CIMES2016“智能裝備”綜述

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CIMES2016“智能裝備”綜述

本刊編輯部/Editorial Department

CIMES2016以“匯智能裝備、集互聯協同”為主題。本次展會，編輯部著眼于“智能裝備”，現場走訪了一些以主機、檢測儀器儀表、功能部件、工業機器人為主要產品的參展企業，為大家介紹一些相關的智能裝備。

智能裝備的定義：具有感知、分析、推理、決策、控制功能的制造裝備，智能裝備應該是機電設備(硬件)和人工智能系統(軟件)的完美融合，是自動化技術的硬件和信息技術的集合體。其特征：自律能力、人機交互能力、建模與仿真能力、可重構與自組織能力、學習能力以及自我維護能力。智能裝備產業主要包括：高檔數控機床、智能測控裝置、關鍵基礎零部件、重大集成智能裝備等。智能裝備未來仍將沿著精密化、自動化、信息化、柔性化、集成化以及綠色化的道路發展。當然，本次介紹的部分產品并不能與此定義全部“嚴絲合縫”，但求“不遠”即可。

1　主機

1.1沈陽機床i5M8智能多軸立式加工中心是沈陽機床集團在“中國制造2025”的國家戰略背景下研發的世界首創的平臺型智能機床。

控制系統使用沈陽機床集團自主知識產權的i5智能系統，依托互聯網實現智能校正、智能診斷、智能控制、智能管理，實現了工業化、信息化、網絡化、智能化、集成化的有效集成，該系統使工業機床“能說話、能思考”，滿足了用戶個性化需求，工業效率提升20%，實現了“指尖上的工廠”，是智能制造首選標志性產品；同時先進的五軸聯動控制算法和補償技術達到國際領先水平。i5M8的問世，提高了國產五軸機床在高中檔機床市場的競爭力，同時i5智能系統和其先進的五軸控制算法打破了西方企業長期在這一領域的壟斷地位，為實現中國制造2025的偉大目標助力。i5M8智能多軸立式加工中心具有以下獨特性：(一)智能化；(二)先進的工序集成技術與直驅技術；(三)高精準加工；(四)高速動態性能；(五)靈活而強勁的銑削能力；(六)更小的占地空間；(七)最佳的宜人性設計。

i5M8智能多軸立式加工中心

1.2馬扎克(MAZAK)(1)智能加工平臺MAZATROL Smooth的全面系列化

馬扎克展會現場

繼2015年推出了SmoothX、SmoothG系統之后，今年又推出了MAZATROL Smooth C，使得新一代的MAZATROL數控系統形成了完整的系列，同時搭載Smooth系統的新機型，同時由馬扎克中國兩座工廠生產的HCN、QTC和QUICKTURN等換代機型也都搭載了Smooth系統。

(2)本土研發及制造充分應對客戶需求

同時針對汽車等熱點行業馬扎克中國進行了針對性的新機型導入，展示出了適合量產零件加工的最新高速臥式加工中心自動化系統，大幅度地提高了汽車零部件領域的交鑰匙能力。搭載MAZATROL SmoothG系統的全新換代機型QT-COMPACT吸引了大量觀眾。

(3)智能工廠解決方案

除了以上精彩產品，MAZAK還展示了支持客戶構建智能網絡化系統工廠的管理系統——SMOOTH PROCESS SUPPORT(簡稱SPS)等，以期與制造同仁一起感受Smooth技術帶來的高效、順暢加工。

1.3德馬吉森精機

DMG MORI新一代ecoMill V系列數控立式加工中心的X軸行程達1 100 mm(該系列中最大機床)，其全部系列產品的亮點包括：DMG MORI全面改進的ECOLINE外觀設計，再次提升操作舒適性、加工區可視性及機床保值性。新一代ecoMill V提供創新的現代化用戶界面及豐富可選的3D數控系統，可選系統包括新款19’’DMG MORI SLIMline多點觸控控制面板配Operate版西門子數控系統，以及15’’DMG MORI SLIMline配MAPPS IV版發那科數控系統。ecoMill V系列數控加工中心采用C形結構設計，鑄鐵立柱及床身，高剛性及高性能減振，確保高精度。高質量的滾珠絲杠及高性能的12000r/min主軸共同滿足高標準的生產要求。豐富的選項包使得用戶選擇空間更大，例如直線軸上的直接測量系統或帶12巴內冷系統的生產套件等。該機床電氣負載小、能效高并提供電能回饋，確保極高電能利用率。

