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機械社區(qū)

標題: 工業(yè)機器人與機床集成新時代 [打印本頁]
作者: 小鼠大膽    時間: 2015-2-11 15:52
標題: 工業(yè)機器人與機床集成新時代

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工業(yè)機器人正大踏步走進機床領(lǐng)域,，并與機床結(jié)合在一起，為用戶提供各種個性化的智能制造裝備,。目前國內(nèi)企業(yè)在機床上應(yīng)用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解決。
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' O7 s+ {$ U% g. [0 B一,、機器人與機床集成應(yīng)用的快速發(fā)展
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* X2 q3 s) C: [" k, t8 p權(quán)威的專業(yè)展覽會是反映一個行業(yè)總體情況和技術(shù)趨勢的最佳窗口,。工業(yè)機器人正大踏步走進機床領(lǐng)域，并與機床結(jié)合在一起,，為用戶提供各種個性化的智能制造裝備,。
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形成這種快速發(fā)展趨勢的原因，固然與我國工業(yè)轉(zhuǎn)型升級帶來的引領(lǐng)和催化作用,、我國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(guān)系，同時也有機床領(lǐng)域的特殊原因,，一是當前隨著機床數(shù)控技術(shù)的不斷完善,，各種自動檢測、動態(tài)補償技術(shù)的成熟,，機床技術(shù)的發(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推波助瀾的作用；二是機器人與機床的集成應(yīng)用還具有一些特殊優(yōu)勢,，例如,，機床密度加大，廠房利用率提高,；輔助時間縮短,，提高機床工作效率；操作精確性和可重復(fù)性比自然人高;工傷的可能性大為減少,；可長時間連續(xù)工作,，而沒有情緒問題和情感需求，等等。
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二,、機器人與機床集成應(yīng)用的主要形式" D4 |' v6 Y$ D# u- ^; k% n4 b

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1 }, L. \$ L% i* g8 O7 |在焊接,、搬運、碼垛,、裝配等大多數(shù)應(yīng)用領(lǐng)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)揮作用的,。當前具體的應(yīng)用形式主要有：+ a1 [. y( ^3 r2 D" R
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(1)單機上下料
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+ d' j' H# w* B; m2 I5 b& V3 n單機上下料是機器人在機床上最典型和最成熟的應(yīng)用。它比人工上下料更準確,、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，機器人上下料的優(yōu)勢特別明顯,。機器人與機床的結(jié)構(gòu)關(guān)系分為機器人安裝于機床外部和與機床構(gòu)成一體兩種形式,。安裝于機床外部的機器人，又分為固定式,、移動式和?架式等類型,。- B! F8 }) m- g9 b0 |2 L) {/ ?1 Q

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(2)機器人與機床組成柔性生產(chǎn)線
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6 k. B. a* j) v( b1 X& N由機器人承擔(dān)工件的工序轉(zhuǎn)換工作，與若干臺機床組成柔性生產(chǎn)線,，是一種比單機上下料更為復(fù)雜也更有價值的一種應(yīng)用,。在當前工業(yè)轉(zhuǎn)型升級過程中，市場需求越來越旺盛,。在這種應(yīng)用場合下,，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,、對面布置等形式，其中三臺數(shù)控機床構(gòu)成U型的布局,，由一臺機器人在場地中間進行工件轉(zhuǎn)換,，這種布局十分緊湊。
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(3)與機床共同完成加工工藝過程, {+ J% Z  x, a5 R
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機器人夾持工件在沖剪,、折彎機上實現(xiàn)加工操作,，不僅是簡單的上下料，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。尤其是徹底解決了沖壓類機床的工傷隱患,。
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# m; G: Q* V& t1 o4 a$ q(4)獨立完成加工工序
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7 e) w- b9 j! T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切削工具,，對工件進行打孔,、攻絲、鉚接,，也可以進行切削加工,。在這種情形下，機器人本身就是一臺機床,。具備視覺,、觸覺的機器人可以用于組裝、零件分選等復(fù)雜工序,，即使是上下料,，也可以不用帶有定位裝置的專用工位器具。給機器人裝備特殊手爪,，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,、上下熱毛坯、更換熱態(tài)的模具等人工難以直接完成的工作,。工業(yè)機器人是一種高柔性的通用自動化裝置,，它的應(yīng)用場合和功能具有無限的拓展空間。在與機床的集成應(yīng)用中,，工業(yè)機器人的具體應(yīng)用形式也在不斷發(fā)掘和創(chuàng)新當中,。
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# D) f# R; G- D8 U/ l0 Z三、國內(nèi)機床企業(yè)研制與應(yīng)用機器人的情況; ~% ~9 ?% Z. _% e: U: T  H
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1 `% v; u$ D2 x" N4 ?7 Z' \- g$ W$ C由于工業(yè)機器人在原理和結(jié)構(gòu)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,，因此機床制造企業(yè)在工業(yè)機器人的研制上具有相當?shù)膬?yōu)勢,。因此，國內(nèi)外有不少機器人制造企業(yè)都有機床制造的根底,。/ p4 r% U2 v' s/ l' A
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國內(nèi)也有一些目光敏銳的機床企業(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。目前國內(nèi)開展機器人研制的機床企業(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,、南京埃斯頓,、大連光洋、成都廣泰,；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,、西安北村等。此外,，以精密齒輪制造見長的秦川機床集團,，經(jīng)過多年刻苦攻關(guān)，成功研制出了機器人專用的RV減速器,，并已開始走向產(chǎn)業(yè)化,。2 t( W# S1 Y# H

