​如何將工業機器人與數控機床融合應用？

隨著我國裝（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（jī）器人與數控機床集成應用發展很快，應用（yòng）的形式不斷擴（kuò）展，對當前機（jī）床智能化潮（cháo）流帶來新（xīn）的促動，對我國機床工具行業的轉型升級也必將起到有益的推動作用。

鑒於（yú）機器人研製以及與機床集成（chéng）應（yīng）用的發展現（xiàn）狀，相關企業應如何建立有效的組織聯絡機製，以加強溝通與（yǔ）合作，兩個行業融合發展該建立怎樣的技術規範與標準，以充分做到資源共享與優勢互補，並形成（chéng）產（chǎn）業發展的合力！

機器人產業正迎來黃金發展機遇（yù）期，如何推動工業機器人產業和（hé）機床工具產業的融合發展，如何做到（dào）工業機器人與數控機床的互（hù）為集成（chéng）應用，已成為當前現代裝備製（zhì）造業產業升（shēng）級的重要話題。

淺析（xī）工業機器（qì）人與數控機床（chuáng）的融合應用

機床製造過程中許多崗位（wèi）主要依賴工人的體力和技（jì）能，生（shēng）產效率（lǜ）低、勞動強度大、缺少熟練（liàn）技工人才，難以保障產品穩定性（xìng）和一致（zhì）性，促使機床行業越來越多地采用工業機器人及智能製造技術來改造傳（chuán）統工藝流程。以往，昂貴的進（jìn）口機器人和生產線主要在汽車等少數行業使用，在機床（chuáng）行業等裝備製造（zào）業領域應用比例偏低（dī），很大程度上製約著國內機床（chuáng）行業自動化程度的提高。

1兩（liǎng）大產業現狀

經過“十一（yī）五”、“十二五”兩個五年計劃，十年磨一（yī）劍，中國數控機床產業發展已進入中檔規模產業化（huà）、高檔小批量生產的階段，產業整體水平基本（běn）具備國際競爭力。數控係統作為數控機（jī）床的控製大腦，國（guó）產數控係統（tǒng）廠家（jiā）已經（jīng）掌握了五軸聯動（dòng）、小線段插補、動態誤差補償等控製技術，也研製出高性能、大功率伺服驅動裝置，自主（zhǔ）研發促進技術創新與（yǔ）進步，也萌生了工業機器人產（chǎn）業的雛形，催長（zhǎng）產業發展。

當前，數控係統研製企業（yè）、機床整機企（qǐ）業、自動化應用（yòng）集成商，甚至房地產資本大鱷們，都（dōu）在嚐試進入機器人領域，掀起了一股（gǔ）機器人產業投資熱。讓人（rén）擔慮的是，政策過（guò）度引導帶來的“圈地套惠”、產業過（guò）度投資帶來的產能過剩、缺乏創新驅動帶（dài）來的低端同質化競爭等（děng），都將把機器人產業帶入無序發展。值得（dé）思考的是，什麽樣的企（qǐ）業最適合（hé）研製工業機器人？

如何提升機器人產業的整體質量？總（zǒng）的（de）來（lái）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（dōu）能夠批量生產的企業具有一（yī）定優勢。日本FUNAC公司的產業推進路線（xiàn），就是一個成功的典型（xíng）案例，值得借鑒與參考。

國內已有幾家數控係（xì）統企業紛紛進入工業機器人產業，走在最先的（de）廣（guǎng）州數控（kòng），自（zì）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（shēn）控製器、伺服（fú）驅動、伺服電機產品生產積累的經驗，已完成工業機器（qì）人係列化的全自主（zhǔ）開發，產品（pǐn）覆蓋了3~200kg，功能包括搬運、機床上下料、焊接、碼垛、塗膠、打磨拋光、切割、噴塗、分揀、裝配等。

