现今工业机器人与数据车床如何融合应用?

发布时间:2020-12-23 11:48:46 阅读数: 60

  现今工业机器人与数据车床如何融合应用?

  近年来,在市场需求和技术进步的双重作用下,随着我国装备制造业的转型升级,工业机器人与数据车床的集成应用发展迅速,应用形式不断拓展,给当前机床智能化的潮流带来了新的动力,也必将对机床工具行业的转型升级起到有益的推动作用。

  针对机器人研发及与机床集成应用的发展现状,企业应该如何建立有效的组织联系机制,以加强沟通与合作,实现两大行业的融合发展该建立怎样的技术规范和标准,才能充分实现资源共享和优势互补,形成产业发展的合力!

  目前,机器人行业正面临黄金发展机遇,如何促进工业机器人行业与机床工具行业的融合发展,实现工业机器人与数控机床的相互融合应用,已成为现代装备制造业产业升级的一个重要课题。

  在机床制造业中,很多岗位主要依靠工人的体力和技能,生产效率低,劳动强度大,缺乏熟练的机械加工技术人才,难以保证产品的稳定性和一致性,促使机床行业越来越多地采用工业机器人和智能制造技术对传统的加工工艺进行改造。过去昂贵的进口机器人及其生产线主要用于少数行业,如汽车工业、机床工业等装备制造业,其应用比例较低,很大程度上限制了国内机床工业的自动化水平。

  二是产业现状。

  中国数控机床行业经过“十一五”和“十二五”两个五年计划的实施,经过十年的努力,行业发展已经进入中档产业化和高档小批量生产阶段,行业整体水平基本具备国际竞争力。CNC系统作为数控机床的控制大脑,国产CNC系统制造商已掌握了五轴联动、小线段插补、动态误差补偿等控制技术,同时也在研发高性能大功率伺服驱动装置,自主研发推动技术创新和进步,也已孕育了工业机器人产业的雏形,加速了产业的成长。

  目前,数控系统研发企业、机床整机企业、自动化应用集成商,甚至是房地产大鳄,正试图进军机器人行业,掀起机器人行业投资热潮。机器人产业面临着“圈地套惠”式的政策引导,由于产业过度投资而产生的产能过剩,以及缺乏创新驱动而产生的低端同质竞争等问题,这些问题都会使机器人产业陷入混乱状态。有必要考虑一下,什么样的公司适合开发工业机器人?

  怎样提高机器人产业的整体素质?总体而言,以数控系统为基础,控制系统、伺服电机、伺服控制系统均可批量生产的企业具有一定的优势。一条日本FUNAC公司的产业升级路线,是一个值得借鉴和借鉴的成功典型。

  我国已经有几家数控系统企业进入了工业机器人行业,走在*先的广州数控,从2006年开始规划开发工业机器人行业,已经走过了8年。凭借自控器、伺服驱动、伺服电机产品生产积累的经验,已完成系列工业机器人的自主研发,产品覆盖范围为3~200kg,功能包括搬运、机床上料、焊接、码垛、涂胶、打磨、抛光、切割、喷涂、分拣、组装等。

  由于劳动力成本的上升、技术人才的缺乏、高风险的环境保护以及高强度的生产,工业机器人已经成为人们普遍认识并不断使用的产品,成为社会关注的焦点。国家更是借此推动产业转型升级、企业进行技术改造、改变生产方式、提高经营效益。但中国的机器人拥有量还很小,民族品牌还在培育中,综合竞争力还有待提高。机器人产业将会以怎样的模式向前发展呢?作者认为,在现阶段,机器人整机企业、机器人关键零部件供应商、机器人产业链集成商的协同发展是非常必要的。

  二是机械加工和数控机床一体化方式。

  在数控机床加工应用领域中,国产机床上下料机器人与数控机床的融合应用已经成为一大发展趋势。在行业应用层面上,也发生了重大变化:

  (1)工作岛:单对单动线加,单对多动线加工。

  (2)柔性制造系统:以网络控制为基础,采用PLC控制平台,采用工业以太网总线方式,实现多机器人、多台数控机床及其辅助设备的网络化组线,实现有序、自动、有序生产。

  (3)数字化车间:利用CADCAMCAPPSMES生产辅助工具,结合物流技术和传感技术,实现生产过程监控、在线故障实时反馈、加工工艺数据管理、刀具信息管理、设备维修数据管理、产品信息记录等功能,以满足无人化加工的需要,并实现加工系统的生产计划、作业协调和优化集成。

  (4)智慧工厂:借助智能车间布局和ERP信息管理系统,使传统生产模式得到极大的改造。数据库可通过网关与各种外部信息系统相连接,将车间连接到ERP系统中,查询车间的生产状况,实现对企业资源的有效配置;借助其短信平台和邮件平台,可实时向管理员报告设备故障、生产进度等信息。

  三是工业机器人与数控机床的融合发展。

  一是加工制造领域。

  为使机器人参与结构件的加工制造自动化,专用机床为机器人专用减速器的精密加工服务,提高加工工艺质量和批量生产效率等,有很大的融合发展空间。机器人企业可以通过双方企业的战略合作,借助机床制造商的制造和加工技术能力,达到以下目标:

  面向机器人本体铸件、减速器结构件,共同研究形成批量精密制造技术,提高机器人的批量化生产能力和工艺水平,攻克可靠性、一致性技术,实现高效率、高稳定性、高精度生产。

  面向机器人工装、夹具、机加生产线的综合能力,借助各大机床厂广大终端客户渠道资源,委托机器人应用。

  (3)开发面向机床单机及生产线上下料及零件搬运、刮刀、倒角、抛磨、焊接、喷涂(粉)等自动化、柔性化生产所急需的工业机器人,由机床企业与工业机器人企业联合开发,实现整机零件的自动加工,促进机床生产制造技术水平的提高。

  工业机器人机身的关键部件,如转盘、大臂、箱体、支承套件、小臂、腕体等,其尺寸精度和形位公差要求较高,对机械加工设备、工装夹具、测量工具等有较高的要求;对机器人减速机的摆线齿壳、行星针轮、偏心轴、行星架等关键部件的结构优化和加工,目前国内在加工设备、装配工艺、精度检测等方面还难以达到。而立足于利用国产数控机床和工具设备进行相关的加工,有利于提高我国高端精密机械零件的设计和加工水平,也有利于国产数控装置和国产数控机床的应用和发展。

  二、关于综合应用。

  机器下料机器人实现机加柔性生产线是一种方便有效的推广途径。我国数控机床保有量约200万台,机器人企业率先应用机床上下料柔性机加生产线,不仅具有巨大的市场需求,而且还有助于推动机床制造、机器人等机械零部件走向自动化、数字化、网络化的生产方式,实现过程智能控制和信息化管理,可以提高生产效率和产品质量,改善工艺管理,促进装备制造业整体水平的提高。如广州数控与大连机床、宝鸡机床等机床厂家建立战略合作关系,共同开发机器人专用加工机床,共同开发加工工艺技术应用,以及机器人加自动化柔性生产等项目,推动了双方在各自行业的相互融合。

  我国机器人和机床工具行业与国际先进水平存在着差距,特别是作为新兴产业的工业机器人,起步较晚,无论是制造工艺水平、控制系统,还是综合应用经验;无论是技术标准的成熟程度,还是专业人才所拥有的程度,都制约着目前的发展速度,有待在摸索中寻求进步。但是,我们认为,二者的深度融合对提高中国装备制造业的综合竞争力有着重要的意义。


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