常州海川丨机器人与数控机床的融合应用

2022-06-06 19:04   来源: 互联网    阅读次数:3226
常州海川丨机器人与数控机床的融合应用 


在机床制造过程中,许多岗位主要依靠工人的体力和技能。由于生产效率低、劳动强度高、缺乏熟练的技术人员,很难保证产品的稳定性和一致性,促使机床行业采用工业机器人和智能制造技术来改造传统工艺。过去,昂贵的进口机器人和生产线主要用于汽车等少数行业,在机床等装备制造行业的应用比例较低,这在很大程度上制约了国内机床行业自动化水平的提高。



两大行业的现状


通过“十一五”和“十二五”两个五年规划,我国数控机床产业发展已进入中工业化、高档小批量生产阶段,产业整体水平基本具备国际竞争力。作为数控机床的控制大脑,国内数控系统制造商已经掌握了五轴联动、小段插补、动态误差补偿等控制技术。他们还开发了高性能和大功率伺服驱动装置。他们的自主研发促进了技术创新和进步。他们还培育了工业机器人产业的雏形,促进了该产业的发展

目前,数控系统开发企业、机床企业、自动化应用集成商,甚至房地产资本巨头都在试图进入机器人领域,掀起了机器人行业的投资热潮。令人担忧的是,过度政策引导带来的“圈地效益”、产业过度投资带来的产能过剩、缺乏创新动力带来的低端同质化竞争,将使机器人产业陷入无序发展。值得思考的是,什么样的企业最适合发展工业机器人

如何提高机器人行业的整体质量?一般来说,有cnc系统基础并能批量生产控制系统、伺服电机和伺服控制系统的企业具有一定的优势

国内多家数控系统企业纷纷进入工业机器人行业,在常州数控行业处于领先地位。自2006年以来,规划和发展工业机器人产业已经有八年了。凭借自己在控制器、伺服驱动和伺服电机产品生产方面积累的经验,完成了工业机器人系列化的全面自主开发。产品覆盖3~200kg,功能包括机床搬运、装卸、焊接、码垛、涂胶、研磨抛光、切割、喷涂、分拣、组装等



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随着劳动力成本上升、技能人才匮乏、高风险环保、高强度作业等问题的凸显,工业机器人参与生产制造得到了广泛认可和持续使用,并成为社会关注的焦点。以此为契机,推动产业转型升级,企业以此为契机进行技术改造,转变生产方式,提高经营效率。但中国机器人数量较少,民族品牌仍在培育中,综合竞争力有待提高。

那么,机器人产业将发展成什么样的模式呢?作者认为,现阶段机器人企业、机器人关键零部件供应商和机器人集成商行业的协调发展更需要IAL链


机器人与数控机床集成模式
在数控机床加工应用领域,本地机床装卸机器人与数控机床的集成应用一直处于发展前沿。从行业应用层面来看,也发生了很大的变化:

(1)工作岛:一对一机器加一对多在线加工

(2)柔性制造系统(fms):基于网络控制的柔性加工线。利用plc控制平台和工业以太网总线,将多个机器人、多台数控机床及其辅助设备联网组装,按节拍进行有序自动化生产

(3)数字化车间:借助cadcamcappmes辅助生产工具、物流技术和传感技术,具备生产过程监控、在线故障实时反馈、加工过程数据管理、刀具信息管理、设备维护数据管理、产品信息记录等功能,满足无人化加工需求,实现加工系统的生产计划、操作协调、集成和优化运行

(4)智能工厂:借助智能车间布局和erp信息管理系统,限度地创新传统生产模式。信息管理系统的数据库可以通过网关与各种外部信息系统接口,将车间连接到erp系统,查询车间的生产状态,实现企业资源的高效配置;借助其短信平台和电子邮件平台,可以实时向管理员报告设备故障、生产进度等信息


工业机器人与数控机床一体化发展之路


一,加工制造

机器人参与机床结构件的加工和制造,实现自动化。专用机床服务于机器人专用减速器的精密加工,提高加工工艺质量和批量生产效率等,具有很大的集成和发展空间。通过双方企业的战略合作,借助机床制造商的制造和工艺技术能力,机器人企业可以实现以下目标:

(1)对于机器人本体铸件和减速器结构件,共同研究形成批量精密制造技术,提高机器人批量生产能力和工艺水平,克服可靠性和一致性技术,实现高效、稳定、精确的节拍生产

(2)面对机器手动装配、夹具和加工生产线的集成能力,我们委托各大机床厂终端客户的渠道资源帮助机器人的推广和应用

(3)研究和开发自动化和柔性生产急需的工业机器人,如机床和生产线的下料、零件处理、刮削、倒角、抛光、焊接和喷涂(粉末)。机床企业和工业机器人企业共同开发,实现机械零部件的自动化加工,促进机床生产和制造技术的提高

(4)工业机器人机械本体的关键部件,如转台、臂架、箱体、支撑套、臂架、手腕等,对尺寸精度和形位公差有较高的要求,对加工设备、工装夹具、测量工具等有较高的要求工具等;机械手减速器摆线齿轮箱、行星针轮、偏心轴、行星架等关键零件的结构优化和加工,在国内加工设备、装配工艺和精度检测中仍难以实现。但在使用国产数控机床和工具完成相关加工的基础上,将有助于提高我国高端精密机械零件的设计和加工水平,促进国产数控设备和国产数控机床的应用和发展


二,在综合应用方面

机床装卸机器人实现机床加工柔性化

柔性生产线将是一种方便有效的推广方式。中国的数控机床数量约为200万台。机器人企业率先将柔性加工生产线应用于机床装卸,这将有很大的市场需求,也将有助于推动机床制造、机器人等机械零部件向自动化、数字化、网络化生产模式发展,实现过程智能控制和信息管理,提高生产效率和产品质量,提高工艺管理水平,直至装备制造业整体水平提升。如常州数控与大连机床、宝鸡机床等机床制造商形成战略合作关系,共同开发机器人专用加工机床、加工技术应用、机器人机床+自动化柔性生产应用等项目,推动双方融入各自的工业应用

国内机器人和机床行业与国际先进水平存在差距。尤其是工业机器人作为一个新兴产业,无论是制造工艺水平、控制系统还是综合应用经验,其起步都晚于国内机床行业;技术标准的成熟和专业人员的所有权都限制了当前的发展速度,我们仍然需要在勘探方面寻求进展。但我们认为,二者的深度融合对提高中国装备制造业的综合竞争力具有重要意义





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责任编辑:xiaoxiwang
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