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机床制造企业与工业机器人

机床制造企业与工业机器人 2016年05月17日 来源：

工业机械人正大年夜踏步走进机床范畴，并与机床连络在一路，为用户供应各种特性化的智能制造设备。目前国际企业在机床上利用机械人还处于起步阶段，很多实际和实际成绩还没有充分熟谙与处理。

1、机械人与机床集成利用的快速生长

权势巨子的专业博览会是反应一个行业全体环境和手艺趋势的最好窗口。我们不妨从近三年来几个国表里知名机床博览会，看一下机械人与机床集成利用的生长环境。

（1）CCMT2014博览会的环境

该展会全称是中华数控机床博览会，由中华机床东西工业协会于2014年2月24～28日在上海新国际博览中间停止。展会上共展出64台6枢纽机械人与机床集成利用的案例，比上届展会（CCMT2012）的31台增加1倍之多，足以申明以后机械人与机床集成利用的热度。

在此次展会上，初次呈现了机械人制造商、机械人集成商和机械人利用企业齐聚的排场。展出自行制造机械人的机床企业，也由上届3家增至7家，别离是：广州数控、南京埃斯顿、大年夜连机床、华中数控、大年夜连光洋、北村机床、成都广泰等，此中有4家本来的主营营业是数控零碎。

展会上惹人谛视标另有秦川机床个人展出自行开辟研制的机械人公用RV加速器，和大年夜连光洋展出了具有刀库和电主轴的铣削机械人，这使机械人本身演变成了一台加工中间。

（2）EMO2013欧洲机床博览会的环境

该展会由欧洲机床工业协作委员会于2013年9月16～21日在德国汉诺威停止，其浩繁工业机械人与数控机床集成利用案例成为展会一大年夜亮点。特别是KUKA公司与SIEMENS公司结合停止旧事公布会，颁布发表两边将展开周全营业协作，共同推动“工业4.0”的智能主动化处理方案，成为展会的一个首要事务。

在CCMT2014展会上，这两家就已停止了机械人与机床集成利用的结合揭示。

在展会上，机械人与机床集成利用的揭示比比皆是。例如，德马吉森精机(DMGMORI)公司展出了工业机械人上下料等多种主动化加工处理方案。SPINNER公司展出的6台数控车床展品，都无机械人上下料。马扎克(MAZAK)、大年夜隈(OKUMA)、EMAG、大年夜连机床个人等公司也展出了机械人与机床集成利用的展品。

（3）IMTS2012博览会的环境

该展会由美国机械制造手艺协会于2012年9月10～15日在美国芝加哥停止。在该展会上，工业机械人的参展气势绝后壮不雅，全球四大年夜机械人制造商库卡(KUKA)、ABB、安川（YASKAWA）、发那科(FANUC)均高调表态，展出了数量浩繁，规格、用处各别的机械人展品。

在焊接、搬运、码垛、装配等大年夜多数利用范畴里，工业机械人是作为主机利用的。与此不合，与机床配套的机械人通常为作为辅机来阐扬感化的。以后详细的利用情势首要有：

此中，发那科公司不但展出了焊接机械人、搬运分量达1350kg的搬运机械人，还在现场演示4台钻削中间和两台机械人构成的柔性制造单位；库卡公司则在展台的中间位置揭示了一台切削机械人。其他参展机械人厂家更是不堪列举。

国际知名的机床制造商德马吉森精机、牧野(MAKINO)、马扎克、大年夜隈、斯来福临、大年夜连机床等很多机床制造商也纷繁揭示数控机床与工业机械人构成的柔性单位，海克斯康（Hexagon）揭示了机械人在测量方面的利用，WeldonSolution公司揭示了机械人在分拣方面的利用。

从以上3个知名机床展，我们可以清楚地看到工业机械人正大年夜踏步走进机床范畴，并与机床连络在一路，为用户供应各种特性化的智能制造设备。

构成这类快速生长趋势的启事，当然与我国工业转型进级带来的引领和催化感化、我国人力本钱的快速进步、工业机械人代价降落与机能进步这些遍及身分有很大年夜关系，同时也无机床范畴的特别启事，一是以后跟着机床数控手艺的不竭完美，各种主动检测、静态赔偿手艺的成熟，机床手艺的生长已进入智能化新阶段，机械人的插手只是起到了一种火上加油的感化；二是机械人与机床的集成利用还具有一些特别优势。

例如，机床密度加大年夜，厂房操纵率进步；辅佐时候延长，进步机床任务效力；操作切确性和可反复性比天然人高；工伤的能够性大年夜为增添；可长时候持续任务，而没无情感成绩和感情需求，等等。

2、机械人与机床集成利用的首要情势

在焊接、搬运、码垛、装配等大年夜多数利用范畴里，工业机械人是作为主机利用的。与此不合，与机床配套的机械人通常为作为辅机来阐扬感化的。以后详细的利用情势首要有：

（1）单机上下料

单机上下料是机械人在机床上最典型和最成熟的利用。它比人工上下料更精确、敏捷、安然。对出产批量大年夜、加工时候短的中小零件加工，或需吊装的粗笨工件而言，机械人上下料的优势特别较着机械人与机床的布局关系分为机械人装置于机床外部和与机床构成一体两种情势。装置于机床外部的机械人，又分为牢固式、挪动式和椼架式等类型。

