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　　亞洲地區(qū)機(jī)床民營企業(yè)研發(fā)與應(yīng)用專業(yè)領(lǐng)域機(jī)器人的情形

　　國際性金屬加工網(wǎng)　2020年08月04日

　　先進(jìn)制造 ◇ 系列技術(shù)講座

　　1月11日13:30-17:00 2023 Ansys我國機(jī)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(jié)構(gòu)調(diào)整升級換代，在市場需求和技術(shù)進(jìn)步雙重促進(jìn)作用下，近幾年工業(yè)機(jī)器人與數(shù)控機(jī)床軟件系統(tǒng)應(yīng)用專業(yè)領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)發(fā)展很快，應(yīng)用專業(yè)領(lǐng)域的方式不斷擴(kuò)展，對現(xiàn)階段機(jī)床智能化潮流增添新的推動。

　　一、機(jī)器人與機(jī)床軟件系統(tǒng)應(yīng)用專業(yè)領(lǐng)域的快速產(chǎn)業(yè)發(fā)展

　　權(quán)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(shù)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(jī)床博覽會，看一下機(jī)器人與機(jī)床軟件系統(tǒng)應(yīng)用專業(yè)領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)發(fā)展情形。

　?。ㄒ唬〤CMT2014博覽會的情形

該博覽會全稱是我國數(shù)控機(jī)床博覽會，由我國機(jī)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(guān)節(jié)機(jī)器人與機(jī)床軟件系統(tǒng)應(yīng)用專業(yè)領(lǐng)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(jī)器人與機(jī)床軟件系統(tǒng)應(yīng)用專業(yè)領(lǐng)域的熱度。

　　在這次博覽會上，首次出現(xiàn)了機(jī)器人制造商、機(jī)器人軟件系統(tǒng)商和機(jī)器人應(yīng)用專業(yè)領(lǐng)域民營企業(yè)齊聚一堂的場面。展覽另行制造機(jī)器人的機(jī)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(jī)床、華中數(shù)控、大連Bischwiller、西村機(jī)床、成都歪仔歪等，其中有4家原來的主營業(yè)務(wù)是數(shù)控系統(tǒng)

　　。

博覽會上引人注目的，還有馬跑泉機(jī)床集團(tuán)公司展覽另行開發(fā)研發(fā)的機(jī)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(jī)器人，這使機(jī)器人本身演化成了三臺加工中心。

　　（二）EMO2013西歐機(jī)床博覽會的情形

　　該博覽會由西歐機(jī)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(jī)器人與數(shù)控機(jī)床軟件系統(tǒng)應(yīng)用專業(yè)領(lǐng)域事例成為博覽會一大亮點(diǎn)。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(wù)密切合作，共同推進(jìn)“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(jìn)行了機(jī)器人與機(jī)床軟件系統(tǒng)應(yīng)用專業(yè)領(lǐng)域的聯(lián)手展現(xiàn)。

　　亞洲地區(qū)機(jī)床民營企業(yè)研發(fā)與應(yīng)用專業(yè)領(lǐng)域機(jī)器人的情形

在博覽會上，機(jī)器人與機(jī)床軟件系統(tǒng)應(yīng)用專業(yè)領(lǐng)域的展現(xiàn)豐唐皆是。比如，DMG MORI公司展覽了工業(yè)機(jī)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(jī)器人每邊料。MAZAK、OKUMA、EMAG、大連機(jī)床集團(tuán)公司等公司也展覽了機(jī)器人與機(jī)床軟件系統(tǒng)應(yīng)用專業(yè)領(lǐng)域的藏品。

　?。ㄈ㊣MTS2012博覽會的情形

該博覽會由美國機(jī)械制造技術(shù)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(jī)器人的參會班底空前壯觀，全球四大機(jī)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(jī)器人藏品。其中，F(xiàn)ANUC公司不僅展覽了沖壓機(jī)器人、撿拾重量達(dá)1350kg的撿拾機(jī)器人，還在現(xiàn)場模擬4臺鉆削中心和三臺機(jī)器人共同組成的場效應(yīng)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(jī)器人。其他參會機(jī)器人廠家更是不勝枚舉。

