​如何將工業機器人與數控機床融合應用？

隨著我（wǒ）國裝備製造業轉型升級，在市場需（xū）求（qiú）和技術進步雙重作用下，近幾（jǐ）年來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（zhǎn），對當前機床智能（néng）化潮流帶來新的（de）促動，對（duì）我國機床工具行業的轉型升級也必將起到有益的推動作（zuò）用（yòng）。

鑒於機器人研製以及與機床（chuáng）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，以加強溝通與合作，兩個行（háng）業融合（hé）發展該建立怎樣的技術規範與標準（zhǔn），以充分做到資源共享與優勢互補（bǔ），並形成產業發展的合力！

機器人產（chǎn）業正迎來黃金發展機遇期（qī），如何推（tuī）動工業機器人（rén）產業和機床工具產業的（de）融（róng）合發展，如何做到工業（yè）機（jī）器人與數控機床的（de）互（hù）為集成應用，已成為（wéi）當前現代裝備製造業產業升級的重要話題。

淺析工業機（jī）器人與數控機床（chuáng）的融合應（yīng）用

機床製造過程中許多崗位主要依賴工人的體力和技能，生產效率低、勞動強度大、缺少熟練技工人才，難以（yǐ）保障產品穩定性和一致性，促使機床行業越來越多地采用工業（yè）機器人及智能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（chǎn）線主（zhǔ）要在汽車等少數行業使用，在機（jī）床行業等裝備製造（zào）業領域應用比例偏低，很大程度上製約著國內機床行業自動化程度的提（tí）高。

1兩大產（chǎn）業現狀

經過（guò）“十（shí）一五”、“十二五”兩個五（wǔ）年計劃，十年磨一劍，中國數控機床產業發展已進入中（zhōng）檔規模產業（yè）化、高檔小批量生產（chǎn）的階段，產業整體水平基本具備（bèi）國際競爭力。數控係統作為數控機床的控製大腦，國產數控（kòng）係統廠家已經掌握了五軸聯動、小線段插補、動態誤差補償等控（kòng）製技（jì）術（shù），也研製出高性能、大功率（lǜ）伺服驅動裝置（zhì），自主研發促進技術創新與進步（bù），也萌生了工業機器人產業的（de）雛形，催長（zhǎng）產業發展。

當前，數控係統研製企業、機（jī）床整機企業、自動化應用集成商，甚至房地產資本大鱷們，都在嚐試（shì）進入（rù）機器人（rén）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（tào）惠（huì）”、產業過度投資帶來的產能過剩、缺乏創新驅動帶（dài）來的（de）低端同質化（huà）競爭等（děng），都將把（bǎ）機器人產業帶入無序發展。值得思考的是，什麽樣的企業最適合研製工業機器人？

如何提升機器人產業的整體質量？總的來說，具有（yǒu）數控係統的基礎，控製係統、伺（sì）服電（diàn）機、伺服控製係統都能夠批量（liàng）生產的企（qǐ）業具有一定優勢。日本FUNAC公司的產業推進（jìn）路線，就是一個成功的典型案例，值得借鑒與參考（kǎo）。

國內（nèi）已有幾家數控係統企業紛紛進入工業機器人產（chǎn）業，走在最先的廣州數控，自2006年起規劃研製工業機器人產業，已走過8個年（nián）頭。借助自身控製（zhì）器、伺服驅動、伺服電機產品生產積累（lèi）的經驗，已完成工業機器（qì）人係列化的全自主開發，產品覆蓋了3~200kg，功能包括搬運、機床上下（xià）料、焊接、碼垛、塗（tú）膠、打磨拋光、切割、噴塗、分揀、裝配等。

隨（suí）著用工成本上（shàng）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，成為社會（huì）關注的（de）焦點（diǎn）。政府更是借此促進產業轉型升（shēng）級，企（qǐ）業用其開展（zhǎn）技術改造，轉變生產方式（shì），提（tí）高作（zuò）業效能。然而，中國的機器人保有量不大，民族品（pǐn）牌尚在培育中，綜合競爭力有（yǒu）待提升。那麽，機器人行業將（jiāng）以（yǐ）什麽樣的模式向前發展？筆者認為，現階段更需要機器人整機企（qǐ）業（yè）、機器人關鍵部件供應（yīng）商、機（jī）器人集成商產（chǎn）業鏈的協同發展。  

2機器（qì）人（rén）與數控機床融合的集成方式

在數控機床加工應用領域（yù），本土機床（chuáng）上下料機器人與數控機床的融合應用（yòng）已在先端發展之列。從行（háng）業應用層次來（lái）看，也發生較大改變：

（1）工作島：單對（duì）單聯動機加、單對（duì）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（zhì）平台（tái），通過工業以太網總線方式，將多台機器人、多台數控（kòng）機床及其輔助設備進行聯網組（zǔ）線，按節拍進行有序自動生產。

（3）數字（zì）化車間：借助（zhù）CAD\CAM\CAPPS\MES輔助生產工（gōng）具（jù）、物流技（jì）術及傳感技術（shù），具備生（shēng）產過程監控、在線故障實時反饋、加（jiā）工工藝數據管理、刀具信息管理、設備維護數據（jù）管理、產品信（xìn）息記錄等功能，滿足無人化加工需求，實現加工係統的生（shēng）產計劃、作業協調（diào）集成與優化運行。

（4）智慧工廠：借助智能（néng）化（huà）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（de）信息係統進行（háng）接口，將車間接入ERP係統，查（chá）詢車間生產狀（zhuàng）態，實現企業（yè）資源的高效配置；借助其短信平台、郵件平台，可以向管理員（yuán）進行設備（bèi）故障、生產進度等信息的實時匯報（bào）。

3工業機器人與數控（kòng）機床融合（hé）發（fā）展的途徑

1.加工（gōng）製造方麵

機器人參與機床結構件加工製造以實現（xiàn）自動化（huà），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量生產效率等等，具有很（hěn）大的融（róng）合發展（zhǎn）空間。借助雙方企業的戰略合作，機器人企業可借助機（jī）床廠家的（de）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（sù）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，攻克可靠性、一致性技術，實現高效、穩定、精密的節拍生產。

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

（3）研發麵向機床單機及生產（chǎn）線上下料和零部件搬運、鏟刮、倒（dǎo）角、拋磨、焊（hàn）接、噴塗（粉）等（děng）自動化、柔性化（huà）生產急需的工業機器人，機床企業與工業機器（qì）人企業共（gòng）同研製，實現整（zhěng）機零（líng）部件（jiàn）的自動加工，推動機床（chuáng）生產製造（zào）技術水平提升。

（4）工業機器人機械本體的（de）關鍵（jiàn）零部件（jiàn），如轉盤、大臂（bì）、箱（xiāng）體、支（zhī）撐套、小臂、腕體等，尺寸精（jīng）度和形（xíng）位公差均要求較高，對機械加工設備、工裝夾具、量檢具等都有很高的要（yào）求；機器人減速器的擺線齒殼、行星針輪、偏心軸及行星架等關鍵零件的結（jié）構優化和加（jiā）工，目（mù）前（qián）國內的加工設備、裝配工藝、精度檢測等還難以達到。但立足使用國產數（shù）控（kòng）機床及工具設備完成相關加工，則有助於提高我國高端精（jīng）密機械零部件設計及加工（gōng）水平，促進國產數控裝置（zhì）與國產數控機床的應用和發展。