​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）造業轉型升級，在市場需求和技術進步雙重作用下，近幾年來（lái）工業機器人與數控機床集成應用發展很快，應用的形式不斷擴展，對當前（qián）機床智能化潮流帶來（lái）新的（de）促動，對我國機床工具（jù）行業的轉型升級也（yě）必將起到有益的（de）推動（dòng）作用。

鑒於機器人研製以及與機床集成應用的發展現狀，相關企業應如何建立有效的組織聯絡（luò）機製，以加強溝通（tōng）與合作，兩個行業融合發展該建立怎樣的技術（shù）規範與（yǔ）標準，以充分做到資源共享與優勢互補，並形成產（chǎn）業發展的合力！

機器人產業正迎來黃金發（fā）展（zhǎn）機遇期，如（rú）何推動工業機器人產業和機床工具產業的融合（hé）發展，如何（hé）做到工業機器人與數控（kòng）機床的互為集成應用（yòng），已成為當前現代（dài）裝備製造業產業升級的重要話題。

淺（qiǎn）析工業機器人與數控機床的融合應用

機床製造過程中許多（duō）崗位（wèi）主要（yào）依（yī）賴工人的體力和技（jì）能，生產效率低、勞動強度大、缺少熟練技工人才，難以（yǐ）保障產品穩定性（xìng）和一致性，促使機床行業越來越多地采用工業機器人及智能製（zhì）造技（jì）術（shù）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（qì）車（chē）等少數行業使用，在機床行（háng）業（yè）等裝備製造業領域應用比例偏（piān）低（dī），很大程度上製約著（zhe）國內機床行業（yè）自動化程度的提高。

1兩大產業現狀

經過“十一五”、“十二五”兩個五年計（jì）劃，十年磨一劍，中國數控機（jī）床產業發展已進入中檔規模產（chǎn）業化、高檔小批量生（shēng）產的階（jiē）段，產業整體水平基本具備國際競爭力。數控係統作為（wéi）數控機床的（de）控製大腦，國產數控係統廠家（jiā）已經掌握了五軸聯（lián）動、小線段插補、動態誤差補償（cháng）等控（kòng）製技（jì）術，也研製出高性能、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產業的雛形，催長產業發展。

當前，數控係統（tǒng）研製企業、機床整機企業、自動化（huà）應（yīng）用集成商，甚至房地產（chǎn）資本大鱷們，都在嚐試進入（rù）機器人領域，掀起了一股機器人產業投資熱。讓人擔慮的是，政策過度（dù）引（yǐn）導帶來的“圈地（dì）套惠”、產業（yè）過度（dù）投（tóu）資帶來的產能過剩（shèng）、缺（quē）乏創新驅動帶來的低端同質化競爭等，都將（jiāng）把機器人產業帶（dài）入無序（xù）發展。值得（dé）思考的是，什麽樣的企（qǐ）業最（zuì）適合研製工業機器人？

如（rú）何提升機器人產業的整體質量？總的來說，具有（yǒu）數控係統的基礎，控製係統、伺服電機、伺服控製係統都能夠批量生產的企業具有一定優勢。日本FUNAC公司的產業推進路線，就是一個成功的典型案例，值得借鑒與參（cān）考。

國內已有（yǒu）幾家數控係統企業紛紛（fēn）進入工業機器人產業，走在最（zuì）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（guò）8個年頭。借助自身控製器、伺（sì）服驅動、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（fā），產品覆蓋了3~200kg，功能包括搬運、機床上下料、焊接（jiē）、碼垛（duǒ）、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（dù）作業等問題的凸顯，工業（yè）機（jī）器人參與生產製造已（yǐ）被廣泛（fàn）認知和（hé）不（bú）斷使（shǐ）用，成（chéng）為社會關注的焦點（diǎn）。政府更是借此促進產業轉型升級，企業用（yòng）其開展技術改造，轉變生產方式，提高作業效能。然而（ér），中國的機器人保有量（liàng）不大，民族品（pǐn）牌尚在培育中，綜合競爭力（lì）有待（dài）提升。那麽，機（jī）器人行（háng）業將以什麽（me）樣的（de）模式向前發展（zhǎn）？筆者認為，現階段更需要機器（qì）人（rén）整機企業、機器人（rén）關鍵部（bù）件供（gòng）應商、機器人集成商產業鏈的協同發展。  

