要提高制造業(yè)的自動化水平宽藏，助力全行業(yè)向智能化邁進(jìn)，工業(yè)機器人的配套必不可少。本文主要就CIMT2021部分工業(yè)機器人展品進(jìn)行評述筐眷，并概括介紹工業(yè)機器人與機床配套應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展趨勢。

一习柠、部分展商及展品

1. 廣州數(shù)控設(shè)備有限公司

廣州數(shù)控重點演示了工業(yè)機器人與視覺系統(tǒng)配合進(jìn)行相關(guān)作業(yè)匀谣。

（1）3D視覺搬運演示單元

該單元由GSK的RB50工業(yè)機器人配合3D視覺系統(tǒng)等構(gòu)成，能完成對各種無序擺放工件的抓取资溃，可靈活應(yīng)用于各領(lǐng)域的上下料作業(yè)武翎。

RB50是廣數(shù)自主研發(fā)的中負(fù)載工業(yè)機器人烈炭，電機、驅(qū)動督巍、系統(tǒng)卫道、減速器等四大核心零部件全國產(chǎn)化。采用電機后置的結(jié)構(gòu)方式单旺，通過傳動軸秒勿、齒輪系等驅(qū)動末端運動，小臂拔怜、腕部等前部機構(gòu)緊湊輕巧吹兴，使整機速度較高。同時盏踢，整機線纜全部內(nèi)置施揪，防護(hù)性能好，更利于在有粉末赐杏、飛濺的惡劣環(huán)境下作業(yè)交某。

該機器人額定負(fù)載50kg，臂展1950mm散骚，重復(fù)定位精度±0.05mm麻诀，廣泛應(yīng)用于打磨、拋光缸逃、機床上下料针饥、沖壓、搬運等需频。

RB50工業(yè)機器人配合3D視覺系統(tǒng)

（2）RB165搬運演示單元

該單元使用一臺GSK的RB165A1工業(yè)機器人丁眼，配合視覺裝置及夾具完成對工件精準(zhǔn)抓取、擺放昭殉，可靈活應(yīng)用于各行業(yè)領(lǐng)域的上下料苞七、碼垛及輸送作業(yè)。機器人和視覺定位準(zhǔn)確挪丢，是進(jìn)行穩(wěn)定蹂风、高效生產(chǎn)的重要保證。

RB165A1機器人使用平衡缸設(shè)計乾蓬，減小電機和減速器的負(fù)荷輸出要求惠啄，增大機器人的有效負(fù)載。采用電機后置的結(jié)構(gòu)形式任内，減輕機器人末端重量歇盒，提高有效負(fù)載。各主要部件經(jīng)過有限元優(yōu)化分析以及動力學(xué)分析腐熊，進(jìn)行輕量化設(shè)計韩丸，在保證機器人本體剛度的同時減輕本體重量窘携。采用廣數(shù)專門研發(fā)的大功率高速電機和驅(qū)動，自主研發(fā)的控制系統(tǒng)查新，機器人運動速度快杀终、精度高。機器人可靠性好批先，曾在廣汽集團的汽車生產(chǎn)線上和海爾集團的自動化生產(chǎn)線上應(yīng)用息聪，因其使用效果良好得到客戶認(rèn)可。

RB165A1機器人經(jīng)系列化設(shè)計延伸出RB130和RB210兩款機型產(chǎn)品劳诽，以滿足不同客戶的應(yīng)用需求序评。額定負(fù)載165kg，臂展2463mm定歧，重復(fù)定位精度±0.1mm，應(yīng)用于搬運僻匿、點焊官地、打磨、雕刻等領(lǐng)域烙懦。

RB165A1工業(yè)機器人

2. 埃斯頓自動化

埃斯頓展出了多款機器人本體及控制系統(tǒng)驱入。

（1）  新一代折彎專用機器人ER80B-2565-BD

埃斯頓在應(yīng)用成熟且市場占有率較高的鈑金折彎領(lǐng)域，推出新一代折彎機器人ER80B-2565-BD氯析，主要在機器人控制系統(tǒng)進(jìn)行性能優(yōu)化和提升亏较，采用新一代控制器及振動抑制算法，大幅度提升機器人精度和速度掩缓。擁有豐富的折彎工藝軟件包雪情。基于人機工程學(xué)的機器人設(shè)計你辣，使ER80B-2565-BD動作更柔順巡通，全新白色涂裝工藝，兼顧工業(yè)實用與美學(xué)的統(tǒng)一舍哄。

