工业机器人正大踏步走进机床范畴,并与机床分离在一同,为用户提供各种个性化的智能制造配备。目前国内企业在机床上应用机器人还处于起步阶段,许多理论和理论问题还没有充沛认识与处理。
一、机器人与机床集成应用的快速开展
权威的展览会是反映一个行业总体状况和技术趋向的好的窗口。
工业机器人正大踏步走进机床范畴,并与机床分离在一同,为用户提供各种个性化的智能制造配备。
构成这种快速开展趋向的缘由,固然与我国工业转型晋级带来的引领和催化作用、我国人力本钱的快速进步、工业机器人价钱降低与性能进步这些普遍要素有很大关系,同时也有机床范畴的特殊缘由,一是当前随着机床数控技术的不时完善,各种自动检测、动态补偿技术的成熟,机床技术的开展曾经进入智能化新阶段,机器人的参加只是起到了一种火上浇油的作用;二是机器人与机床的集成应用还具有一些特殊优势,例如,机床密度加大,厂房应用率进步;辅助时间缩短,进步机床工作效率;操作准确性和可反复性比自然人高;工伤的可能性大为减少;可长时间连续工作,而没有心情问题和情感需求,等等。
二、机器人与机床集成应用的主要方式
在焊接、搬运、码垛、装配等大多数应用范畴里,工业机器人是作为主机运用的。与此不同,与机床配套的机器人普通是作为辅机来发挥作用的。当前详细的应用方式主要有:
(1)单机上下料
单机上下料是机器人在机床上典型和成熟的应用。它比人工上下料更**、疾速、平安。对消费批量大、加工时间短的中小零件加工,或需吊装的笨重工件而言,机器人上下料的优势特别明显。
机器人与机床的构造关系分为机器人装置于机床外部和与机床构成一体两种方式。装置于机床外部的机器人,又分为固定式、挪动式和?架式等类型。
(2)机器人与机床组成柔性消费线
由机器人承当工件的工序转换工作,与若干台机床组成柔性消费线,是一种比单机上下料更为复杂也更有价值的一种应用。在当前工业转型晋级过程中,市场需求越来越旺盛。
在这种应用场所下,机床规划取决于工艺道路和现场条件等要素。常见的有L型、U型和直线型、对面布置等方式,其中三台数控机床构成U型的规划,由一台机器人在场地中间停止工件转换,这种规划非常紧凑。
(3)与机床共同完成加工工艺过程
机器人夹持工件在冲剪、折弯机上完成加工操作,不只是简单的上下料,而是替代了一切原来的人工作业。这比人工操作现加**和快速,从而进步了产质量量和消费效率。特别是彻底处理了冲压类机床的工伤隐患。
(4)独立完成加工工序
给机器人装上专用手爪,机器人能够完成切割、打磨、抛光、清洗等工艺过程。以至于能够让机器人直接夹持切削工具,对工件停止打孔、攻丝、铆接,也能够停止切削加工。在这种情形下,机器人自身就是一台机床。
具备视觉、触觉的机器人能够用于组装、零件分选等复杂工序,即便是上下料,也能够不用带有定位安装的专用工位用具。
给机器人配备特殊手爪,可用于高温环境下作业的铸造、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工作。
工业机器人是一种高柔性的通用自动化安装,它的应用场所和功用具有无限的拓展空间。在与机床的集成应用中,工业机器人的详细应用方式也在不时开掘和创新当中。
三、国内机床企业研制与应用机器人的状况
由于工业机器人在原理和构造上与数控机床有很多类似之处,都是由数控系统控制、伺服电机驱动,完成准确位置挪动的自动安装,因而机床制造企业在工业机器人的研制上具有相当的优势。因而,国内外有不少机器人制造企业都有机床制造的基础。
国内也有一些眼光敏锐的机床企业,发觉到行将到来的宏大商机,从几年前就介入了工业机器人的研发制造。目前国内展开机器人研制的机床企业主要有两类,一类是数控系统厂商,如广数、华中数控、南京埃斯顿、大连光洋、成都广泰;另一类是产品门类比拟齐全,在承接成套项目上具有优势的主机厂,如大连机床、沈阳机床、西安北村等。此外,以精细齿轮制造见长的秦川机床集团,经过多年刻苦攻关,胜利研制出了机器人专用的RV减速器,并已开端走向产业化。
这些企业中,广州数控和南京埃斯顿曾经进入国内工业机器人的主要消费厂家行列,具有相当的知名度和影响力。广州数控起步研制工业机器人已有六、七年时间,如今曾经具有1000台的消费才能,在机床应用方面也积聚了很多胜利案例。南京埃斯顿则更偏重于机器人在成形机床上的应用。
四、目前需关注和处理的一些问题
目前国内企业在机床上应用机器人还处于起步阶段,许多理论和理论问题还没有充沛认识与处理。例如多见的应用方式还是将机床和机器人简单地组合在一同,各自运用一套控制系统。要充沛发挥机器人与机床集成应用的优势,还需做出不懈努力。
(1)机床企业研制机器人应充沛发挥产业相关的固有优势,树立更高的开展目的
从根底理论的研讨与应用,到制造与装配工艺的完善,到减速器、伺服电机等根底零部件的打破,不时努力,为提升国产机器人的程度和质量做出奉献。
(2)为促进机床与机器人集成应用程度的提升,应加紧相关的技术规范的研讨与制定
在这一范畴,对机床和机器人的控制系统和机械构造都有一些特殊请求,需求经过规范的制定停止标准。
(3)应积极展开机器人特地人才的培育和相关学问的提高
由于是新兴产业,机器人的研制和应用人才都很稀缺。特别是应用方面,目前在国内,无论是机器人集成商还是用户,学问和经历还不同水平地匮乏,常常因而招致项目的波折和失败。
(4)与机器人协同工作的机床应具有足够的自动化功用
例如加工精度的自动检测、刀具磨损状况的自动检测与补偿及刀具的自动改换等,从而保证柔性工作单元的连续稳定运转。
(5)对协同工作的机器人和机床应停止结合设计,分别停止必要的顺应性改动
这里不只有机械构造(例如防护构造)的改动,也有控制系统的整合、各类传感器的布置等,从而构成一个空间规划统一合理、功用互相谐和的有机整体。
鉴于机器人研制以及与机床集成应用的开展现状,相关企业应树立有效的组织联络机制,以增强沟通与协作,充沛做到资源共享与优势互补,及时树立必要的技术标准与规范,构成产业开展的合力。这对我国机床工具行业的转型晋级也必将起到有益的推进作用。
