机器人应用:与数控机床的集成融合解决方案

发布者:jingyan最新更新时间:2016-12-24 来源: eefocus关键字:机器人  数控机床  集成融合 手机看文章 扫描二维码
随时随地手机看文章

【前言】
随着我国装备制造业转型升级,在市场需求和技术进步双重作用下,近几年来工业机器人与数控机床集成应用发展很快,应用的形式不断扩展,对当前机床智能化潮流带来新的促动,对我国机床工具行业的转型升级也必将起到有益的推动作用。鉴于机器人研制以及与机床集成应用的发展现状,相关企业应如何建立有效的组织联络机制,以加强沟通与合作,两个行业融合发展该建立怎样的技术规范与标准,以充分做到资源共享与优势互补,并形成产业发展的合力?


机器人产业正迎来黄金发展机遇期如何推动工业机器人产业和机床工具产业的融合发展,如何做到工业机器人与数控机床的互为集成应用,已成为当前现代装备制造业产业升级的重要话题。机床制造过程中许多岗位主要依赖工人的体力和技能,生产效率低、劳动强度大、缺少熟练技工人才,难以保障产品稳定性和一致性,促使机床行业越来越多地采用工业机器人及智能制造技术来改造传统工艺流程。以往,昂贵的进口机器人和生产线主要在汽车等少数行业使用,在机床行业等装备制造业领域应用比例偏低,很大程度上制约着国内机床行业自动化程度的提高。


一、两大产业现状】

经过“十一五”、“十二五”两个五年计划,十年磨一剑,中国数控机床产业发展已进入中档规模产业化、高档小批量生产的阶段,产业整体水平基本具备国际竞争力。数控系统作为数控机床的控制大脑,国产数控系统厂家已经掌握了五轴联动、小线段插补、动态误差补偿等控制技术,也研制出高性能、大功率伺服驱动装置,自主研发促进技术创新与进步,也萌生了工业机器人产业的雏形,催长产业发展。当前,数控系统研制企业、机床整机企业、自动化应用集成商,甚至房地产资本大鳄们,都在尝试进入机器人领域,掀起了一股机器人产业投资热。让人担虑的是,政策过度引导带来的“圈地套惠”、产业过度投资带来的产能过剩、缺乏创新驱动带来的低端同质化竞争等,都将把机器人产业带入无序发展。值得思考的是,什么样的企业最适合研制工业机器人?如何提升机器人产业的整体质量?总的来说,具有数控系统的基础,控制系统、伺服电机、伺服控制系统都能够批量生产的企业具有一定优势。日本FUNAC公司的产业推进路线,就是一个成功的典型案例,值得借鉴与参考。国内已有几家数控系统企业纷纷进入工业机器人产业,走在最先的广州数控,自2006年起规划研制工业机器人产业,已走过8个年头。借助自身控制器、伺服驱动、伺服电机产品生产积累的经验,已完成工业机器人系列化的全自主开发,产品覆盖了3~200kg,功能包括搬运、机床上下料、焊接、码垛、涂胶、打磨抛光、切割、喷涂、分拣、装配等。随着用工成本上涨、技能人才缺少、高危环保、高强度作业等问题的凸显,工业机器人参与生产制造已被广泛认知和不断使用,成为社会关注的焦点。政府更是借此促进产业转型升级,企业用其开展技术改造,转变生产方式,提高作业效能。然而,中国的机器人保有量不大,民族品牌尚在培育中,综合竞争力有待提升。那么,机器人行业将以什么样的模式向前发展?现阶段更需要机器人整机企业、机器人关键部件供应商、机器人集成商产业链的协同发展。


二、机器人与数控机床融合的集成方式】

在数控机床加工应用领域,本土机床上下料机器人与数控机床的融合应用已在先端发展之列。从行业应用层次来看,也发生较大改变:(1)工作岛:单对单联动机加、单对多联机加工。(2)柔性制造系统(FMS):基于网络控制的柔性机加线,应用PLC控制平台,通过工业以太网总线方式,将多台机器人、多台数控机床及其辅助设备进行联网组线,按节拍进行有序自动生产。(3)数字化车间:借助CAD\CAM\CAPPS\MES辅助生产工具、物流技术及传感技术,具备生产过程监控、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、作业协调集成与优化运行。4)智慧工厂:借助智能化车间布局和ERP信息化管理系统,将最大限度地给传统生产方式带来革新。信息管理系统的数据库可以通过网关与各种外部的信息系统进行接口,将车间接入ERP系统,查询车间生产状态,实现企业资源的高效配置;借助其短信平台、邮件平台,可以向管理员进行设备故障、生产进度等信息的实时汇报。