　　國際性著名的機(jī)床制造商DMG MORI、MAKINO、MAZAK、OKUMA、斯來福臨、大連機(jī)床等許多機(jī)床制造商也紛紛展現(xiàn)數(shù)控機(jī)床與工業(yè)機(jī)器人共同組成的場效應(yīng)模塊，?？怂箍担℉exagon）展現(xiàn)了機(jī)器人在測量方面的應(yīng)用專業(yè)領(lǐng)域，Weldon Solution公司展現(xiàn)了機(jī)器人在配送方面的應(yīng)用專業(yè)領(lǐng)域。

　　從以上3個著名機(jī)床展，我們可以清楚地看到工業(yè)機(jī)器人正大Gabarret走進(jìn)機(jī)床專業(yè)領(lǐng)域，并與機(jī)床結(jié)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(jié)構(gòu)調(diào)整升級換代增添的引領(lǐng)和四氫吡咯、我省人力成本的快速提高、工業(yè)機(jī)器人價格降低與性能提高這些普遍因素有很大關(guān)系，同時也有機(jī)床專業(yè)領(lǐng)域的特殊其原因，一是現(xiàn)階段隨著機(jī)床數(shù)控技術(shù)的不斷完善，各式各樣自動識別、動態(tài)補(bǔ)償技術(shù)的成形，機(jī)床技術(shù)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入智能化新階段，機(jī)器人的加入只是起到了一種助漲的促進(jìn)作用；二是機(jī)器人與機(jī)床的軟件系統(tǒng)應(yīng)用專業(yè)領(lǐng)域還具有一些特殊優(yōu)勢，比如，機(jī)床密度加大，廠房利用率提高；輔助時間縮短，提高機(jī)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(jī)器人與機(jī)床軟件系統(tǒng)應(yīng)用專業(yè)領(lǐng)域的主要方式

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

1、單機(jī)每邊料單機(jī)每邊料是機(jī)器人在機(jī)床上最眾所周知和最成形的應(yīng)用專業(yè)領(lǐng)域。它比人工每邊料更準(zhǔn)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(jī)器人每邊料的優(yōu)勢特別明顯。

　　機(jī)器人與機(jī)床的結(jié)構(gòu)關(guān)系分為機(jī)器人安裝于機(jī)床外部和與機(jī)床構(gòu)成一體兩種方式。安裝于機(jī)床外部的機(jī)器人，又分為固定式、移動式和椼架式等類型。

　　2、機(jī)器人與機(jī)床共同組成場效應(yīng)生產(chǎn)線由機(jī)器人承擔(dān)工件的工序轉(zhuǎn)換工作，與若干臺機(jī)床共同組成場效應(yīng)生產(chǎn)線，是一種比單機(jī)每邊料更為復(fù)雜也更有價值的一種應(yīng)用專業(yè)領(lǐng)域。在現(xiàn)階段工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整升級換代過程中，市場需求越來越旺盛。

在這種應(yīng)用專業(yè)領(lǐng)域場合下，機(jī)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(jī)床構(gòu)成U型的布局，由三臺機(jī)器人在場地中間進(jìn)行工件轉(zhuǎn)換，這種布局十分緊湊。

　　3、與機(jī)床共同完成加工工藝過程機(jī)器人夾持工件在沖剪、折彎機(jī)上實(shí)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(zhǔn)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(jī)床的工傷保險隱患。

　　4、獨(dú)立完成加工工序給機(jī)器人裝上專用手爪，機(jī)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(jī)器人直接夾持研磨工具，對工件進(jìn)行打孔、攻絲、鉚接，也可以進(jìn)行研磨加工。在這種情形下，機(jī)器人本身就是三臺機(jī)床。

