工業(yè)機(jī)器人正大踏步走進(jìn)機(jī)床領(lǐng)域，并與機(jī)床結(jié)合在一起，為用戶提供各種個(gè)性化的智能制造裝備。目前國(guó)內(nèi)企業(yè)在機(jī)床上應(yīng)用機(jī)器人還處于起步階段，許多理論和實(shí)踐問題還沒有充分認(rèn)識(shí)與解決。
一、機(jī)器人與機(jī)床集成應(yīng)用的快速發(fā)展
權(quán)威的專業(yè)展覽會(huì)是反映一個(gè)行業(yè)總體情況和技術(shù)趨勢(shì)的最佳窗口。我們不妨從近三年來幾個(gè)國(guó)內(nèi)外知名機(jī)床展覽會(huì)，看一下機(jī)器人與機(jī)床集成應(yīng)用的發(fā)展情況。
（1）CCMT2014展覽會(huì)的情況
該展會(huì)全稱是中國(guó)數(shù)控機(jī)床展覽會(huì)，由中國(guó)機(jī)床工具工業(yè)協(xié)會(huì)于2014年2月24～28日在上海新國(guó)際博覽中心舉辦。展會(huì)上共展出64臺(tái)6關(guān)節(jié)機(jī)器人與機(jī)床集成應(yīng)用的案例，比上屆展會(huì)（CCMT2012）的31臺(tái)增加1倍之多，足以說明當(dāng)前機(jī)器人與機(jī)床集成應(yīng)用的熱度。
在這次展會(huì)上，首次出現(xiàn)了機(jī)器人制造商、機(jī)器人集成商和機(jī)器人應(yīng)用企業(yè)齊聚的場(chǎng)面。展出自行制造機(jī)器人的機(jī)床企業(yè)，也由上屆3家增至7家，分別是：廣州數(shù)控、南京埃斯頓、大連機(jī)床、華中數(shù)控、大連光洋、北村機(jī)床、成都廣泰等，其中有4家原來的主營(yíng)業(yè)務(wù)是數(shù)控系統(tǒng)。
展會(huì)上引人注目的還有秦川機(jī)床集團(tuán)展出自行開發(fā)研制的機(jī)器人專用RV減速器，以及大連光洋展出了具備刀庫(kù)和電主軸的銑削機(jī)器人，這使機(jī)器人本身演變成了一臺(tái)加工中心。
（2）EMO2013歐洲機(jī)床展覽會(huì)的情況
該展會(huì)由歐洲機(jī)床工業(yè)合作委員會(huì)于2013年9月16～21日在德國(guó)漢諾威舉辦，其眾多工業(yè)機(jī)器人與數(shù)控機(jī)床集成應(yīng)用案例成為展會(huì)一大亮點(diǎn)。特別是KUKA公司與SIEMENS公司聯(lián)合舉行新聞發(fā)布會(huì)，宣布雙方將展開全面業(yè)務(wù)合作，共同推進(jìn)工業(yè)4.0的智能自動(dòng)化解決方案，成為展會(huì)的一個(gè)重要事件。
在CCMT2014展會(huì)上，KUKA機(jī)器人維修，這兩家就已經(jīng)進(jìn)行了機(jī)器人與機(jī)床集成應(yīng)用的聯(lián)合展示。
在展會(huì)上，機(jī)器人與機(jī)床集成應(yīng)用的展示比比皆是。例如，德馬吉森精機(jī)(DMGMORI)公司展出了工業(yè)機(jī)器人上下料等多種自動(dòng)化加工解決方案。SPINNER公司展出的6臺(tái)數(shù)控車床展品，都有機(jī)器人上下料。馬扎克(MAZAK)、大隈(OKUMA)、EMAG、大連機(jī)床集團(tuán)等公司也展出了機(jī)器人與機(jī)床集成應(yīng)用的展品。
（3）IMTS2012展覽會(huì)的情況
該展會(huì)由美國(guó)機(jī)械制造技術(shù)協(xié)會(huì)于2012年9月10～15日在美國(guó)芝加哥舉辦。在該展會(huì)上，工業(yè)機(jī)器人的參展陣容空前壯觀，全球四大機(jī)器人制造商庫(kù)卡(KUKA)、ABB、安川（YASKAWA）、發(fā)那科(FANUC)均高調(diào)亮相，展出了數(shù)量眾多，規(guī)格、用途各異的機(jī)器人展品。
在焊接、搬運(yùn)、碼垛、裝配等大多數(shù)應(yīng)用領(lǐng)域里，工業(yè)機(jī)器人是作為主機(jī)使用的。與此不同，與機(jī)床配套的機(jī)器人一般是作為輔機(jī)來發(fā)揮作用的。當(dāng)前具體的應(yīng)用形式主要有：
其中，發(fā)那科公司不僅展出了焊接機(jī)器人、搬運(yùn)重量達(dá)1350kg的搬運(yùn)機(jī)器人，還在現(xiàn)場(chǎng)演示4臺(tái)鉆削中心和兩臺(tái)機(jī)器人組成的柔性制造單元；庫(kù)卡公司則在展臺(tái)的中心位置展示了一臺(tái)切削機(jī)器人。其他參展機(jī)器人廠家更是不勝枚舉。
國(guó)際知名的機(jī)床制造商德馬吉森精機(jī)、牧野(MAKINO)、馬扎克、大隈、斯來福臨、大連機(jī)床等許多機(jī)床制造商也紛紛展示數(shù)控機(jī)床與工業(yè)機(jī)器人組成的柔性單元，海克斯康（Hexagon）展示了機(jī)器人在測(cè)量方面的應(yīng)用，WeldonSolution公司展示了機(jī)器人在分揀方面的應(yīng)用。
從以上3個(gè)知名機(jī)床展，我們可以清楚地看到工業(yè)機(jī)器人正大踏步走進(jìn)機(jī)床領(lǐng)域，并與機(jī)床結(jié)合在一起，為用戶提供各種個(gè)性化的智能制造裝備。