三、工业机器人与数控机床融合发展的途径】

1.加工制造方面机器人参与机床结构件加工制造以实现自动化,专用机床服务于机器人专用减速机的精密加工,提升加工工艺质量及批量生产效率等等,具有很大的融合发展空间。借助双方企业的战略合作,机器人企业可借助机床厂家的制造与工艺技术能力实现以下目标:(1)面向机器人的本体铸件、减速机结构件,共同研究形成批量精密制造技术,提高机器人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、稳定、精密的节拍生产。(2)面向机器人工装、夹具,机加生产线的集成能力,借助各大机床厂的广大终端客户渠道资源,委托推广应用机器人。(3)研发面向机床单机及生产线上下料和零部件搬运、铲刮、倒角、抛磨、焊接、喷涂(粉)等自动化、柔性化生产急需的工业机器人,机床企业与工业机器人企业共同研制,实现整机零部件的自动加工,推动机床生产制造技术水平提升。(4)工业机器人机械本体的关键零部件,如转盘、大臂、箱体、支撑套、小臂、腕体等,尺寸精度和形位公差均要求较高,对机械加工设备、工装夹具、量检具等都有很高的要求;机器人减速器的摆线齿壳、行星针轮、偏心轴及行星架等关键零件的结构优化和加工,目前国内的加工设备、装配工艺、精度检测等还难以达到。但立足使用国产数控机床及工具设备完成相关加工,则有助于提高我国高端精密机械零部件设计及加工水平,促进国产数控装置与国产数控机床的应用和发展。2.在集成应用方面机床上下料机器人实现机加柔性生产线将是便捷有效的推广方式。国内数控机床保有量约200万台,机器人企业首推应用机床上下料柔性机加生产线,将会有很大的市场需求,并且也有利于助推机床制造、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,可实现过程智能控制、信息化管理,能提高生产效率与产品质量,提高工艺管理水平,直至推动装备制造业的整体水平提升。例如,广州数控与大连机床、宝鸡机床等机床厂家形成战略合作关系,共同研发机器人专用加工机床、加工工艺技术应用、机器人机加自动柔性生产应用等项目,促进了双方互相融入各自产业应用。国产机器人和机床工具行业与国际先进水平存在差距,尤其作为新兴产业的工业机器人,起步晚于国内机床产业,无论制造工艺水平、控制系统,还是集成应用经验;无论技术标准成熟度,还是专业人才拥有程度,都制约当前的发展速度,尚需在摸索中寻求进步。但我们相信,两者的深度融合,对于提高中国装备制造业的综合竞争力具有重大意义


