如何將工業機器人與數控機床融合應用？

隨著我（wǒ）國裝備製（zhì）造（zào）業（yè）轉型升級，在市（shì）場需求和技術進步雙（shuāng）重作用下，近幾年來工（gōng）業機器人與數控機床集成（chéng）應用發展很（hěn）快，應用的形式不斷擴展，對當前機床智能化潮流（liú）帶來（lái）新的促動，對（duì）我國機床工具行業的（de）轉（zhuǎn）型升級也必將起到有（yǒu）益（yì）的推動作用。

鑒於機器人研製以及與機床集成應用的（de）發展現狀，相（xiàng）關企業應如何建（jiàn）立（lì）有效的組織聯絡機製，以加強溝通與合作，兩個行業融合發（fā）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（bìng）形成產業發展的合力（lì）！

機器人（rén）產業正迎（yíng）來黃金發展機遇期，如何推動工業機器人產業和機床工具產業的融合發展，如何做到（dào）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（yè）升級的重要話題。

淺析工業機（jī）器人（rén）與數控機床的融合應用

機床製造（zào）過程中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（dà）、缺少熟練技工人才，難以保障產品穩定性（xìng）和一致性，促使（shǐ）機床行業越來越多地采用工業機（jī）器（qì）人及（jí）智能製造技術來改造傳統工藝流程。以往，昂貴的進口（kǒu）機器人（rén）和生產線主要在汽車等少數行業使用，在機床（chuáng）行業等裝備製造業（yè）領域應用比例偏低，很大程度上（shàng）製（zhì）約著國內機（jī）床行業自動（dòng）化程度的提高。

1兩大（dà）產業現狀

經過“十一五”、“十二五”兩個（gè）五年計劃，十年（nián）磨一劍，中國（guó）數控機床產業發展已進入中檔規模產業（yè）化、高檔小批量（liàng）生產的階段，產業整體水平基本具備國際（jì）競爭力。數控係統作為數控機床的控製大腦，國產數控（kòng）係（xì）統廠家已經掌握了（le）五軸聯動、小線段插補、動態誤差補償（cháng）等控製技術，也研製出（chū）高性能、大功率伺服驅動裝置，自主研發促進技術創新與進步，也萌生了工業機器人（rén）產業的雛形（xíng），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，甚至房地產資本大鱷們，都在（zài）嚐試進入（rù）機器人領域，掀起了一股機器人（rén）產（chǎn）業（yè）投資熱。讓人擔慮的是，政策過度引導（dǎo）帶（dài）來的“圈地套惠”、產業過度投資帶來的產能過（guò）剩、缺乏創新驅（qū）動帶來的低端同質化競爭等，都將把機器人產業帶入無序發展。值得（dé）思考的是，什麽樣的企業最（zuì）適合研製（zhì）工業機器人？

如何提升機器人產業的整體質量？總的來說，具有數（shù）控係統的基礎，控製係統、伺服電機、伺服控製係統都（dōu）能夠批量生產（chǎn）的企業具有一定優（yōu）勢。日本FUNAC公（gōng）司的產業推進路線，就是一（yī）個成功的典型案例（lì），值得借鑒與參考。

國內已有幾家數控係統企業紛紛（fēn）進入工業機器人產業，走在最先的廣州數控，自2006年起（qǐ）規劃研製工業機器人產業，已（yǐ）走過8個年頭。借助自身控製器、伺服驅動、伺服電機產品（pǐn）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（chǎn）品覆蓋了3~200kg，功能包括搬運、機床上下料、焊接、碼垛、塗膠、打磨拋光、切（qiē）割、噴塗、分揀、裝配等。