（2）新一代沖壓專用機器人ER15-1520-PR

這是埃斯頓最新發(fā)布的沖壓機器人宴凉，應(yīng)用于沖壓上下料工序。新款機器人采用高性能動力學(xué)模型表悬，全新的速度規(guī)劃和振動抑制算法蓄帐，大幅度提高速度和穩(wěn)定性；優(yōu)化手腕結(jié)構(gòu)設(shè)計俏川，J1軸采用中空設(shè)計警钥，充分考慮沖壓工作環(huán)境中動作范圍大，頻率快的特性崭甩。同時ER15-1520-PR配備成熟的沖壓工藝軟件包抵思，簡單易用的操作界面悉砌，靈活的工藝配置。具備安全監(jiān)測機制焙句，保證交互和配置的正確性符晃。

（3）埃斯頓全資子公司CLOOS七軸高柔性焊接機器人

七軸機器人QIROX為六軸關(guān)節(jié)型機器人QRC-410-E的延伸機型，可選配的第七軸既可以直接安裝在機器人底座上港摘，也可以安裝在機器人變位機上绒双，擴大了機器人的工作范圍，使焊槍處于最有利的施焊位置脖嗽。

（4）埃斯頓新升級ER6-1450-H焊接機器人

該焊接機器人采用新一代機器人控制器及振動抑制算法还织，在速度、精度主巍、軌跡規(guī)劃方面均有大幅度提升冠息。運行速度相比上一代產(chǎn)品提升30%。

3. FANUC（發(fā)那科）機器人

（1）CNC-QSSR

快速簡便啟動自動化Quick & Simple Start-up of Robotization (QSSR) 功能孕索，可實現(xiàn)機器人與數(shù)控機床的快速連接與設(shè)定逛艰，減少系統(tǒng)集成時的連接與調(diào)試時間。它基于發(fā)那科機器人接口功能搞旭，內(nèi)置了機器人與加工中心的信號交互系統(tǒng)和人機交互界面散怖，并為客戶提供了一系列標(biāo)準(zhǔn)化模塊，客戶僅需提供夾具肄渗、機器人手抓和加工程序镇眷，就能進(jìn)行自動化生產(chǎn)。機器人與機床的連接迅速簡單翎嫡，機器人的編程操作更容易欠动，甚至可以通過數(shù)字仿真技術(shù)自動生成機器人運動軌跡和程序，無需人工參與編程即可控制機器人進(jìn)行自動化作業(yè)钝的，并在工作過程中自動避開干擾物翁垂。

QSSR連接：簡單連接和設(shè)定

只需要一根網(wǎng)線即可簡單地實現(xiàn)機床和機器人的連接；通過CNC和機器人屏幕上的引導(dǎo)功能進(jìn)行通信設(shè)置港揉。

使用G-code功能簡便地創(chuàng)建機器人程序减磷，便于機床操作者操作機器人；用機床操作者熟悉的系統(tǒng)G代碼程序控制機器人上下料宰孙；利用機床的手脈進(jìn)行定位氏赴，可以在CNC中指定特定通過點，一鍵生成機器人程序坚哲。

QSSR自動路徑：自動生成機器人程序

只需要指定起點和終點服酥，即可自動生成可避免機床碰撞的軌跡；生成的程序由CNC的M代碼調(diào)用。

（2）發(fā)動機螺栓擰緊及視覺檢測

FANUC推出新款協(xié)作機器人的發(fā)動機螺栓擰緊及視覺檢測系統(tǒng)展示單元找肤，配合智能視覺严齿，機器人能自動進(jìn)行螺栓擰緊，不需要人工編程踩林。因為協(xié)作機器人具備力矩反饋功能骄闺，因此不需要增加力矩傳感器也可以自動進(jìn)行擰緊姿態(tài)調(diào)整。其新型控制器醋掖，體積小剃袍，重量輕，單人可搬運捎谨。

（3）壓鑄單元全自動化系統(tǒng)