关键字:机器人  数控机床  集成融合 引用地址:机器人应用:与数控机床的集成融合解决方案

上一篇:机器人知识:在自动化升级改造中如何选择合适的工业机器
下一篇:控制系统设计理念:面向工业4.0的智能工厂与物流系统

推荐阅读最新更新时间:2024-05-03 00:55

2019国产机器人如何“破局”?
2019年的崭新画卷已然拉开,身处当下,如果有人问,未来十年最有发展潜力的行业是哪些?那么我会毫不犹豫的告诉他:是移动互联网、云计算、人工智能,以及机器人产业。 在国内,工业机器人有着很大的应用市场,早在2014年,时任中国机械工业联合会会长的王瑞祥就表示:中国已成为*大工业机器人市场。到2018年上半年,中国的工业机器人市场规模已达到52.2亿美元,但是,国内企业却并没有抓住这一波机会。虽然国内涉及机器人制造的企业也有1000多家,但大部分以组装和代加工为主,处于产业链底端,整个行业的产业集中度低,总体规模也小,根本无法与四大家族竞争。 根据2017年中国工业机器人市场份额显示,目前国内的机器人市场依旧被日本发那科、安川、德国
[机器人]
国内对话机器人行业:机器学习是现阶段实现人工智能的主要手段
前言: 对话机器人至少在上世纪六十年代就已经问世,经过近五六十年的发展。 今天我们已经可以在许多产品中看到对话机器人的影子,微软的Cortana、小冰,苹果的Siri、阿里小蜜、百度度秘、图灵机器人、助理来也、出门问问等。 但细品下来,每家的对话机器人产品都大同小异,这些对话机器人似乎都还处在很早期,用户量似乎都不大,显得都有些小众。 作者 | 方文 图片来源 |  网 络 对话机器人行业市场规模增长加剧 对话机器人赛道从2015年开始快速升温,在2018年融资事件数量达到峰值,而后进入平稳发展阶段。 对话机器人行业在2019年市场规模为14.0亿元,2020年市场规模为27.1亿元,到2024年,智能对话机器人的市场规模预
[机器人]
李群自动化:软件布局将助力国产机器人品牌在未来弯道超车
  从2010年至今,工业机器人市场以每年9%的速度快速增长,全球市场总额达110亿美元。2015年我国工业机器人销量为7.5万台,同比增长23.7%,预计未来10年中国机器人市场将达6000亿元人民币。全球自动化产业正在走向繁荣,中国将稳坐世界机器人市场的“头把交椅”。   近几年来由于市场一片看好,国家政策也开始大力扶持机器人产业,国内各类机器人企业先后崛起,纷纷扛起了中国制造的大旗。近日在上海举办的中国国际工业博览会上,不仅有国际机器人品牌争芳夺艳,很多自主机器人品牌也开始绽放光彩,李群自动化就是其中一员。李群自动化坐落于东莞松山湖国际机器人产业基地,创始人石金博女士与大疆CEO汪滔同是香港科技大学李泽湘教授的学生。李群自动
[机器人]
世界机器人大会8月召开 最前沿机器人将亮相
据报道,2019世界机器人大会将于8月20日至25日在北京亦创国际会展中心举行。届时,200家全球机器人领域著名企业、高校、科研机构将展示700余款产品与解决方案。 据了解,2019世界机器人大会由北京市人民政府、工业和信息化部、中国科学技术协会主办,中国电子学会、北京市经济和信息化局、北京经济技术开发区管委会承办。 本届大会论坛将邀请来自中、俄、美、日、德、英、韩、意、加、澳、以等国的300多位业界顶尖专家和企业领袖,围绕“前沿科技与创新”、“新兴应用与实践”等进行主旨报告和高峰对话。 最受瞩目的博览会展区将展出工业机器人、服务机器人、特种机器人、智能物流机器人,展览面积达到5.2万平米。200家全球机器人领域著名企业、高校、科
[机器人]
哪些工作岗位将逐渐被机器人蚕食?
近日,苏宁宣布无人车“卧龙一号”已完成上岗测试,将进入常态化运营。“卧龙一号”承担苏宁小店周边社区3公里范围内,线上订单1小时生活圈的即时配送服务。   近几年“工作岗位将被 机器人 蚕食”的话题不断,阐述观点的角度更是层出不穷,单论效率而言,机器人确实能在某些地方做的比人更效率。比如苏宁小店近日还将推出世界杯主题店“深夜加油站”,24小时营业,通宵提供商品和免费服务,2公里1小时配送到家等。这里机器人就比人更有经济性。   机器人产业现状 根据机器人的应用环境,国际机器人联盟(IFR)将机器人分为工业机器人和 服务机器人 。   其中,工业机器人指应用于生产过程与环境的机器人,主要包括人机协作机器人和工业移动机器人;服务机器人则
[嵌入式]
基于DSP仿人机器人关节控制器电路设计
  仿人机器人具有可移动性,具有很多的自由度,包括双臂、颈部、腰部、双腿等,可以完成更复杂的任务,这些关节要连接在一起,进行统一的协调控制,就对控制系统的可靠性、实时性提出了更高的要求,以往采用的集中控制系统,控制功能高度集中。局部的故障就可能造成系统的整体失效,降低了系统的可靠性和稳定性,因此考虑采用分布式的控制系统来实现系统的控制功能。    电机驱动器的接口电路   驱动器的控制模式可以分为两种:速度控制模式和位置控制模式(通常用电位器作为电机的位置传感器)。这里采用它的速度控制模式,输入的指令信号是0~10 V的模拟量。因此需要用D/A转换电路,把DSP输出的数字量给定转变为模拟信号,电路图如图3所示。DAC7621为1
[嵌入式]
基于DSP仿人<font color='red'>机器人</font>关节控制器电路设计
赫特发布全新智能喷水擦窗机器人
智能家电的迭代总是在不经意间就改变了人们的生活方式,从洗衣做饭到打扫卫生,各式各样的新奇家电都为提供了不同形式的支持与帮助。比如在现代社会生活的高层住户在外窗清洁时风险很大,一不小心就会发生意外,聘请保洁来清洁则又是一笔不小的支出,而智能擦窗机器人的出现则填补了这一市场空白,解放了用户双手,保障了擦窗用户的生命安全。 家用智能擦窗机器人品牌赫特发布了全新智能喷水擦窗机器人-W8,该产品从性能参数、外观设计等方面进行了多维度升级,是行业内首款变频吸力峰值高达3800Pa的方形擦窗机。还搭载了“鲸雨”双向喷水系统与续航时长高达80n的灵活外接电源,给用户带来了出色的擦窗体验。 新品尝鲜价仅1799元起 赫特智慧科技深
[机器人]
【维科杯】步科电气参评“维科杯·OFweek 2023中国机器人行业年度卓越供应商奖”
维科杯· OFweek 2023中国 机器人 行业年度评选(简称OFweek Robot Awards 2023),是由中国高科技行业门户OFweek维科网及旗下权威的机器人专业媒体-OFweek维科网·机器人共同举办。该评选是中国机器人行业内的一大品牌盛会,亦是高科技行业具有专业性、影响力的评选之一。 此次活动旨在为机器人行业的产品、技术和企业搭建品牌传播展示平台,并借助OFweek平台资源及影响力,向行业用户和市场推介创新产品与方案,鼓励更多企业投入技术创新;同时为行业输送更多创新产品、前沿技术,一同畅想机器人行业的未来。 维科杯· OFweek 2023中国机器人行业年度评选“OFweek Robot Awards 2023
[机器人]
小广播
最新嵌入式文章
何立民专栏 单片机及嵌入式宝典

北京航空航天大学教授,20余年来致力于单片机与嵌入式系统推广工作。

换一换 更多 相关热搜器件
电子工程世界版权所有 京B2-20211791 京ICP备10001474号-1 电信业务审批[2006]字第258号函 京公网安备 11010802033920号 Copyright © 2005-2024 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved