汽车行业过去一直是机器人应用*主要领域，随着自动化需求的提升，工业机器人应用得到更大的拓展，除传统的焊接应用外，机器人在机床上下料、物料搬运码垛、打磨、喷涂、装配等领域也得到了广泛应用。金属成形机床是机床工具的重要组成部分，成形加工通常与高劳动强度，噪声污染，金属粉尘等联系在一起，有时处于高温高湿甚至有污染的环境中，工作简单枯燥，企业招人困难。工业机器人与成形机床集成，不仅可以解决企业用人问题，同时也能提高加工效率和安全性，提升加工精度，具有很大的发展空间。

机器人折弯集成应用主要有两种方式。一是以折弯机为中心，机器人配置真空吸盘，磁力分张上料架、定位台、下料台、翻转架形成折弯单元。二是机器人与激光设备或数控转台冲床、工业机器人行走轴，板料传输线，定位台，真空吸盘抓手形成的板材柔性加工线。

埃斯顿利用自己在机器人控制系统与机床数控系统的技术和平台，实现无缝连接，开发折弯软件包，对折弯过程中机器人托料实现闭环控制。在不同折弯速度下，机器人实现自动匹配的完全跟踪，折弯软件包也使折弯示教时间从过去2-3天缩短到2-3小时。在开关柜、文件柜、电梯、防盗门等加工中得到很好应用。

工业机器人与数控机床集成的四大应用
机器人与压力机冲压集成应用主要有两种方式。一是单台机器人冲压上下料：通过机器人将板料从拆垛台移送到定位台，定位后再移送到压力机模具中实施冲压，冲压结束后，通过机器人取料放入堆垛台，实现单台压力机机器人自动上下料。二是机器人冲压连线：通过多台机器人在多台压力机之间建立冲压连线。

根据加工工件成形工艺要求，需要在多台压力机配合加工，整条生产线由拆垛机器人，上料机器人、压力机之间传输搬运机器人，尾线机器人组成。与直线坐标的机械手相比，采用工业机器人更有柔性，对模具没有等高要求，容易集成。埃斯顿利用自主压力机控制系统和机器人控制系统无缝连接，使机器人的动作和压力机达到*佳协调，利用现场总线，使整条生产线效率*大化，安全性更高

热模锻生产线通常由两台模锻压机组成，一台用于冲压，另一台用于切边。热模锻机器人集成应用通常配置两台机器人，一台负责将中频炉处理后的高温物料移送给冲压成形模锻压机，另一台负责从冲压成形模锻压机取料后移送到另一台模锻压机进行切边。为防止高温冲压工件粘住模具，需要每次冲压后对模具进行石墨润滑，润滑可以由机器人完成，也可以采用专门机构实现。

由于锻造是高温高湿且又有石墨润滑带来的恶劣环境，特别要注意机器人的防护工作以及机器人本身抗热辐射能力，埃斯顿公司机器人4-5-6轴电机在机器人大臂和小臂连接处，具有自我远离热辐射的结构特点。在模锻压机安装电子凸轮控制系统，使模锻压机运行与机器人运行协调，提高加工效率，提升系统的安全性。

焊接是成形机床板材加工后道工序，机器人焊接有电阻焊和弧焊两种类型，焊接机器人应用占整个机器人应用的40%以上。弧焊应用是以机器人为核心，配置焊机、送丝机、焊***、工装夹具等组成焊接工作站。埃斯顿可提供6kg、臂长为1400、1600和2000mm的专用弧焊机器人工作站。电阻焊应用是以机器人为核心，配置点焊***、焊接控制器、水气单元、管线包、工装夹具等组成点焊工作站。埃斯顿可提供220kg、臂长2600mm的专用电阻焊机器人工作站。此外，埃斯顿自动化公司为焊接应用开发专用焊接软件包，将焊接专家工艺参数库集成到机器人系统中，满足各种类型需要。

机器人是先进制造技术和自动化装备的典型代表，智能化工业装备已经成为全球制造业升级转型的基础。工业机器人与数控机床集成应用，使智能制造与数字化车间、智能工厂从概念走向现实。

我国是制造业大国，全球90%的手机、80%的空调和计算机、70%的光伏电池、60%的电视都是中国制造，以工业机器人为代表的的智能装备能够提高生产效率和产品质量，被认为是中国制造业转型升级的重要突破口。但在企业应用上，我国工业机器人还面临着一些问题。

在近日举行的第三届中国(杭州)国际机器人西湖论坛上，中国工程院院士谭建荣指出，企业是机器人应用的重点，从技术上说，当下企业工业机器人在应用中遇到四大难点，分别是运动**性、作业平稳性、布局多样性、操作易用性。
机器人运动**性和作业平稳性的问题，或许可以解答为什么有些岗位目前还不适合机器换人。

在汽车制造过程中，工业机器人已经在焊接、喷涂等工艺上可以实现完全代替人工，并且可以保证产品质量明显得到提升。但在一些精密零件的制造、加工、组装中，由于机器人操作的**性和平稳性不够高，这部分工作仍然要依靠人工。富士康作为苹果公司*大的代工厂，曾经多次高调宣布引进机器人来代替人工操作，但机器人的产出效果并不尽人意。2016年，就曾有富士康上的管理层表示，iPhone上组装的螺丝，机器人很难保持这么高的精度，只要没对准，iPhone和机器人都将报废。这反而带来了更大的维护成本。目前富士康的机器人生产精度为0.05毫米，而苹果手机对生产精度的要求是0.02毫米。

要实现机器人的灵巧运动控制，就要确保机器人运动的**性和操作的平稳型。谭建荣认为，运动**性问题，从技术上看就是如何实现工业机器人运动学**建模与求解。使机器人运动具有平稳性，就要进行动力学的分析。因为理论上机器人的关节是一个点，实际上机器人的关节有间隙，运动副间隙引起的冲击与振动会影响机器人工作的平稳性。

工业机器人还面临布局多样性的问题。目前来说，工业机器人应用市场占比较多的行业是汽车（含汽车零部件、整车、汽车电子）、3c电子、金属加工。尤其是3C电子领域，产品更新换代的速度快，对于柔性要求、精度和速度就相对更高，使用工业机器人时就必须考虑如何布局设计快速地适应公司的新产品、新工艺。如果出现机器人不能适应产线调整，或者调试机器人耗费时间过长，甚至完全不匹配新产品的情况，那么引入机器人可能会带来更多成本。归根结底，还是要通过作业流程设计、运动学动力学设计以及它的**性和平衡性的设计，从而让机器人变得更加柔性化，能够适应不同的产品生产模式。

机器人的操作易用性也是一大问题。机器人的操作、控制开关和日常维护、保养等，所需高等技术人员的工资比不用机器人时普通操作工工资高。即使不考虑成本，由于国内机器人应用人才出现巨大缺口，对专业性的要求也比较高，想聘用到一名合格的工程师也非易事。这也是操作简单、易用性好的示教型机器人深受市场欢迎的原因。谭建荣认为，提高机器人的易用性，需要实现机器人的示教。

虽然我国工业机器人应用仍以汽车产业为主，但在5G技术的带动下，3C电子对工业机器人的需求明显增加，而且朝着小而精、精而快的方向发展。此外，随着食品、仓储、光伏等行业对于自动化率需求的不断提升，这些行业对机器人的需求也在逐步增加。如果这四个问题都能得到解决，无疑能加快工业机器人在制造业中的应用。
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