机器人如何分得打磨市场一杯羹？

央视国防军事频道《国防科工》曾报道了航空西飞钣金工李世峰用一把榔头敲出几百架战机的故事，而且，不只我们这样做，国际上也通行这种方式。在位于西雅图波音的工厂里，有20余人如李世峰一般，专门负责打磨飞机的蒙皮，波音737型、757型、767型、777型等各种大型民航机，都是在西雅图的工厂这样一榔头一榔头敲出来的。在位于图卢兹空中客车工厂、位于德比的劳斯莱斯工厂，同样有着手持榔头和凿子的工人，专门负责打磨飞机的蒙皮。那为什么当今工业技术已经高度自动化，部分零部件的打磨依然主要由人工完成？带着这样的疑问，我们今天一起来探讨一下打磨工艺的难点，打磨自动化的现状与前景，打磨如何才能成为老“磨工”？机器人如何分得打磨市场一杯羹等问题。

1 何为打磨？

打磨，是表面改性技术的一种，通过摩擦改变材料表面物理性能的一种加工方法，主要目的是为了获取特定表面粗糙度。在传统的制造业中，打磨应用十分广泛，如铸、锻造和焊后的零件通常需要通过打磨来提高轮廓精度和表面质量；精密的镜片，大型复杂构件如叶片，特殊材料的薄壁件等需要依靠打磨加工来满足特殊的表面需求。正如上述工业场景，材质复杂，加工工艺复杂多变等多种原因给打磨带来多种特定化的需求，导致需要人工凭借经验，自主判断如何更好打磨。

2 打磨自动化的现状、前景与难点

在社会老龄化日趋严重的发展态势下，打磨工出现了青黄不接的局面，熟练工大量缺乏，劳动力不足的问题，与此同时，随着自动化和机器人技术的大力发展，自动化打磨逐渐发展并广泛应用于汽车制造、3C行业、家电零部件行业、木材建材家居制造等行业，用于工件的表面打磨、棱角去毛刺、焊缝打磨、内腔内孔去毛刺等工作。

与人工打磨相比，机器人打磨能避免火花、粉尘及噪音对人身心健康的影响；能解决打磨不一致的问题；能降低人工成本，提高生产效率。数据显示，2022年我国抛光打磨机器人市场规模达96.1亿元，同比增长18.7%，其中汽车、3C行业的占比排名前二，分别占比18.9%和19.5%。未来，在制造业自动化需求持续释放的态势下，机器人打磨这一“潜力股”有望拓展更多用武之地。

毋庸置疑，机器人打磨的优势十分明显，但因打磨工艺的特殊和难点，导致经过多年发展，抛光打磨机器人应用规模仍然较小。

对于发展缓慢的原因，通过对市场的观察，大致存在以下制约因素：1.对于老磨工的打磨经验，难以完全迁移至机器人程序中；2.力控力度较难实现随机调整，以应对被加工工件表面复杂变化；3.部分场景打磨路径复杂，机器人轨迹自适应较难；4.打磨场景可大致分为软硬材料，软材料如塑料、木料等，硬材料如金属等，硬材料对机器人刚性要求高；5.场景通用性低，打磨工件类型、多样，难以规模化复制同类工艺。

3 机器人如何成长为老“磨工”？

道阻且长，未来可期。机器人打磨是趋势必然，但如何成为老“磨工”？这不是一蹴而就的事情。虽然自动化打磨进程并不如其他工艺速度快，但是值得庆贺的是，据小编所知，多家协作机器人企业十来年如一日的深耕在打磨市场，以期开出化赋能传统工艺的火花，而且在某些行业里面正由星星之火形成燎原之势。本文仅以协作机器人企业——节卡机器人为例，该面对打磨机器人接触力控制、轨迹规划等技术难点，经过多年的案例实践与技术积累，已形成成熟的柔性智能力控打磨方案。并已经在汽车和3C等行业取得了较好的应用。

针对曲面形状复杂多变，自动打磨轨迹规划难的问题，节卡机器人打造了多点位示教+自研力控。节卡机器人可携带打磨工具依据自定义的示教轨迹运作，并在力控补偿作用下，根据产品表面轮廓变化来实时调整作用力，满足平面、边缘，甚至是大曲率、复杂曲面的轨迹跟踪与自适应要求。

针对产品产品一致性问题，节卡机器人推出搭配六维力+恒力柔顺功能。传感器精度可达量程千分之五，节卡机器人可实时反馈、调整并精确保证恒力打磨，使打磨工具在设定的接触力范围内紧密贴合产品表面，有效化解工件打磨不均、打磨过度问题，提升产品一致性。

针对产品种类多，多样化打磨需求，节卡机器人可赋能企业实现快速换产。JAKA协作机器人力量程可达800N，力矩量程可达40Nm，过载能力可达5500N/160Nm，小巧灵活、部署调试快。

在使用上，JAKA打磨机器人适合操作工，实现快速上岗。工人经短期培训后，可快速掌握JAKA图形化&拖拽示教功能。JAKA Zu APP内置既有编程模块，工人通过组合指令模块可快速设定直线、弧线、多层次嵌套的打磨路径，编程像搭积木一样简单。节卡机器人力控拖拽示教十分顺滑，工人可手动拖拽机器人编辑点对点轨迹，简易直观，调试灵活。

目前节卡机器人在汽车、3C电子及家具木料等行业有较为成熟的应用。

在汽车行业，实现了后视镜外罩合模线打磨抛光，针对后视镜外罩的外形和材质特殊性，JAKA打造了汽车后视镜外罩打磨抛光柔性自适应解决方案。

在3C电子行业，实现了金属外壳打磨下料，节卡机器人通过集成复合夹具和浮动打磨工具，配合工装治具，可实现机器人代替人工完成打磨抛光工艺、自动下料，提高产品一致性、良品率，降低人工劳动强度，改善工作体验。

在通用工业行业，实现了家具木料曲面打磨。除此之外，节卡机器人在五金、陶瓷制品、、医疗器械等领域的打磨场景也有着不俗表现。

依托轨迹规划与平滑、末端抖动抑制等方面核心技术及场景实践经验，节卡机器人不断破解千行百业的打磨自动化难题，助力制造业产线释放自动化“磨”力。

相信随着越来越多的企业不断躬身行业、钻研市场、精进技术，终将实现更多领域高质量的自动化打磨。

审核编辑：黄飞