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　　亞洲地區(qū)機床民營企業(yè)研發(fā)與應用專業(yè)領域機器人的情形

　　國際性金屬加工網(wǎng)　2020年08月04日

　　先進制造 ◇ 系列技術講座

　　1月11日13:30-17:00 2023 Ansys我國機器人金融行業(yè)眾所周知研討會

　　隨著我省武器裝備制造業(yè)結構調(diào)整升級換代，在市場需求和技術進步雙重促進作用下，近幾年工業(yè)機器人與數(shù)控機床軟件系統(tǒng)應用專業(yè)領域產(chǎn)業(yè)發(fā)展很快，應用專業(yè)領域的方式不斷擴展，對現(xiàn)階段機床智能化潮流增添新的推動。

　　一、機器人與機床軟件系統(tǒng)應用專業(yè)領域的快速產(chǎn)業(yè)發(fā)展

　　權威的專業(yè)博覽會是反映一個金融行業(yè)總體情形和技術趨勢的最佳窗口。我們不妨從近十年來幾個亞洲地區(qū)外著名機床博覽會，看一下機器人與機床軟件系統(tǒng)應用專業(yè)領域的產(chǎn)業(yè)發(fā)展情形。

　　（一）CCMT2014博覽會的情形

該博覽會全稱是我國數(shù)控機床博覽會，由我國機床工具工業(yè)聯(lián)手會于2014年2月24-28日在上海新國際性博覽中心舉行。博覽會上共展覽64臺6關節(jié)機器人與機床軟件系統(tǒng)應用專業(yè)領域的事例，比該屆博覽會（CCMT2012）的31臺增加1倍之多，足以說明現(xiàn)階段機器人與機床軟件系統(tǒng)應用專業(yè)領域的熱度。

　　在這次博覽會上，首次出現(xiàn)了機器人制造商、機器人軟件系統(tǒng)商和機器人應用專業(yè)領域民營企業(yè)齊聚一堂的場面。展覽另行制造機器人的機床民營企業(yè)，也由該屆3家增至7家，分別是：廣州數(shù)控、南京永高股份、大連機床、華中數(shù)控、大連Bischwiller、西村機床、成都歪仔歪等，其中有4家原來的主營業(yè)務是數(shù)控系統(tǒng)

　　。

博覽會上引人注目的，還有馬跑泉機床集團公司展覽另行開發(fā)研發(fā)的機器人專用RV減速器，以及大連Bischwiller展覽了具備刀庫和華紡股份的銑床機器人，這使機器人本身演化成了三臺加工中心。

　　（二）EMO2013西歐機床博覽會的情形

　　該博覽會由西歐機床工業(yè)密切合作委員會于2013年9月16-21日在德國奧格斯堡舉行，其為數(shù)眾多工業(yè)機器人與數(shù)控機床軟件系統(tǒng)應用專業(yè)領域事例成為博覽會一大亮點。特別是kuka公司與SIEMENS公司聯(lián)手舉行新聞發(fā)布會，宣布雙方將展開全面業(yè)務密切合作，共同推進“工業(yè)4.0”的智能智能化化解方案，成為博覽會的一個重要事件。在CCMT2014博覽會上，這兩家就已經(jīng)進行了機器人與機床軟件系統(tǒng)應用專業(yè)領域的聯(lián)手展現(xiàn)。

　　亞洲地區(qū)機床民營企業(yè)研發(fā)與應用專業(yè)領域機器人的情形

在博覽會上，機器人與機床軟件系統(tǒng)應用專業(yè)領域的展現(xiàn)豐唐皆是。比如，DMG MORI公司展覽了工業(yè)機器人每邊料等多種智能化加工化解方案。SPINNER公司展覽的6臺數(shù)控滾珠軸承藏品，都有機器人每邊料。MAZAK、OKUMA、EMAG、大連機床集團公司等公司也展覽了機器人與機床軟件系統(tǒng)應用專業(yè)領域的藏品。

　　（三）IMTS2012博覽會的情形

該博覽會由美國機械制造技術聯(lián)手會于2012年9月10-15日在美國芝加哥舉行。在該博覽會上，工業(yè)機器人的參會班底空前壯觀，全球四大機器人制造商KUKA、abb、YASKAWA（安川）、fanuc均高調(diào)亮相，展覽了數(shù)量為數(shù)眾多，規(guī)格、用途各異的機器人藏品。其中，F(xiàn)ANUC公司不僅展覽了沖壓機器人、撿拾重量達1350kg的撿拾機器人，還在現(xiàn)場模擬4臺鉆削中心和三臺機器人共同組成的場效應制造模塊；KUKA公司則在展位的中心位置展現(xiàn)了三臺研磨機器人。其他參會機器人廠家更是不勝枚舉。

　　國際性著名的機床制造商DMG MORI、MAKINO、MAZAK、OKUMA、斯來福臨、大連機床等許多機床制造商也紛紛展現(xiàn)數(shù)控機床與工業(yè)機器人共同組成的場效應模塊，海克斯康（Hexagon）展現(xiàn)了機器人在測量方面的應用專業(yè)領域，Weldon Solution公司展現(xiàn)了機器人在配送方面的應用專業(yè)領域。

　　從以上3個著名機床展，我們可以清楚地看到工業(yè)機器人正大Gabarret走進機床專業(yè)領域，并與機床結合在一起，為用戶提供各式各樣個人化的智能制造武器裝備。

形成這種快速產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢的其原因，固然與我省工業(yè)結構調(diào)整升級換代增添的引領和四氫吡咯、我省人力成本的快速提高、工業(yè)機器人價格降低與性能提高這些普遍因素有很大關系，同時也有機床專業(yè)領域的特殊其原因，一是現(xiàn)階段隨著機床數(shù)控技術的不斷完善，各式各樣自動識別、動態(tài)補償技術的成形，機床技術的產(chǎn)業(yè)發(fā)展已經(jīng)進入智能化新階段，機器人的加入只是起到了一種助漲的促進作用；二是機器人與機床的軟件系統(tǒng)應用專業(yè)領域還具有一些特殊優(yōu)勢，比如，機床密度加大，廠房利用率提高；輔助時間縮短，提高機床管理效率；操作精確性和徐立全比自然人高; 工傷保險的可能性大為減少；可長時間連續(xù)工作，而沒有情緒問題和情感需求，等等。

　　二、機器人與機床軟件系統(tǒng)應用專業(yè)領域的主要方式

　　在沖壓、撿拾、裝車、裝配等大多數(shù)應用專業(yè)領域?qū)I(yè)領域里，工業(yè)機器人是作為主機使用的。與此不同，與機床配套的機器人一般是作為輔機來發(fā)揮促進作用的。現(xiàn)階段具體的應用專業(yè)領域方式主要有：

1、單機每邊料單機每邊料是機器人在機床上最眾所周知和最成形的應用專業(yè)領域。它比人工每邊料更準確、迅速、安全。對生產(chǎn)批量大、加工時間短的中小零件加工，或需吊裝的笨重工件而言，機器人每邊料的優(yōu)勢特別明顯。

　　機器人與機床的結構關系分為機器人安裝于機床外部和與機床構成一體兩種方式。安裝于機床外部的機器人，又分為固定式、移動式和椼架式等類型。

　　2、機器人與機床共同組成場效應生產(chǎn)線由機器人承擔工件的工序轉(zhuǎn)換工作，與若干臺機床共同組成場效應生產(chǎn)線，是一種比單機每邊料更為復雜也更有價值的一種應用專業(yè)領域。在現(xiàn)階段工業(yè)結構調(diào)整升級換代過程中，市場需求越來越旺盛。

在這種應用專業(yè)領域場合下，機床布局取決于工藝路線和現(xiàn)場條件等因素。常見的有L型、U型和直線型、對面布置等方式，其中三臺數(shù)控機床構成U型的布局，由三臺機器人在場地中間進行工件轉(zhuǎn)換，這種布局十分緊湊。

　　3、與機床共同完成加工工藝過程機器人夾持工件在沖剪、折彎機上實現(xiàn)加工操作，不僅是簡單的每邊料，而是替代了所有原來的人工作業(yè)。這比人工操作現(xiàn)加準確和快速，從而提高了產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。尤其是徹底化解了沖壓類機床的工傷保險隱患。

　　4、獨立完成加工工序給機器人裝上專用手爪，機器人可以完成切割、打磨、拋光、清洗等工藝過程。甚至于可以讓機器人直接夾持研磨工具，對工件進行打孔、攻絲、鉚接，也可以進行研磨加工。在這種情形下，機器人本身就是三臺機床。

　　具備視覺、觸覺的機器人可以用于組裝、零件分選等復雜工序，即使是每邊料，也可以不用帶有定位裝置的專用工位器具。

給機器人武器裝備特殊手爪，可用于高溫環(huán)境下作業(yè)的鑄造、鍛造機械，完成取鐵水、澆注、每邊熱毛坯、更換熱態(tài)的模具等人工難以直接完成的工作。

　　工業(yè)機器人是一種高場效應的通用智能化裝置，它的應用專業(yè)領域場合和功能具有無限的拓展空間。在與機床的軟件系統(tǒng)應用專業(yè)領域中，工業(yè)機器人的具體應用專業(yè)領域方式也在不斷發(fā)掘和創(chuàng)新當中。

