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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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( g# V; r/ k% b5 x- n, K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。4 d2 J. g0 i8 b3 ?
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一、機器人與機床集成應(yīng)用的快速發(fā)展
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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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) a- Z2 @1 h* y& q% X6 _. `* a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(dāng)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。% M6 K/ \/ l  D2 W* A) a+ {
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$ a6 W7 _( o: P5 W$ s9 I% r二、機器人與機床集成應(yīng)用的主要形式" T; S; f5 f: e! J7 \
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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(dāng)前具體的應(yīng)用形式主要有:' X  ]% Q& c" x
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(1)單機上下料
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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。
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(2)機器人與機床組成柔性生產(chǎn)線
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0 n' V( V1 L/ ^9 p9 @4 z+ v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(dāng)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
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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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' C2 g* [* X# B7 D; O(4)獨立完成加工工序1 n7 Z' H7 e1 p, X) z# A/ h

* M" j# i" n4 [  b4 r: y+ r& _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(dāng)中。
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' I3 ?$ e+ B! n三、國內(nèi)機床企業(yè)研制與應(yīng)用機器人的情況" ^$ t8 u7 S: D
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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(dāng)?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。9 i% E' t. A- X" \+ s5 \- r) }

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5 `& {' m$ R' t1 Q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。
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7 w# j# I4 x2 t: B' e2 p) y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(dāng)?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。5 D' k* e9 l; v

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- a- S; J3 A& T四、目前需關(guān)注和解決的一些問題
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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。
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0 s+ M  e$ t7 H8 h4 N9 }+ i. M(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( [6 [, n, B" I/ i5 v0 \: g" O
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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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0 r! I+ q! X* E4 o4 n" O1 B- a3 q(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  e/ x" b( B( ^; ~7 o( a7 F
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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& j7 ]5 \2 ?% w- x8 g6 {
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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。  w" \3 J* ]( X5 Z
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(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" C. f; B) m: z+ r
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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。6 o  i  S. l3 f% i9 s# u
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" t6 G& j9 U- B! v(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, I% S" _* `1 ]. \5 Q$ E
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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。
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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。, G6 G, X& J2 A3 P" c. W5 K

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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。。。9 u* ?0 c$ G, Q- m. A& F+ G  T

) m  }: Z/ g9 Q3 B' d0 v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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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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