隨（suí）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（tí）的凸（tū）顯，工業機器人參與生（shēng）產製造已被廣（guǎng）泛（fàn）認知和不（bú）斷使用，成為社會關注（zhù）的焦點。政府更是借此促進產（chǎn）業轉型升級，企業（yè）用其開展（zhǎn）技術改造（zào），轉變生（shēng）產方式，提高作業效能。然而，中國的機器（qì）人保有量不大，民族（zú）品牌尚在培育中，綜合競爭力有待（dài）提升。那麽，機器人（rén）行業將以什麽樣的模式向前發展？筆者認為，現（xiàn）階段（duàn）更需（xū）要機器人整機企業、機器人關鍵部件供應商、機器人集成商（shāng）產業鏈的協同發展。  

2機器人（rén）與數控（kòng）機床融合的集成方式

在數控機床加工應（yīng）用領域，本土機床上下料機器人與數（shù）控機床（chuáng）的（de）融合（hé）應用已在先端發展（zhǎn）之列。從行業應用層次來看，也發生較大改變：

（1）工作島（dǎo）：單對單聯動機加（jiā）、單對多聯機加工（gōng）。

（2）柔性製造係統（FMS）：基於網絡控製的柔性機加線，應用PLC控製平台，通過工業以（yǐ）太網總線方（fāng）式（shì），將多台機器人、多台數控機床及其輔助設備（bèi）進行聯（lián）網組線，按節拍進行有序（xù）自動生產。

（3）數字（zì）化（huà）車間：借助CAD\CAM\CAPPS\MES輔（fǔ）助生產工具、物流技術（shù）及傳感技術，具備生產過程監控、在線故障實時反饋、加工（gōng）工藝數據管（guǎn）理、刀具信息管理、設備維護數據管理（lǐ）、產品信息記錄等功（gōng）能，滿足（zú）無人化加工（gōng）需求，實現加工（gōng）係統（tǒng）的生產計劃、作業協調（diào）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，將最大限度地給傳統生產方式帶來革新（xīn）。信息管理係統的數據庫可以通過網關（guān）與各種外部的信息係統進行接（jiē）口，將車間接入ERP係統，查詢車間生產狀態（tài），實現（xiàn）企業資源的高效配置；借助其短信平（píng）台、郵件平（píng）台，可（kě）以向管理員進行設（shè）備故障、生產（chǎn）進（jìn）度等信息的實時匯報。

3工業機器人（rén）與數控機床融合發（fā）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（shí）現自動化（huà），專用機床服務於機器人專用減速機的（de）精密加工，提升加工工藝質量及批量生產效率等等，具有很大的融合發（fā）展空間。借助雙方企業的戰略合（hé）作，機（jī）器人企業（yè）可借助機床廠家的製造與工藝技術能力（lì）實現以下目標（biāo）：

（1）麵向機器人的本體鑄件、減速機（jī）結構件（jiàn），共同研（yán）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（gōng）克（kè）可靠性、一致性技術，實現高效、穩定、精密的節拍生產。

（2）麵向機器人工（gōng）裝、夾具，機加生產線的集（jí）成能力，借助各大機床廠的（de）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（jī）及生（shēng）產線（xiàn）上下料和（hé）零部件搬運、鏟刮、倒角、拋磨、焊（hàn）接、噴塗（粉（fěn））等自動化、柔性化（huà）生產急需的工業機（jī）器人，機床企業與工業機器（qì）人企業（yè）共同研製，實現整（zhěng）機零部件的自動加工，推動機床生產（chǎn）製造技術水平提升。

（4）工業機（jī）器（qì）人（rén）機械本體的關鍵零部件，如轉盤、大臂、箱體（tǐ）、支撐（chēng）套、小臂、腕體等，尺寸精度和形位公差均要求較高，對（duì）機械加工設備（bèi）、工裝夾具（jù）、量檢具等都有很高的要求；機器人減速器的擺線（xiàn）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（de）加工設備、裝（zhuāng）配工藝、精度檢測等還難以達到。但立足使用國產（chǎn）數控機床及（jí）工具（jù）設備完成相關加工，則有助於提高我國高端精密機械零（líng）部件設計及加工水平，促進國產數控裝置（zhì）與（yǔ）國產數控機床的應用和發展。