汽車行業(yè)過去一直是機器人應(yīng)用最主要領(lǐng)域，隨著自動化需求的提升，工業(yè)機器人應(yīng)用得到更大的拓展，除傳統(tǒng)的焊接應(yīng)用外，機器人在機床上下料、物料搬運碼垛、打磨、噴涂、裝配等領(lǐng)域也得到了廣泛應(yīng)用。金屬成形機床是機床工具的重要組成部分。

成形加工通常與高勞動強度，噪聲污染，金屬粉塵等聯(lián)系在一起，有時處于高溫高濕甚至有污染的環(huán)境中，工作簡單枯燥，企業(yè)招人困難。工業(yè)機器人與成形機床集成，不僅可以解決企業(yè)用人問題，同時也能提高加工效率和安全性，提升加工精度，具有很大的發(fā)展空間。

數(shù)控折彎機集成應(yīng)用：機器人折彎集成應(yīng)用主要有兩種方式，一是以折彎機為中心，機器人配置真空吸盤，磁力分張上料架、定位臺、下料臺、翻轉(zhuǎn)架形成折彎單元。二是機器人與激光設(shè)備或數(shù)控轉(zhuǎn)臺沖床、工業(yè)機器人行走軸，板料傳輸線，定位臺，真空吸盤抓手形成的板材柔性加工線。

壓力機沖壓集成應(yīng)用：機器人與壓力機沖壓集成應(yīng)用主要有兩種方式，一是單臺機器人沖壓上下料：通過機器人將板料從拆垛臺移送到定位臺，定位后再移送到壓力機模具中實施沖壓，沖壓結(jié)束后，通過機器人取料放入堆垛臺，實現(xiàn)單臺壓力機機器人自動上下料。

二是機器人沖壓連線：通過多臺機器人在多臺壓力機之間建立沖壓連線。根據(jù)加工工件成形工藝要求，需要在多臺壓力機配合加工，整條生產(chǎn)線由拆垛機器人，上料機器人、壓力機之間傳輸搬運機器人，尾線機器人組成。與直線坐標(biāo)的機械手相比，采用六軸機器人更有柔性，對模具沒有等高要求，容易集成。

熱模鍛集成應(yīng)用：熱模鍛生產(chǎn)線通常由兩臺模鍛壓機組成，一臺用于沖壓，另一臺用于切邊。熱模鍛機器人集成應(yīng)用通常配置兩臺機器人，一臺負責(zé)將中頻爐處理后的高溫物料移送給沖壓成形模鍛壓機，另一臺負責(zé)從沖壓成形模鍛壓機取料后移送到另一臺模鍛壓機進行切邊。

為防止高溫沖壓工件粘住模具，需要每次沖壓后對模具進行石墨潤滑，潤滑可以由機器人完成，也可以采用專門機構(gòu)實現(xiàn)。由于鍛造是高溫高濕且又有石墨潤滑帶來的惡劣環(huán)境，特別要注意機器人的防護工作以及機器人本身抗熱輻射能力。

焊接應(yīng)用：焊接是成形機床板材加工后道工序，機器人焊接有電阻焊和弧焊兩種類型，焊接機器人應(yīng)用占整個機器人應(yīng)用的45%以上。弧焊應(yīng)用是以機器人為核心，配置焊機、送絲機、焊槍、工裝夾具等組成焊接工作站。電阻焊應(yīng)用是以機器人為核心，配置點焊槍、焊接控制器、水氣單元、管線包、工裝夾具等組成點焊工作站。

機器人與機床集成應(yīng)用：在與機床的集成應(yīng)用中，工業(yè)機器人的具體應(yīng)用形式還在不斷發(fā)掘和創(chuàng)新當(dāng)中。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。機器人在也有機床領(lǐng)域的發(fā)展有點特殊，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。

目前機器人與機床集成應(yīng)用的主要形式：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：

(1)單機上下料

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(zhǔn)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。

(2)機器人與機床組成柔性生產(chǎn)線

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。

(3)與機床共同完成加工工藝過程

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(zhǔn)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。

(4)獨立完成加工工序

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。

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。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，但同時工業(yè)機器人又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。

機器人目前已經(jīng)是先進制造技術(shù)和自動化裝備的典型代表，智能化工業(yè)裝備已經(jīng)成為全球制造業(yè)升級轉(zhuǎn)型的基礎(chǔ)。工業(yè)機器人與數(shù)控機床集成應(yīng)用，使智能制造與數(shù)字化車間、智能工廠從概念走向現(xiàn)實。

編輯：jq