（2）机械人与机床构成柔性出产线

由机械人承担工件的工序转换任务，与若干台机床构成柔性出产线，是一种比单机上下料更加庞大也更有价值的一种利用。在以后工业转型进级过程中，市场需求愈来愈畅旺。

在这类利用处合下，机床布局取决于工艺线路和现场前提等身分。罕见的有L型、U型和直线型、劈面安插等情势，此中三台数控机床构成U型的布局，由一台机械人在园地中间停止工件转换，这类布局非常紧凑。

（3）与机床共同完成加工工艺过程

机械人夹持工件在冲剪、折弯机上完成加工操作，不可是庞大的上下料，而是替代了一切本来的人工功课。这比人工操作现加精确和快速，从而进步了产质量量和出产效力。特别是完全处理了冲压类机床的工伤隐患。

（4）自力完成加工工序

给机械人装上公用手爪，机械人可以完成切割、打磨、抛光、洗濯等工艺过程。乃至于可让机械人直接夹持切削东西，对工件停止打孔、攻丝、铆接，也能够停止切削加工。在这类景象下，机械人本身就是一台机床。

具有视觉、触觉的机械人可以用于组装、零件分选等庞大工序，即便是上下料，也能够不消带有定位装配的公用工位器具。

给机械人设备特别手爪，可用于高温环境下功课的锻造、锻造机械，完成取铁水、浇注、上下热毛坯、改换热态的模具等人工难以直接完成的任务。

工业机械人是一种高柔性的通用主动扮装配，它的利用处合和功用具有没有穷的拓展空间。在与机床的集成利用中，工业机械人的详细利用情势也在不竭发掘和创新当中。

3、国际机床企业研制与利用机械人的环境

因为工业机械人在道理和布局上与数控机床有很多类似的地方，都是由数控零碎节制、伺服电机驱动，完成切确位置挪动的主动装配，是以机床制造企业在工业机械人的研制上具有相当的优势。是以，国表里有很多机械人制造企业都无机床制造的根底。

国际也有一些目光灵敏的机床企业，发觉到即将到来的巨大年夜商机，从几年前就参与了工业机械人的研发制造。目前国际展开机械人研制的机床企业首要有两类，一类是数控零碎厂商，如广数、华中数控、南京埃斯顿、大年夜连光洋、成都广泰。

另外一类是产品门类比较齐备，在承接成套项目上具有优势的主机厂，如大年夜连机床、沈阳机床、西安北村等。别的，以紧密齿轮制造见长的秦川机床个人，颠末量年享乐攻关，乐成研制出了机械人公用的RV加速器，并已开端走向财产化。

这些企业中，广州数控和南京埃斯顿已进入国际工业机械人的首要出产厂家行列，具有相当的知名度和影响力。广州数控起步研制工业机械人已有6、七年时候，现在已具有1000台的出产才干，在机床利用方面也堆集了很多乐成案例。南京埃斯顿则更侧重于机械人在成形机床上的利用。

4、目前需存眷和处理的成绩

目前国际企业在机床上利用机械人还处于起步阶段，很多实际和实际成绩还没有充分熟谙与处理。例如最多见的利用情势还是将机床和机械人庞大地组合在一路，各自利用一套节制零碎。要充分阐扬机械人与机床集成利用的优势，还需做出不懈尽力。

（1）机床企业研制机械人应充分阐扬财产相干的固有优势，建立更高的生长目标

从根本实际的研讨与利用，到制造与装配工艺的完美，到加速器、伺服电机等根本零部件的冲破，不竭尽力，为晋升国产机械人的水安然安静质量做出供献。

（2）为促进机床与机械人集成利用程度的晋升，应抓紧相干的手艺标准的研讨与制定

在这一范畴，对机床和机械人的节制零碎和机械布局都有一些特别要求，需求经由过程标准的制定停止标准。

（3）应努力展开机械人专门人才的培养和相干知识的普及

因为是新兴财产，机械人的研制和利用人才都很稀缺。特别是利用方面，目前在国际，不论是机械人集成商还是用户，知识和经历还不合程度地匮乏，常常是以导致项目标波折和掉败。

（4）与机械人协同任务的机床应具有足够的主动化功用

例如加工精度的主动检测、刀具磨损环境的主动检测与赔偿及刀具的主动改换等，从而包管柔性任务单位的持续稳定运转。

（5）对协同任务的机械人和机床应停止结合设计，别离停止需求的适应性改动

这里不但无机械布局（例如防护布局）的改动，也有节制零碎的整合、各种传感器的安插等，从而构成一个空间布局同一公道、功用相互调和的无机全体。

鉴于机械人研制和与机床集成利用的生长近况，相干企业应建立有效的组织联络机制，以加强相同与协作，充分做到资本共享与优势互补，及时建立需求的手艺标准与标准，构成财产生长的合力。

这对我国机床东西行业的转型进级也必将起到有益的鞭策感化。

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