。政府更是（shì）借此促（cù）進產業轉型升級，企業用其開展技術改造，轉變（biàn）生產方式，提高作業效（xiào）能。然而，中國（guó）的機器人（rén）保有量不（bú）大，民族（zú）品牌尚在培育中，綜合競爭力有待提升。那麽，機器人行業將以什麽樣的模式向（xiàng）前發展？筆者認為，現階段更（gèng）需要機器人（rén）整機企業（yè）、機（jī）器人關鍵部件供應商、機器人集成商產（chǎn）業鏈的協同發展（zhǎn）。  

2機器人與數控機床融（róng）合的（de）集成方式

在（zài）數控機床（chuáng）加工應用領域，本土（tǔ）機床上下（xià）料機器人與數控機床的融合應用已在先端發展之列。從行業應用層次來（lái）看（kàn），也（yě）發生較大改變：

（1）工作島：單對單聯動機加、單（dān）對多聯機加工（gōng）。

（2）柔性製造係統（FMS）：基於網絡控製的（de）柔性機加線（xiàn），應用PLC控製平（píng）台，通過工業（yè）以太網總線方式，將多台機器人（rén）、多台數（shù）控機床及其輔助設備進行聯網組線（xiàn），按節拍進行有序自動生產（chǎn）。

（3）數字化車間：借助CAD\CAM\CAPPS\MES輔助生產（chǎn）工具、物流（liú）技（jì）術及傳感技術，具備生產過程監控、在線故障（zhàng）實（shí）時反饋、加工工藝數據管理、刀具信息管理、設備（bèi）維護（hù）數據管理、產品信息記錄等功能（néng），滿足無人化（huà）加工需求，實現加工係統的（de）生產計劃、作業協調集成與優化運行。

（4）智慧工廠：借助智能化車間布（bù）局和ERP信息化（huà）管理係統，將最大限度地給傳統（tǒng）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（chē）間接入ERP係統，查詢車間生產狀態，實現企業資源的高效配置；借助其短信平台、郵件（jiàn）平台，可（kě）以（yǐ）向管理員（yuán）進行設備故障、生產進度等信息的實時匯報。

3工業機器人與（yǔ）數控機床融合發展的途徑

1.加工製造方麵（miàn）

機器人參與機床結構件加工製造以實現自動化，專用機床服務於機器人專用減速機的精密加工，提升加工工藝質量及批（pī）量生產效率等等，具有很（hěn）大的融合發展空間。借助雙方企（qǐ）業的戰略合作，機（jī）器人企（qǐ）業（yè）可借助機（jī）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）人的本體鑄件、減速機結構件，共同研究形成批量精密製造技術，提高機器（qì）人批量化生產能力和工藝水平，攻（gōng）克可（kě）靠性、一致性技術，實現（xiàn）高效、穩定、精密的節拍生（shēng）產。

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

（3）研發麵向機床（chuáng）單機及生產線上下料和零部件搬運、鏟刮、倒角、拋磨、焊接（jiē）、噴塗（tú）（粉）等自動化、柔性化生產急需的工業機器人（rén），機床企業與工業機器人企業共同研製，實現整機零（líng）部件的自（zì）動加（jiā）工，推動機（jī）床（chuáng）生（shēng）產製造技術水平提升。

（4）工業（yè）機器人機械本體的關鍵零部件，如轉盤、大臂、箱體、支撐套、小臂、腕體等，尺寸精度（dù）和形位公差均要求較高，對機械加工設備、工裝（zhuāng）夾具、量檢具等都有很高的（de）要求；機（jī）器人減速器的擺線齒殼、行星針輪、偏心軸（zhóu）及行星架等關鍵零件的結構優化和加工，目前（qián）國內的加工（gōng）設備、裝配工藝、精度檢測等還難以達（dá）到（dào）。但立足使用國產數控機床及（jí）工具設備（bèi）完成相關加工，則有助於提高我國高端精密機械零（líng）部件設（shè）計及加（jiā）工水平，促進國產數控裝置與國產數控機床的應用和發展。