隨（suí）著用工成本（běn）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（shēng）產製造已被廣泛認知和不斷使用，成為社（shè）會（huì）關注的焦點。政府更是借此促進產業轉（zhuǎn）型升級，企業用其開（kāi）展技術改造，轉變生產方式，提高作業（yè）效能。然而，中國的機器人保（bǎo）有量不大，民族品牌尚在培育中，綜合（hé）競爭力有待提升。那麽，機器（qì）人行業將以什麽（me）樣的模式向前發展？筆者認為，現階段更需要機器人整機（jī）企業、機器人關鍵部件供（gòng）應商、機器人集成商產業（yè）鏈的協同發展。  

2機（jī）器人與數控機床融合的集成方式（shì）

在數控機床加工應用領域，本土機床上下料機器人（rén）與數控機床（chuáng）的融合應用已在先端（duān）發（fā）展之列。從行業應用層次來（lái）看，也（yě）發生較大改變（biàn）：

（1）工作島：單對單聯動機（jī）加（jiā）、單對多聯機加工。

（2）柔性製造係統（FMS）：基於網絡控製的柔（róu）性機加線，應用PLC控製平台，通（tōng）過工業以太（tài）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，按節拍進（jìn）行有序自動（dòng）生（shēng）產。

（3）數字化車間：借助CAD\CAM\CAPPS\MES輔助生產工具、物流技術及傳感技術（shù），具備（bèi）生產過程監（jiān）控、在線故障實時反饋（kuì）、加工工藝數（shù）據管（guǎn）理、刀具信息管理、設備維護數據管理、產品信息記錄等功能（néng），滿足（zú）無人化加工需求，實現加工係統的生產計劃、作業（yè）協調集成與優化運行。

（4）智慧工廠（chǎng）：借助智能（néng）化車間布局和ERP信息化管理係統，將最大限度地給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（jiān）接（jiē）入ERP係統（tǒng），查詢車間生產狀態，實現企業資源的高（gāo）效配置；借助（zhù）其短信平台、郵件平台（tái），可以向管理員進行設備故障、生產進度等信息的實時匯報。

3工業機器人與數控機床融（róng）合發展的途徑

1.加工製造方麵

機器人參與機床結構件加工製造以實現自動化，專（zhuān）用機床服務於機器人專用減速（sù）機的精密加工，提升加工工藝質量及批量生產效率等等，具有很大的（de）融合發展空間。借助雙方企業的戰略合作，機器人企業可借助機床（chuáng）廠家的製造與（yǔ）工藝技術能力實現以（yǐ）下目標：

（1）麵向（xiàng）機器人的本體鑄件、減速機結構件，共同（tóng）研究形成批量精密製造技術，提高機器人批量化（huà）生產能力和工藝水（shuǐ）平，攻克可靠性、一致性技術，實現高（gāo）效、穩（wěn）定、精密的（de）節拍生產。

（2）麵向機器人工裝、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（qú）道資源，委托推廣應用機器人。

（3）研發麵向機床單機及生產線上下料和零部件搬運、鏟刮、倒角、拋磨、焊接、噴塗（粉）等自動（dòng）化、柔性化生產急需的工（gōng）業機器人，機（jī）床（chuáng）企業與工業（yè）機器人企業（yè）共同研製，實現整機零（líng）部件的自動加工（gōng），推動機床（chuáng）生產製造技（jì）術水平提升。

（4）工業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（tǐ）等，尺寸精度和形位公差均要求較高，對（duì）機械加（jiā）工設（shè）備（bèi）、工裝夾具、量（liàng）檢具等都有很高的（de）要（yào）求；機器人（rén）減速器的擺線齒殼、行星針輪、偏心軸及行星架等關鍵零件的結構優化和加工，目前國內的加工設備（bèi）、裝配工藝、精（jīng）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，則有助於提高我國高端（duān）精密機（jī）械零部件設計及加工水平，促進國產數控裝置與國產數控機床的應用和發展。