形成這種快速發(fā)展趨勢(shì)的原因，固然與我國(guó)工業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)帶來的引領(lǐng)和催化作用、我國(guó)人力成本的快速提高、工業(yè)機(jī)器人價(jià)格降低與性能提高這些普遍因素有很大關(guān)系，同時(shí)也有機(jī)床領(lǐng)域的特殊原因，一是當(dāng)前隨著機(jī)床數(shù)控技術(shù)的不斷完善，各種自動(dòng)檢測(cè)、動(dòng)態(tài)補(bǔ)償技術(shù)的成熟，機(jī)床技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入智能化新階段，機(jī)器人的加入只是起到了一種推波助瀾的作用；二是機(jī)器人與機(jī)床的集成應(yīng)用還具有一些特殊優(yōu)勢(shì)。
例如，機(jī)床密度加大，廠房利用率提高；輔助時(shí)間縮短，提高機(jī)床工作效率；操作精確性和可重復(fù)性比自然人高；工傷的可能性大為減少；可長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)工作，而沒有情緒問題和情感需求，等等。
二、機(jī)器人與機(jī)床集成應(yīng)用的主要形式
在焊接、搬運(yùn)、碼垛、裝配等大多數(shù)應(yīng)用領(lǐng)域里，工業(yè)機(jī)器人是作為主機(jī)使用的。與此不同，與機(jī)床配套的機(jī)器人一般是作為輔機(jī)來發(fā)揮作用的。當(dāng)前具體的應(yīng)用形式主要有：
（1）單機(jī)上下料
單機(jī)上下料是機(jī)器人在機(jī)床上最典型和最成熟的應(yīng)用。它比人工上下料更準(zhǔn)確、迅速、安全。對(duì)生產(chǎn)批量大、加工時(shí)間短的中小零件加工，或需吊裝的笨重工件而言，機(jī)器人上下料的優(yōu)勢(shì)特別明顯機(jī)器人與機(jī)床的結(jié)構(gòu)關(guān)系分為機(jī)器人安裝于機(jī)床外部和與機(jī)床構(gòu)成一體兩種形式。安裝于機(jī)床外部的機(jī)器人，又分為固定式、移動(dòng)式和椼架式等類型。
（2）機(jī)器人與機(jī)床組成柔性生產(chǎn)線
由機(jī)器人承擔(dān)工件的工序轉(zhuǎn)換工作，與若干臺(tái)機(jī)床組成柔性生產(chǎn)線，是一種比單機(jī)上下料更為復(fù)雜也更有價(jià)值的一種應(yīng)用。在當(dāng)前工業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)過程中，市場(chǎng)需求越來越旺盛。
在這種應(yīng)用場(chǎng)合下，機(jī)床布局取決于工藝路線和現(xiàn)場(chǎng)條件等因素。常見的有L型、U型和直線型、對(duì)面布置等形式，其中三臺(tái)數(shù)控機(jī)床構(gòu)成U型的布局，由一臺(tái)機(jī)器人在場(chǎng)地中間進(jìn)行工件轉(zhuǎn)換，這種布局十分緊湊。
（3）與機(jī)床共同完成加工工藝過程
機(jī)器人夾持工件在沖剪、折彎?rùn)C(jī)上實(shí)現(xiàn)加工操作，不僅是簡(jiǎn)單的上下料，而是替代了所有原來的人工作業(yè)。這比人工操作現(xiàn)加準(zhǔn)確和快速，m.twshmhelmet.com，從而提高了產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。尤其是徹底解決了沖壓類機(jī)床的工傷隱患。
（4）獨(dú)立完成加工工序
給機(jī)器人裝上專用手爪，機(jī)器人可以完成切割、打磨、拋光、清洗等工藝過程。甚至于可以讓機(jī)器人直接夾持切削工具，對(duì)工件進(jìn)行打孔、攻絲、鉚接，也可以進(jìn)行切削加工。在這種情形下，機(jī)器人本身就是一臺(tái)機(jī)床。
具備視覺、觸覺的機(jī)器人可以用于組裝、零件分選等復(fù)雜工序，即使是上下料，也可以不用帶有定位裝置的專用工位器具。
給機(jī)器人裝備特殊手爪，可用于高溫環(huán)境下作業(yè)的鑄造、鍛造機(jī)械，完成取鐵水、澆注、上下熱毛坯、更換熱態(tài)的模具等人工難以直接完成的工作。
工業(yè)機(jī)器人是一種高柔性的通用自動(dòng)化裝置，它的應(yīng)用場(chǎng)合和功能具有無限的拓展空間。在與機(jī)床的集成應(yīng)用中，工業(yè)機(jī)器人的具體應(yīng)用形式也在不斷發(fā)掘和創(chuàng)新當(dāng)中。
三、國(guó)內(nèi)機(jī)床企業(yè)研制與應(yīng)用機(jī)器人的情況
由于工業(yè)機(jī)器人在原理和結(jié)構(gòu)上與數(shù)控機(jī)床有很多相似之處，都是由數(shù)控系統(tǒng)控制、伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)精確位置移動(dòng)的自動(dòng)裝置，因此機(jī)床制造企業(yè)在工業(yè)機(jī)器人的研制上具有相當(dāng)?shù)膬?yōu)勢(shì)。因此，國(guó)內(nèi)外有不少機(jī)器人制造企業(yè)都有機(jī)床制造的根底。