工業(yè)機器人與機床集成應用發(fā)展

　　據(jù)中國機器人產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟宣稱，2013年，我國工業(yè)機器人銷量達到了36560臺，同比增長60%，已經(jīng)超過日本成為全球第一機器人大國。

　　按機器人平均壽命10年估計，2013年中國機器人保有量約為13萬臺，占世界工業(yè)機器人保有量的5%左右，在保有量上依然小于2012年日本的31萬臺，美國、德國的16萬臺和韓國的14萬臺，位居世界第五。

　　根據(jù)目前我國工業(yè)機器人銷量年復合增長36%、日本年復合增長率4%計算，中國工業(yè)機器人保有量有望在2017年超越日本達到世界第一。

　　在每千人機器人擁有量這個指標來看，我國每千人僅有23臺，不到日本的1/10，與世界平均水平的55臺也有較大差距。從這個方面來看，我國工業(yè)機器人的市場需求依然廣闊。

　　近些年來沿海地區(qū)不時暴露出來的用工荒問題，使機器人替代人的需求不斷擴大。制造業(yè)的工業(yè)自動化是我國發(fā)展必然路徑，我國雖然已經(jīng)成為制造大國，但是大而不強的印象一直難以有較為明顯的改觀。若要成為制造強國，工業(yè)自動化是方向。

　　在機床工具行業(yè)，工業(yè)機器人的應用也迎來發(fā)展的黃金機遇期。

　　盡管目前工業(yè)機器人在機床工具行業(yè)應用相比其他機器人應用領(lǐng)域所占份額尚小，但是發(fā)展趨勢已經(jīng)表明，兩者的集成應用未來將大有作為。

　　機床與工業(yè)機器人的融合，是工業(yè)和科技發(fā)展的必然趨勢，以CIMES2014展會中多個應用實例為例，介紹一下目前工業(yè)機器人與機床集成的趨勢，能夠讓我們感受到由此帶來的技術(shù)進步和巨大的市場前景。

　　機床上下料應用集中

　　目前在機床加工行業(yè)中，要求加工精度高、批量加工速度快導致生產(chǎn)線體自動化程度。要根據(jù)加工零件的形狀及加工工藝的不同，來采用不同的手爪抓取系統(tǒng)。隨著人力成本的日益攀升，工業(yè)機器人成為眾多機床廠家的首選，工業(yè)機器人可以完成加工工件的自動上料/下料、工件翻轉(zhuǎn)、工件轉(zhuǎn)序等工作，能夠滿足快速、大批量加工節(jié)拍，在展會上看到了三菱機器人在大連機床生產(chǎn)線上的成功應用，工業(yè)機器人的抓取、翻轉(zhuǎn)、安裝等流程順暢無比，而且極其精準!

　　工業(yè)機器人的上下料不僅應用于柔性組合的機床生產(chǎn)線，在單機的應用中也很多，在天鍛的展臺，我們看到了安徽埃斯頓的工業(yè)機器人在給折彎機上下料，這樣既節(jié)省了勞動力，又延長了工作的時間。

　　FANUC工業(yè)機器人用于上下料也是應用極廣泛的，在展會的眾多地方都看到了FANUC工業(yè)機器人的身影，具體舉出的是久工自動化生產(chǎn)線和寶力自動化生產(chǎn)線，久工科技展出的是自動化金屬成型系統(tǒng)，在金屬成型和沖壓的領(lǐng)域，使用機器人是明智的決定，充分保證了安全的同時還提高了持久性。寶力生產(chǎn)線展出的也是一款機床上下料的機器人。

　　桁架機器人異軍突起

　　在加工要求越來越高速、高精的時代，桁架機器人應運而生，桁架機器人也是大型直角坐標機器人，此類機器人在上下料過程中快速、精確、嚴格按信號流順序來控制，適用于高速、批量、大型的零件加工柔性生產(chǎn)線。在歐美、日本等發(fā)達工業(yè)國，由高速加工中心和桁架機械手組成的敏捷柔性生產(chǎn)系統(tǒng)已經(jīng)是主流產(chǎn)品，桁架機械手在高空中輸送零件，直接把被加工零件從一臺機床輸送到另一臺機床上，桁架機械手兼有工序間運輸和自動上下料及物料回轉(zhuǎn)等輔助功能。由于它輸送快捷、精準、柔性，結(jié)構(gòu)相對簡捷，便于組合。因而，被機床廠商所器重。

　　CIMES2014展會上，桁架機器人的應用也是亮點，金石公司展出的桁架機器人屬于重型桁架機器人，最大負載能力超過4t。主體結(jié)構(gòu)采用整體開模鑄造，橫梁采用全鋼結(jié)構(gòu)，導軌采用矩形的重載滾輪導軌，傳動采用齒輪齒條方式，負載100kg以上的機器人配備輔助安全剎車裝飾，非常適合大型設(shè)備的重載的場合使用。

　　國內(nèi)工業(yè)機器人的領(lǐng)軍企業(yè)沈陽新松也推出了桁架機器人，新松公司針對機加工行業(yè)所設(shè)計的桁架式機床上下料機械手與數(shù)控機床相結(jié)合，可以實現(xiàn)所有工藝過程的工件自動抓取、上料、下料、裝卡、工件移位翻轉(zhuǎn)、工件轉(zhuǎn)序加工等，節(jié)約人工成本，提高生產(chǎn)效率，可實現(xiàn)全線自動生產(chǎn)。

　　工業(yè)機器人的激光切割

　　激光切割作為先進加工技術(shù)廣泛用于機械加工等領(lǐng)域，對提高產(chǎn)品質(zhì)量、提升勞動生產(chǎn)率、降低加工成本、減少材料消耗起到越來越重要的作用。隨著光纖傳輸?shù)母吖β使饫w激光器的問世，以及工業(yè)機器人定位精度的不斷提高，利用工業(yè)機器人進行激光切割，是當今的機器人應用領(lǐng)域和激光切割領(lǐng)域的一大熱點。

　　在CIMES2014展會上，這種應用也得到了廣泛的普及，激光切割系統(tǒng)是一個固定的激光發(fā)生器和一個機器人運動序列的創(chuàng)新結(jié)合，通過將激光束引導裝置完全集成在機器人手臂中，這就需要機器人手臂的靈活性和高精度，最典型的是史陶比爾的TX90L激光切割機器人，激光束以TX90L機器人的操作為中心。在精確機械手的操控下，激光束在工件上移動。當機器人跟蹤工件的輪廓時，激光束工作，達到切削的效果。TX90L機器人是高精度、高柔性的六軸機器人，路徑重復精度方面很高，而且在規(guī)定的有效負荷下，其所占用的空間很小。

　　邦德激光和金運激光也是致力于激光切割的企業(yè)，現(xiàn)在都在使用工業(yè)機器人本體作為運動控制的對象。激光切割機器人既具有機器人運動靈活，柔性高的特點，又具有激光切割的切割速度快、質(zhì)量好、切縫窄等優(yōu)點，很好地滿足了現(xiàn)代制造業(yè)發(fā)展的要求。