　　三、亞洲地區(qū)機床民營企業(yè)研發(fā)與應用專業(yè)領域機器人的情形

　　由于工業(yè)機器人在原理和結構上與數(shù)控機床有很多相似之處，都是由數(shù)控系統(tǒng)控制、伺服電機驅(qū)動，實現(xiàn)精確位置移動的自動裝置，因此機床制造民營企業(yè)在工業(yè)機器人的研發(fā)上具有相當?shù)膬?yōu)勢。因此，亞洲地區(qū)外有不少機器人制造民營企業(yè)都有機床制造的根底。

亞洲地區(qū)也有一些目光敏銳的機床民營企業(yè)，察覺到即將到來的巨大商機，從幾年前就介入了工業(yè)機器人的研發(fā)制造。目前亞洲地區(qū)開展機器人研發(fā)的機床民營企業(yè)主要有兩類，一類是數(shù)控系統(tǒng)廠商，如廣數(shù)、華中數(shù)控、南京永高股份、大連Bischwiller、成都歪仔歪；另一類是產(chǎn)品門類比較齊全，在承接成套項目上具有優(yōu)勢的主機廠，如大連機床、沈陽機床、西安西村等。此外，以精密齒輪制造見長的馬跑泉機床集團公司，經(jīng)過多年刻苦攻關，成功研發(fā)出了機器人專用的RV減速器，并已開始走向產(chǎn)業(yè)化。

　　這些民營企業(yè)中，廣州數(shù)控和南京永高股份已經(jīng)進入亞洲地區(qū)工業(yè)機器人的主要生產(chǎn)廠家行列，具有相當?shù)闹群陀绊懥ΑV州數(shù)控起步研發(fā)工業(yè)機器人已有六、七年時間，現(xiàn)在已經(jīng)具有1000臺的生產(chǎn)能力，在機床應用專業(yè)領域方面也積累了很多成功事例。南京永高股份則更側重于機器人在成形機床上的應用專業(yè)領域。

四、目前需關注和化解的一些問題

　　目前亞洲地區(qū)民營企業(yè)在機床上應用專業(yè)領域機器人還處于起步階段，許多理論和實踐問題還沒有充分認識與化解。比如最多見的應用專業(yè)領域方式還是將機床和機器人簡單地組合在一起，各自使用一套控制系統(tǒng)。要充分發(fā)揮機器人與機床軟件系統(tǒng)應用專業(yè)領域的優(yōu)勢，還需做出不懈努力。

　　1、機床民營企業(yè)研發(fā)機器人應充分發(fā)揮產(chǎn)業(yè)相關的固有優(yōu)勢，樹立更高的產(chǎn)業(yè)發(fā)展目標。從基礎理論的研究與應用專業(yè)領域，到制造與裝配工藝的完善，到減速器、伺服電機等基礎零部件的突破，不斷努力，為提升國產(chǎn)機器人的水平和質(zhì)量做出貢獻。

2、為促進機床與機器人軟件系統(tǒng)應用專業(yè)領域水平的提升，應加緊相關的技術標準的研究與制定。在這一專業(yè)領域，對機床和機器人的控制系統(tǒng)和機械結構都有一些特殊要求，需要通過標準的制定進行規(guī)范。

　　3、應積極開展機器人專門人才的培養(yǎng)和相關知識的普及。由于是新興產(chǎn)業(yè)，機器人的研發(fā)和應用專業(yè)領域人才都很稀缺。特別是應用專業(yè)領域方面，目前在亞洲地區(qū)，無論是機器人軟件系統(tǒng)商還是用戶，知識和經(jīng)驗還不同程度地匱乏，往往因此導致項目的挫折和失敗。

　　4、與機器人協(xié)同工作的機床應具有足夠的智能化功能。比如加工精度的自動識別、磨損情形的自動識別與補償及的自動更換等，從而保證場效應工作模塊的連續(xù)穩(wěn)定運行。

　　5、對協(xié)同工作的機器人和機床應進行聯(lián)手設計，分別進行必要的適應性改變。這里不僅有機械結構（比如防護結構）的改變，也有控制系統(tǒng)的整合、各類傳感器的布置等，從而形成一個空間布局統(tǒng)一合理、功能相互協(xié)調(diào)的有機整體。

鑒于機器人研制以及與機床軟件系統(tǒng)應用專業(yè)領域的產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，相關民營企業(yè)應建立有效的組織聯(lián)絡機制，以加強溝通與密切合作，充分做到資源共享與優(yōu)勢互補，及時建立必要的技術規(guī)范與標準，形成產(chǎn)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的合力。這對我省機床工具金融行業(yè)的結構調(diào)整升級換代也必將起到有益的推動促進作用。

　　（我國機床工具工業(yè) 編譯：wei1996）

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