　　具備視覺、觸覺的機(jī)器人可以用于組裝、零件分選等復(fù)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(jī)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(jī)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(jī)器人是一種高場效應(yīng)的通用智能化裝置，它的應(yīng)用專業(yè)領(lǐng)域場合和功能具有無限的拓展空間。在與機(jī)床的軟件系統(tǒng)應(yīng)用專業(yè)領(lǐng)域中，工業(yè)機(jī)器人的具體應(yīng)用專業(yè)領(lǐng)域方式也在不斷發(fā)掘和創(chuàng)新當(dāng)中。

　　三、亞洲地區(qū)機(jī)床民營企業(yè)研發(fā)與應(yīng)用專業(yè)領(lǐng)域機(jī)器人的情形

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

亞洲地區(qū)也有一些目光敏銳的機(jī)床民營企業(yè)，察覺到即將到來的巨大商機(jī)，從幾年前就介入了工業(yè)機(jī)器人的研發(fā)制造。目前亞洲地區(qū)開展機(jī)器人研發(fā)的機(jī)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(xiàng)目上具有優(yōu)勢的主機(jī)廠，如大連機(jī)床、沈陽機(jī)床、西安西村等。此外，以精密齒輪制造見長的馬跑泉機(jī)床集團(tuán)公司，經(jīng)過多年刻苦攻關(guān)，成功研發(fā)出了機(jī)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(jìn)入亞洲地區(qū)工業(yè)機(jī)器人的主要生產(chǎn)廠家行列，具有相當(dāng)?shù)闹群陀绊懥?。廣州數(shù)控起步研發(fā)工業(yè)機(jī)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(jī)床應(yīng)用專業(yè)領(lǐng)域方面也積累了很多成功事例。南京永高股份則更側(cè)重于機(jī)器人在成形機(jī)床上的應(yīng)用專業(yè)領(lǐng)域。

四、目前需關(guān)注和化解的一些問題

　　目前亞洲地區(qū)民營企業(yè)在機(jī)床上應(yīng)用專業(yè)領(lǐng)域機(jī)器人還處于起步階段，許多理論和實(shí)踐問題還沒有充分認(rèn)識與化解。比如最多見的應(yīng)用專業(yè)領(lǐng)域方式還是將機(jī)床和機(jī)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(jī)器人與機(jī)床軟件系統(tǒng)應(yīng)用專業(yè)領(lǐng)域的優(yōu)勢，還需做出不懈努力。

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

2、為促進(jìn)機(jī)床與機(jī)器人軟件系統(tǒng)應(yīng)用專業(yè)領(lǐng)域水平的提升，應(yīng)加緊相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的研究與制定。在這一專業(yè)領(lǐng)域，對機(jī)床和機(jī)器人的控制系統(tǒng)和機(jī)械結(jié)構(gòu)都有一些特殊要求，需要通過標(biāo)準(zhǔn)的制定進(jìn)行規(guī)范。

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

　　4、與機(jī)器人協(xié)同工作的機(jī)床應(yīng)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(bǔ)償及的自動更換等，從而保證場效應(yīng)工作模塊的連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。

　　5、對協(xié)同工作的機(jī)器人和機(jī)床應(yīng)進(jìn)行聯(lián)手設(shè)計，分別進(jìn)行必要的適應(yīng)性改變。這里不僅有機(jī)械結(jié)構(gòu)（比如防護(hù)結(jié)構(gòu)）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(jī)整體。

鑒于機(jī)器人研制以及與機(jī)床軟件系統(tǒng)應(yīng)用專業(yè)領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，相關(guān)民營企業(yè)應(yīng)建立有效的組織聯(lián)絡(luò)機(jī)制，以加強(qiáng)溝通與密切合作，充分做到資源共享與優(yōu)勢互補(bǔ)，及時建立必要的技術(shù)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)，形成產(chǎn)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的合力。這對我省機(jī)床工具金融行業(yè)的結(jié)構(gòu)調(diào)整升級換代也必將起到有益的推動促進(jìn)作用。

　　（我國機(jī)床工具工業(yè) 編譯：wei1996）

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