工業(yè)機(jī)器人是面向工業(yè)領(lǐng)域的多關(guān)節(jié)機(jī)械手或多自由度的機(jī)器裝置，它能自動(dòng)執(zhí)行工作，是靠自身動(dòng)力和控制能力來實(shí)現(xiàn)各種功能的一種機(jī)器。其作為綜合性的高新技術(shù)產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)了數(shù)字控制、驅(qū)動(dòng)制造、精密傳動(dòng)與IT、傳感和信息等技術(shù)的有效集合。而在當(dāng)前數(shù)字制造時(shí)代背景下，數(shù)控技術(shù)與人工智能推進(jìn)了工業(yè)機(jī)器人與金屬成形機(jī)床的迅速融合。并通過高效組合形成了自動(dòng)化極強(qiáng)的集成單元，可以為工業(yè)生產(chǎn)提供更為多元的的智能解決方案。基于此，文章立足于當(dāng)前工業(yè)機(jī)器人與金屬成形機(jī)床集成的常見應(yīng)用類型，分析了其主要形式。進(jìn)而探討了二者集成應(yīng)用中存在的問題，并提出了相應(yīng)發(fā)展途徑。

當(dāng)前，我國已成為全球最大的工業(yè)機(jī)器人市場。據(jù)國際機(jī)器人聯(lián)盟(IFR)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2015年，我國工業(yè)機(jī)器人的用量共為6.7萬臺，已成為全球工業(yè)機(jī)器人的第一大市場。并且，我國先后發(fā)布的《中國制造2025》、2016-2020年機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃中均提出，到2020年，實(shí)現(xiàn)我國自主品牌工業(yè)機(jī)器人年產(chǎn)量10萬臺。其中，六軸及以上工業(yè)機(jī)器人年產(chǎn)量超過5萬臺。在工業(yè)機(jī)器人制造業(yè)不斷發(fā)展的同時(shí)，我國裝備制造業(yè)也在逐步轉(zhuǎn)型升級。近年來，在先進(jìn)技術(shù)進(jìn)步與市場需求多元化的雙重作用下，考慮用工業(yè)機(jī)器人代替人力勞動(dòng)的企業(yè)逐漸增多。而長期以來，汽車制造行業(yè)作為工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用的主要領(lǐng)域，受消費(fèi)者自動(dòng)化需求的提升，進(jìn)一步擴(kuò)大了工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用范圍。包括除焊接外的其他大部分領(lǐng)域，如汽車機(jī)床噴涂、打磨、物料搬運(yùn)碼垛、上下料與裝配等。在機(jī)床工具的組成部分當(dāng)中，金屬成形機(jī)床所處的位置即為重要。其成形加工中通常伴有金屬粉塵、噪聲污染、高溫高濕與高勞動(dòng)強(qiáng)度等，工作對工作人員身體健康的傷害程度較大，且簡單枯燥，因此企業(yè)招工較為困難。而將工業(yè)機(jī)器人與金屬成形機(jī)床相集成，既能有效提高汽車加工的精度、安全性與工作效率，又可以解決企業(yè)用工難問題，發(fā)展空間較大。由此，需對工業(yè)機(jī)器人與金屬成形機(jī)床集成應(yīng)用進(jìn)行研究，為汽車制造業(yè)發(fā)展提供借鑒。

1、工業(yè)機(jī)器人與金屬成形機(jī)床集成的應(yīng)用類型

1.1工業(yè)機(jī)器人的激光切割

工業(yè)機(jī)器人定位精度高，因此，應(yīng)用其進(jìn)行激光切割已成為激光切割與工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用領(lǐng)域的主要熱點(diǎn)。在工業(yè)機(jī)器人手臂中集成激光束引導(dǎo)裝置，當(dāng)工業(yè)機(jī)器人跟蹤工件輪廓的同時(shí)，激光束也在工作，從而實(shí)現(xiàn)切削。此類型應(yīng)用的主要特點(diǎn)包括：工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)靈活、柔性高；激光切割質(zhì)量好、速度快且切縫窄，極大地滿足了現(xiàn)代制造業(yè)的發(fā)展需要。

1.2熱模鍛集成

熱模鍛生產(chǎn)線通常由切邊與沖壓兩臺模鍛壓機(jī)組成。在此生產(chǎn)線上，工業(yè)機(jī)器人集成應(yīng)用通常會配置兩臺機(jī)器人，一臺用于將中頻處理后的高溫物料，移送至沖壓成型模鍛壓機(jī)；另一臺負(fù)責(zé)從沖壓成型模鍛壓機(jī)取料后，移送至另一臺模鍛壓機(jī)進(jìn)行切邊。為了避免模具被粘附與高溫沖壓工件上，每次沖壓后需用石墨對模具進(jìn)行潤滑。而此過程處于高溫高濕環(huán)境中，既可由專門機(jī)構(gòu)操作，又可由工業(yè)機(jī)器人完成。如由后者進(jìn)行，可以大幅提升系統(tǒng)安全性于加工效率。但需做好機(jī)器人的維護(hù)工作，提升其抗熱、抗輻射的能力。

1.3數(shù)控折彎機(jī)集成

工業(yè)機(jī)器人折彎集成應(yīng)用可分為兩種主要方式，一是工業(yè)機(jī)器人與金屬成形機(jī)床中的各類設(shè)備形成板材柔性加工線，包括真空吸盤抓手、定位臺、板料傳輸線、工業(yè)機(jī)器人行走軸與激光設(shè)備或數(shù)控轉(zhuǎn)臺沖床等；二是工業(yè)機(jī)器人以折彎機(jī)為中心，配置真空吸盤，磁力分張上料架、定位臺、下料臺、翻轉(zhuǎn)架形成折彎單元。制造商利用自身在工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)和機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)上的技術(shù)優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)可實(shí)現(xiàn)二者的無縫連接。進(jìn)而開發(fā)出折彎軟件包，對折彎過程中工業(yè)機(jī)器人托料實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制。在不同折彎速度下，工業(yè)機(jī)器人實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)匹配的完全跟蹤，使折彎示教實(shí)踐叫從前縮短十倍。