壓鑄單元全自動化系統(tǒng)使用了4臺機器人進(jìn)行自動化作業(yè)民效，包括1臺M-20iB 25、1臺M-710iC 70涛救、2臺M-20iD 25機器人畏邢。工序順序是：先用M-20iB25機器人給壓鑄機上料，壓鑄后用M-710iC 70機器人取出工件州叠，先后進(jìn)行壓鑄機去渣包及風(fēng)冷工序棵红，然后把工件放進(jìn)壓鑄件伺服切邊裝置切除料柄，再由一臺M-20iD 25機器人取出工件進(jìn)行去毛刺工序咧栗。去除加工面飛邊后，由另一臺M-20iD 25機器人抓取工件進(jìn)行毛坯面去毛刺虱肄，最后上料至機床進(jìn)行加工致板。從壓鑄上料、去渣包咏窿、風(fēng)冷斟或、切除料柄、加工面去毛刺虫喝、毛坯面去毛刺肮插，到加工機床上、下料俊揣，整個作業(yè)流程實現(xiàn)完全自動化晚惊。

其中壓鑄機器人M-20iB 25采用內(nèi)走線的本體結(jié)構(gòu)，電機乐太、電纜不外露宛蒲，防護(hù)等級可達(dá)IP67，適用于多種較惡劣環(huán)境莉孽。該機臂展長恼稠，負(fù)載能力大，本體重量輕。M-710iC 70是FANUC老款經(jīng)典通用機器人来锥，常用于搬運偏秦、碼垛、焊接腥例、裝配等辅甥，與50kg機器人M-710iC 50是同一系列產(chǎn)品，屬于衍生款院崇。M-20iD 25是FANUC新款主打機器人肆氓，456軸采用齒輪傳動，結(jié)構(gòu)緊湊底瓣，重量輕谢揪，成本低，而且小臂和手腕具備φ57mm的中空直徑捐凭，可防止線纜卡住和磨損拨扶，減少線纜與設(shè)備的纏繞，本體可以實現(xiàn)與焊接機器人通用茁肠，但是齒輪的加工和裝配要求較高患民。經(jīng)過全新升級后，外觀簡潔垦梆、大方匹颤、美觀，采用細(xì)長彎曲大臂設(shè)計托猩，可以減少干擾卡催，節(jié)省空間，適合在擁擠的生產(chǎn)環(huán)境中使用溶迹。

FANUC機器人系統(tǒng)具備軟浮動功能绘菲，在機器人抓取工件進(jìn)行去渣包和去毛刺的時候可以保持恒力工作。

加工面去毛刺機器人末端有一旋轉(zhuǎn)氣缸剩织，通過旋轉(zhuǎn)氣缸變換工具可以實現(xiàn)去毛刺和零件抓取兩種動作雄工。機器人末端同時集成了二維視覺傳感器和六維力傳感器，通過視覺識別硬拴，機器人可以自動生成去毛刺工作軌跡番产，通過力傳感器的力反饋，實現(xiàn)浮動去毛刺娩纱，讓機器人自動進(jìn)行姿態(tài)調(diào)整瞒唇，保證在去毛刺過程中，切削力大小穩(wěn)定磨豁，倒角一致服畜。

毛坯面去毛刺機器人四爹，夾持工件利用浮動銑刀和浮動銼刀進(jìn)行毛刺去除。

通過Smart LINK SCADA數(shù)據(jù)采集及監(jiān)控系統(tǒng)投放，可以采集生產(chǎn)單元的機器人信息奈泪、機床信息、壓鑄島生產(chǎn)信息灸芳、壓鑄機工藝信息等涝桅，進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)測和調(diào)控。

（4）機床與機械手集成方案

FANUC也推出了機床與機械手的集成方案烙样，將機床上下料機械手的控制功能模塊內(nèi)嵌于CNC中冯遂，可用CNC對機械手進(jìn)行編程控制，調(diào)整機械手的動作谒获，輕松實現(xiàn)工件上下料的自動化蛤肌，并提高易用性。目前推出的方案批狱，只能對只有一兩個軸的簡單機械手進(jìn)行點到點動作控制裸准，用于工件的搬運工作，不能進(jìn)行軌跡的控制赔硫。

4. SIEMENS（西門子）

西門子此次參展的主題是“數(shù)字化企業(yè)——讓機床制造業(yè)更進(jìn)一步”炒俱，數(shù)字化設(shè)計及生產(chǎn)是其主要展示內(nèi)容。

