工业机器人的应用助推机床行业产业升级

雍春娥

(天通吉成机器技术有限公司，浙江海宁 314400)

中国国际机床展览会(CIMT)自1989年创办以来，每届展会都是机床人忙碌而又期待的日子，为期6天的第十三届中国国际机床展览会(CIMT2013)在北京中国国际展览中心隆重拉开帷幕。笔者受分行业之邀，公司之托，并结合自己工作实际情况对感兴趣的展台、展品、客户进行了沟通交流和学习，就所见所闻谈一点自己的看法。

1 工业机器人的发展现状

工业机器人作为当代第三次工业革命的先头部队，发展规模、增长速度和应用领域等诸多方面，近年来都取得了迅猛发展。展会上亲眼见证了机器人的发展现状。从应用领域来看，绝大多数智能机床都采用了机器人或机械手作为取送料的工具，从数量上来看是前所未有的规模，从品牌来看，绝大多数采用的机械手相对集中在几个大品牌上，如FANUC、ABB、KUKA等国外知名品牌，部分采用广州数控和沈阳新松的产品。国内机器人技术瓶颈是控制程序、控制的精准性以及可靠性。机器人行业技术高、难度大、投入大，技术与价格是市场竞争的关键，在伺服电动机及液压系统等方面都是我们在加大机器人国产化进程当中面临的主要问题。工业机器人很多核心技术，目前我们尚未掌握，由此也可以看到，对于机器人、机械手的研制，国内企业还有很长的路要走。面对工业机器人行业的迅猛发展，可早准备、早切入、早布局。此外，日本机器人协会预测，到2025年，全球机器人产业的“蛋糕”将达到每年500亿美元的规模，将是现在市场规模的10倍。国家机器人联合会预测，到2014年中国将成为全球最大的机器人市场。到2015年，国内工业机器人年供应量将超过2万台，保有量超13万台。目前中国从事机器人制造的企业多达60多家，然而，民族工业机器人市场份额却不足10%，如何抢占装备制造最高点，成为每个工业机器人和应用机器人商家及个人所要思考的问题。

2 工业机器人与数控机床的融合应用

本届展会的主题为“创新·可持续发展”，创新满足需求、创新创造需求、创新引领需求，意为中国机床工具产业在新的历史发展阶段要走出一条创新驱动、升级转型的可持续发展的道路。工业机器人就是创新变革产物之一，并且有望成为“主力军”。本届展会最突出的亮点之一就是工业机器人与数控机床结合带来的技术优势和市场前景，充分展示了工业机器人应势而生，新军突起。展商有德国库卡KUKA、三菱电机机器人，日本FANUC和安川、广州数控、台湾上银等厂商。特别引人注目的是FANUC的机器人，展品数量多，功能用途各异，吸引了众多的目光，尤其是带有视觉功能的智能机器人，其聪明灵巧程度令人叹为观止。国内工业机器人制造厂商较以往明显增多，机器人的稳定性、使用寿命、操作控制、维护保养等方面都有很大的提高和改善，应用范围也逐步扩大。广州数控的“勤快的机器人”轻盈、灵活的完成工件抓取、对接、装配系列动作，展示了中国民族工业机器人的气质和专业水平。机床与工业机器人的融合，是工业和科技发展的必然趋势，展会中多个应用实例能够让我们感受到由此带来的技术进步和巨大的市场前景。例如天通吉成的数控成形机和数控周边磨床、大连机床的机器人加工单元、上海三一精机有限公司的刹车盘柔性生产线，上海申克机械有限公司的六轴机器人柔性清洗机，德国瓦尔特(WALER)的数控刀具磨，日本牧野的高精度放电火花机，瑞士Rollomatic公司的数控刀具磨床和数控外圆磨床等。

3 工业机器人的应用推动产品升级

在装备制造企业中，机床加工工件的装卸，特别是自动化机床工件的装卸机器人就是重要角色。在本届展会上工业机器人的出色表现，大大提高了产品的技术水平，大连机床集团展出的DKX093轿车汽油机缸体柔性生产线和两条加工岛自动生产线。DKX093轿车汽油机缸体柔性生产线由3台卧式坐标单元组成，工件传输采用双桁架机械手，无人化自动上下料生产节拍76 s，适合高速切削，主要完成缸体的前后面，顶底面及进、排气面的铣、钻、扩、铰和攻丝等加工工序。该系列生产线实现了高柔性化和自动化。

山东普利森集团开发的前置液压油缸智能化生产线，配置机器人、内孔、外圆的粗、精加工设备，同时配备深孔刮滚机床、数控车削加工中心，外圆磨床及控制系统，可实现工件在各道工序间的自动传送，自动上下料、自动加工。生产线采用的机器人为德国KUKA公司生产，线上的机床均配备刀具检测装置，每次加工前自动检测刀具破损情况，确保加工尺寸稳定，该生产线还可以加工其他种类的油缸，满足生产线内机床设备加工工序的零件，该生产线的诞生彻底解决了困扰油缸生产企业原来以多台单机组织生产的低效率生产模式，大大降低了液压油缸生产的成本，大大提升了国内缸套、轴类零件加工的自动化水平。

四川长征机床集团有限公司展出的RXC001自动生产线，由自动料仓、数控车床、立式加工中心、桁架机械手、工序间翻转机构组成。可实现汽车零部件的无人化加工，根据用户不同的需求组合成为不同形式的自动加工生产线，为当前国内自动化程度较高的生产线。

从展会上了解到，天通吉成展出的CPG250型数控可转位刀片周边磨床自动加工单元，CPG250型数控可转位刀片周边磨床由数控机床主机和机械手组成，刀片装夹由机械手完成，无人化自动上下料，自动检测，大大提高了加工效率，保证了产品质量，在同类产品中反响很大，引来国内、国外巨头公司参看，展会期间销售额就高达1 300多万，潜在客户更是络绎不绝，赢得了广阔的市场前景，技术水平在国内同行中属于领先地位。产品成功转型升级，为企业赢得了快速进入市场的时间和更好地开拓市场建立了很好的平台，把握好、利用好这个平台，企业产业升级大有希望。

对机床企业来说，创新就是企业的生命力，新产品的成功研发，得到市场和用户的认可，不仅能使企业摆脱发展瓶颈，更能在新的领域占有一席之地，抓住商机，引领行业。但是与国外相比还是有很大差距，在以后的设计和制造中，应更加重视产品的实用性、稳定性、可靠性和高效性。尤其工业机器人的应用应该深入地二次开发，包括国内对机器人的使用也只是初步的使用。而国外的机床不光是对数控系统的二次开发，对机械人的二次开发也很完善，增加了用户体验和用户使用的方便性和操作性，充分利用工业机器人发挥其最大最好最全功效，实现数控机床高质、高效、高精度加工，这也是我们的国内应用工业机器人企业应该着眼考虑的问题。

4 结语

作为先进制造装备企业中不可替代的重要装备和手段，工业机器人已经成为衡量一个国家制造水平和科技水平的重要标志。随着机器人技术的不断更新，工业机器人对于自动化生产线意义重大。目前国内外工业机器人产业快速发展，成为智能制造和工业自动化的关键技术和重要产品，也是数控机床走向自动化更高阶段不可缺失的重要一环。我国从制造大国向制造强国转变的过程中，如何适应快速变化的国内外市场需求，如何以高质量、低成本和快速反应的手段在市场中取得生存和发展，已是我国机器人制造企业和应用企业不容回避的问题。工业机器人在机床行业的应用迅速突起，发展高端机械装备将是机床行业必走之路。