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1 ^$ ?8 p& i9 d, |! l2 m這些企業(yè)中，廣州數(shù)控和南京埃斯頓已經(jīng)進入國內(nèi)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�,。廣州數(shù)控起步研制工業(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(yīng)用方面也積累了很多成功案例。南京埃斯頓則更側(cè)重于機器人在成形機床上的應(yīng)用,。
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5 k, ~# {6 j6 f8 C2 q四,、目前需關(guān)注和解決的一些問題
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+ P* C: g" C$ i4 x, E8 j, Q7 a目前國內(nèi)企業(yè)在機床上應(yīng)用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解決,。例如最多見的應(yīng)用形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)揮機器人與機床集成應(yīng)用的優(yōu)勢,，還需做出不懈努力,。3 ], i3 G7 a) u
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(1)機床企業(yè)研制機器人應(yīng)充分發(fā)揮產(chǎn)業(yè)相關(guān)的固有優(yōu)勢，樹立更高的發(fā)展目標
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2 Z  H5 ~+ G( p3 X從基礎(chǔ)理論的研究與應(yīng)用,，到制造與裝配工藝的完善,，到減速器、伺服電機等基礎(chǔ)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,。
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( r6 F+ T2 z, @/ Y# \6 t7 n) W: |(2)為促進機床與機器人集成應(yīng)用水平的提升，應(yīng)加緊相關(guān)的技術(shù)標準的研究與制定
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7 Q4 r/ O8 c( x& ~4 `在這一領(lǐng)域,，對機床和機器人的控制系統(tǒng)和機械結(jié)構(gòu)都有一些特殊要求,，需要通過標準的制定進行規(guī)范。
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(3)應(yīng)積極開展機器人專門人才的培養(yǎng)和相關(guān)知識的普及! u. M& O$ _( F, ?7 M# \
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由于是新興產(chǎn)業(yè),，機器人的研制和應(yīng)用人才都很稀缺。特別是應(yīng)用方面,，目前在國內(nèi),，無論是機器人集成商還是用戶，知識和經(jīng)驗還不同程度地匱乏,，往往因此導(dǎo)致項目的挫折和失敗,。
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! j1 [( }; J# Y" `- r% d* O(4)與機器人協(xié)同工作的機床應(yīng)具有足夠的自動化功能( x( T. _% k2 v$ _1 r2 F3 ?6 K$ v- t

+ M# e' V6 W3 x例如加工精度的自動檢測、刀具磨損情況的自動檢測與補償及刀具的自動更換等,，從而保證柔性工作單元的連續(xù)穩(wěn)定運行,。
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(5)對協(xié)同工作的機器人和機床應(yīng)進行聯(lián)合設(shè)計，分別進行必要的適應(yīng)性改變
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- S  B& j7 y; G這里不僅有機械結(jié)構(gòu)(例如防護結(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)的有機整體,。( Q. i; T$ ?6 R  {" e. z: ]
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鑒于機器人研制以及與機床集成應(yīng)用的發(fā)展現(xiàn)狀，相關(guān)企業(yè)應(yīng)建立有效的組織聯(lián)絡(luò)機制,，以加強溝通與合作,，充分做到資源共享與優(yōu)勢互補，及時建立必要的技術(shù)規(guī)范與標準,，形成產(chǎn)業(yè)發(fā)展的合力,。這對我國機床工具行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級也必將起到有益的推動作用。
作者: 迷茫的維修    時間: 2015-2-11 16:47
上下料
作者: 拉斯特    時間: 2015-2-11 17:23
看著這些文字,，表達了 中國的機械 蒸蒸日上,， 繁華的很，但實際的情況卻是 相反的,，沒有人搞基礎(chǔ)原件,，我一般至少用 臺灣的電機，好的用羅克韋爾的,，減速機至少是臺灣的,，好的用alpha的，就拿行星齒輪減速機來說吧,，他的精度可以達到多少,，達到了精度與壽命,，價格怎么樣。% P' Z' u* {$ e- Q2 T$ c, _7 n

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作者: 世間有真情    時間: 2015-2-11 17:50
現(xiàn)實離理想還是有點差距
作者: 專業(yè)醬油男    時間: 2015-2-11 19:58
國內(nèi)外機器人的差距真的不是一點兩點,，而且就目前機械人僅維持溫飽的行業(yè)狀態(tài),，更別指望年輕人能有多大的興趣投入其中了
作者: fly402418688    時間: 2015-2-11 21:10
加工設(shè)備+機器人的組合對大批量生產(chǎn)的還是很有搞頭的.
作者: pexray    時間: 2015-2-11 21:16
不集成沒辦法吧，關(guān)鍵部件沒有,，只能抄個殼子搞搞集成
作者: Cavalier_Ricky    時間: 2015-2-11 21:17
老板再有錢,，靠“仿”運營企業(yè)的，就很難買這類設(shè)備的,。因為自己都不知道明年會造什么東西,。。,。+ g3 x9 e5 r- @/ ^

7 U3 p1 t5 ]" K& O: Y7 W$ N沒有自己的技術(shù)積累,，怎么去選擇機械手，怎么去讓他產(chǎn)出更高的附加價值,？
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( S% p. e0 P4 u3 s怎么算都是成本高,。。,。
作者: yunpppl000    時間: 2015-2-12 16:49
作者: hjxx111    時間: 2015-6-13 13:20
很有指導(dǎo)意義,！
作者: 秋水-2008    時間: 2015-7-25 22:11
作者: kulataxi    時間: 2015-7-26 13:14
理想很豐滿，現(xiàn)實太骨感,！
作者: 初涉池中    時間: 2015-7-28 17:23
國內(nèi)現(xiàn)在好多能做了,，但是有點需要說明，組裝加控制已經(jīng)是比較高的水平了,，要做到零部件本土化,，還是任重道遠！



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