2機器人與數控機床融合的集成方式

在數控機床加工應用領域，本土機（jī）床上下料機器人與數（shù）控（kòng）機床的融合應用已在先端發（fā）展之列。從行業應用層次（cì）來看，也發生（shēng）較大改變：

（1）工作島（dǎo）：單對（duì）單聯動機加、單對多聯（lián）機（jī）加（jiā）工。

（2）柔性製造係統（tǒng）（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行聯網組線，按（àn）節拍進行有（yǒu）序自動生產。

（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，具備生產過程監控、在線故障實時（shí）反（fǎn）饋、加工工藝數據管理（lǐ）、刀具信息管理、設備維護數據管理、產品信（xìn）息記錄等功（gōng）能，滿足無人化加（jiā）工（gōng）需求，實現加工係統的生產計劃、作（zuò）業協調集成與優化運行（háng）。

（4）智慧工（gōng）廠：借助智（zhì）能化（huà）車間布局（jú）和ERP信息化管理係統，將最大限度（dù）地給傳統生產方式帶來革（gé）新（xīn）。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（rù）ERP係統，查詢車間生產狀態（tài），實現企（qǐ）業（yè）資（zī）源的高效配置；借助其短信平台、郵件平台，可以向管理員進行設備故障、生產進度等信息的實時匯報。

3工業機器人與數控機（jī）床融合發展的途徑

1.加工製造方麵

機器人參與機床（chuáng）結（jié）構件加工製造以實現（xiàn）自動化，專用機床服務於機器人專用減（jiǎn）速機的精密加工，提升加工工藝質量及批量生產（chǎn）效率等等（děng），具有很（hěn）大的融（róng）合（hé）發展空間。借助雙方企業的戰略合作，機（jī）器人企（qǐ）業可借助機床廠家的製造與工藝技術能力實現（xiàn）以下（xià）目標（biāo）：

（1）麵向機器人的本體鑄件、減速機結構件，共同研究形成批量精密製造技（jì）術，提高機器人批量化生產能力和（hé）工藝水（shuǐ）平，攻克（kè）可（kě）靠性、一（yī）致性技（jì）術，實現（xiàn）高效、穩定、精密（mì）的節拍生產。

（2）麵向機器人工裝、夾具，機加生（shēng）產線（xiàn）的集（jí）成能（néng）力（lì），借助各大機床廠的（de）廣大終端客（kè）戶渠道資（zī）源（yuán），委托推廣（guǎng）應用機器人（rén）。

（3）研（yán）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（fěn））等自動化、柔性化生產急需（xū）的工（gōng）業機器人，機（jī）床企（qǐ）業與工業機器（qì）人企業共同研製，實（shí）現整機零部（bù）件（jiàn）的（de）自動加工（gōng），推動機床生產製造技術水平提升。

（4）工業機器人機（jī）械（xiè）本體的關鍵零部件，如轉盤（pán）、大臂、箱體、支撐套、小臂、腕體等，尺寸精度和形位公差均要（yào）求較高，對機械加工設（shè）備、工裝（zhuāng）夾具、量檢具等（děng）都有很高的要求；機器（qì）人減速器的擺線齒殼、行星針輪（lún）、偏心軸及行星架等關鍵（jiàn）零件的結構優化和加工，目前國（guó）內的加工設備、裝配工藝、精度檢測等還難以（yǐ）達到（dào）。但立足使用國產（chǎn）數控機床及工具（jù）設備完成相關加工（gōng），則有助於提高我國高端精密機（jī）械零部件設計（jì）及加工水平，促進國產數控裝置與國產數控機（jī）床的應用和發展。