西門子系統(tǒng)機器人與機床集成解決方案有四種：

（1）機床與機器人各自有獨立的控制系統(tǒng)估浴，機器人編程由機器人系統(tǒng)完成没靖，機床系統(tǒng)內(nèi)部集成了便于與機器人通訊的PLC I/O通訊接口，能快速便捷地實現(xiàn)機器人和機床的連接酒管。一般適用于機床工件上下料應(yīng)用勤驾，支持所有品牌的機器人。828D腿弛、840Dsl系統(tǒng)均可滿足應(yīng)用。

（2）機器人不帶自身的控制系統(tǒng)雁巾，機床系統(tǒng)的SINUMERIKOperate直接完成機器人的操作編程躬摆，通過一個中間的PLC向機器人發(fā)送指令，控制機器人動作岔霞。能實現(xiàn)一些簡單的動作阻洋，一般適用于機床工件上下料應(yīng)用，支持KUKA的機器人阵厨。828D败芙、840Dsl系統(tǒng)都可滿足應(yīng)用。

（3）機器人不帶自身的控制系統(tǒng)惫谤，通過數(shù)字雙胞胎技術(shù)壁顶，在電腦上用CAM為機床和機器人編程，然后發(fā)送至機床控制系統(tǒng)，再通過中間處理器向機器人發(fā)送指令若专，控制機器人動作许蓖。通過運動控制層連接，能實現(xiàn)連續(xù)軌跡和復(fù)雜的動作控制调衰，精度較高膊爪，適用于機床上下料和工件加工。支持KUKA嚎莉、史陶比爾的機器人米酬。只有840Dsl系統(tǒng)可以滿足使用。

（4）無需機器人控制器和中間處理器趋箩，編程后直接由機床系統(tǒng)控制機器人動作赃额，將機器人控制系統(tǒng)和機床控制系統(tǒng)完全合成一體，實現(xiàn)機器人運動鏈全集成阁簸，能實現(xiàn)連續(xù)軌跡和復(fù)雜的動作控制爬早，精度較高，適用于機床上下料和工件加工伏嬉。支持COMAU碟姓、MABI的機器人。只有840Dsl系統(tǒng)可以滿足使用怕翘。

二易传、發(fā)展趨勢

機床與機器人高度集成是本次展會的一大亮點和重點。從展會展品不難看出辞镇，當(dāng)前制造技術(shù)發(fā)展的趨勢是：提高自動化水平臭赃、廣泛應(yīng)用數(shù)字化技術(shù)、采用網(wǎng)絡(luò)化管理忙甩、向智能化邁進(jìn)尽舱。如何將機器人和機床高度集成，降低機器人編程難度揉罗，或自動生成機器人程序元炭，控制機器人自動工作等，是實現(xiàn)自動化掷情、智能化生產(chǎn)的新趨勢软吐。在CIMT2021展會中，F(xiàn)ANUC吟税、三菱電機凹耙、SIEMENS、DMG MORI都展出了機床與機器人高度集成的系統(tǒng)和方案肠仪。

提高機器人控制系統(tǒng)和機床系統(tǒng)的通訊性肖抱，甚至將機器人系統(tǒng)和機床系統(tǒng)集成在一起备典，可以節(jié)約成本，同時增強機器人和機床的溝通與協(xié)作能力虐沥，使集成方案更加穩(wěn)定可靠熊经，這也是國內(nèi)相關(guān)企業(yè)努力的方向之一。

加強工藝軟件包的開發(fā)勢在必行∮眨現(xiàn)在客戶的需求不僅僅是一個好用的機器人镐依，而是一套實用的解決方案，這往往涉及到相關(guān)領(lǐng)域的工藝問題天试，需要開發(fā)如沖壓軟件包槐壳、焊接軟件包、折彎軟件包等工藝軟件包喜每，配合機床高效生產(chǎn)课妙。

為了提高生產(chǎn)線的自動化、智能化程度找鹅，提高生產(chǎn)線的可靠性翎钳、穩(wěn)定性，協(xié)調(diào)好機器人與周邊設(shè)備的動作轩从，實現(xiàn)定制化生產(chǎn)等鸣丝，生產(chǎn)管理系統(tǒng)和數(shù)字雙胞胎技術(shù)，將是今后必然的發(fā)展趨勢融沟。

（中國機床工具工業(yè)協(xié)會cmtba）

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