2、工业机器人与金属成形机床集成应用的主要形式
工业机器人在金属成形机床中的应用领域较为广泛,包括码操、搬运、焊接与装配等,但一般被作为辅机使用。目前,工业机器人与金属成形机床集成应用的主要形式如下。
第一,二者集成柔性生产线。此种形式中,工业机器人承担的工作任务是转换工件工序,并与多台金属成形机床组成柔性生产线。其较某种单机上下料更为复杂,价值也更高。在当前工业转型升级时代背景下,市场需求的旺盛程度不断增加。因此,现场条件与工艺路线等因素对金属成形机床的布局起着决定性因素。常见类型包括对面布置型、有直线型、U型和L型等。其中,由三台金属成形机床构成的U型布局,主要由一台工业机器人在场地中间进行工件转换,布局特别紧凑。
第二,单机上下料。此种形式中,工业机器人在金属成形机床中的应用最为成熟与典型。其对需要吊装的笨重工件,以及加工时间短且生产批量大的中小零件加工来说,明显优势是比人工上下料更为安全、速度快且准确。工业机器人与金属成形机床的结构关系可分为两种形式,即与金属成形机床构成一体和工业机器人安装于机床外部。其中,后者又可分为衔架式、移动式和固定式等。
第三,独立完成加工工序。此种形式中,为工业机器人装上专用手爪,其便可完成机床清洗、抛光、切割与打磨等工艺。甚至可以直接夹持切削工具,对工件进行切削加工、铆接、攻丝与打孔等。此外,可将其用于高温环境下,进行人工难以直接完成的工作,包括更换热态模具、上下热毛坯、浇注、机械锻造与铸造与取铁液等。在此情形下,工业机器人本身便可视为一台金属成形机床。并且,具备触觉与视觉的工业机器人,可以被用于复杂工序中,如零件分选、上下料与组装等,且无需携带专用工位器具。
第四,共同完成加工工艺。此种形式中,工业机器人在冲剪、折弯机上夹持工件,从而实现加工操作。此工作不仅是简单的上下料,而是替代全部的传统人工作业。此形式的主要优势是较人工操作更为快速、准确,可以大幅提升提高生产效率与产品质量,甚至有利于彻底解决冲压类机床工作中的工伤隐患。
3、我国工业机器人与金属成形机床集成应用的现状与问题
工业机器人与金属成形机床在制造原理和结构等诸方面均较为相似,如伺服电机驱动、数控系统控制,以及可实现精确位置移动的自动装置等。因此,金属成形机床制造商在工业机器人的晒制上优势较为明显。而这些优势带来的巨大商机,早已被国内诸多目光敏锐机床制造企业所察觉。所以,早于多年前,便已有部分机床及企业介人对工业机器人
的制造与研发。发展至当前,我国开展工业机器人研制的金属成形机床企业,主要为数控系统厂和主机厂两类。其中,后者的产品门类较为齐全,主要优势集中于成套项目承接。
然而现阶段,虽然我国工业机器人与金属成形机床的集成应用正日趋广泛。但从行业的整体发展程度来看,二者集成应用在数量与规模上,均处于初级起步阶段,与发达国家仍有较大差距。主要表现为以下几方面:第一,工业机器人与金属成形机床集成应用所处水平较低,诸多先进技术仍未充分应用。并且,应用形式仅是简单地将金属成形机床和工业机器人相组合,但各自使用分离的控制系统。第二,行业内部缺乏可借鉴与参考的技术标准规范或理论基础,制造商与用户均缺乏充足的知识与经验。第三,工业机器人领域属于新兴行业,相关应用型专业人才十分匮乏,导致诸多项目受阻。总体而言,在工业机器人与金属成形机床集成应用中,许多理论与实践问题均未得到充分认识、论证与解决。
因此,要充分发挥工业机器人与金属成形机床的集成应用优势,还需各餐祝主体的不懈努力。
4、工业机器人与金属形成机床集成应用的发展路径
根据上文所述,当前我国工业机器人与金属成形机床集成应用中仍存在诸多问题。因此,需从以下几方面对二者的集成应用进行探讨,充分发挥二者的合力优势,推进汽车制造企业发展进程。