1.4柯爾柏斯來福臨

STUDER S131是最新一代數控內圓磨床，其綜合了最新的技術于一身：所有軸都配備了直線驅動裝置；專利導軌系統Studer Guide確保軸運動快速精確；砂輪頭架可自動回轉；采用軸向平行磨削方式磨削錐度/錐體；最多可配備兩個修整工位，杰出的修整方案滿足任何應用需求；由磨削專家開發的磨削軟件滿足高要求用戶的需求；Granitan床身具有杰出的阻尼特性；磨削主軸轉塔采用直接驅動裝置，可裝備四根磨削主軸(其中可裝備兩根外圓磨削主軸)。Helitronic Essential Automation是WALTER品牌首款國產機床，該機床具有強大的靈活性，用于自動修磨和生產多種類型上述尺寸的回轉類刀具和零件，機床的生產能力無與倫比，集成的頂置裝載機可裝備多達500把刀具(直徑范圍1～3 mm)。

ecoMillV系統數控立式加工中心

STUDER S131數控內圓磨床

Helitronic Essential Automation

2　檢測儀器儀表

2.1雷尼紹

雷尼紹全新推出的創新Equator?是傳統測量的多功能替代方案，可對各種各樣的加工件進行檢測。通過與業內領先的測量用戶在車間環境下進行測試，其性能在多個行業與應用中得以改進和驗證。雷尼紹Equator?比對儀是一套靈活的比對測量系統，能夠為手動或自動測量應用提供高速、可重復和易用的測量解決方案，因此，全球很多制造商正在逐步用Equator比對儀替換其目前的測量方案。

Equator?比對儀

全新開發的INTUO?比對測量軟件可使各種工件的比對測量過程變得簡單和自動化—減少了比對測量的不一致性，從而降低了廢品率，同時確保識別出超差工件。

此外，雷尼紹還推出Equator比對儀按鈕式界面(EBI)，車間操作人員通過按鈕即可進行控制，省去了鼠標和鍵盤操作。

Equator?比對技術遙遙領先，為用戶帶來以下優勢：(1)降低廢品率。(2)減少生產瓶頸。(3)降低擁有成本。(4)輕松實現自動。(5)對熱效應不敏感。(6)多用途并且可重新編程。

2.2海克斯康制造智能

海克斯康本屆展會重點展示了360°SIMS智能在線測量方案。該方案是為全自動的尺寸過程和品質控制提供的解決方案，它覆蓋了制造的每個環節，從模具、沖壓、焊裝、涂裝到總裝。100%的全曲面和關鍵特征在線/離線檢測，通過藍光傳感技術，高速獲取圖像，實時完成海量尺寸數據的采集，輸出可視化的色差圖報告，360°SIMS智能檢測系統為根源問題解決、管理層決策提供可靠的數據保障。360°SIMS可為汽車廠提供了各種配置的自動在線過程控制單元，這些方案基于如下關鍵組件：(1)采用工業級機器人作為靈活的傳感器定位平臺。(2)采用藍光傳感器進行曲面測量。(3)360°SIMS軟件包，提供可操作的測量結果，為工廠不同部門的人員使用。(4)整合到自動化生產線、自動裝置和工廠控制系統。(5)提供獨有專利的工具，實現大數據組合色差圖的可視化與報告。

2.3卡爾蔡司

360° SIMS智能在線測量方案

蔡司重點展出了全新的智能型ZEISS O-SELECT數碼輪廓投影儀，該系統可識別已定位的工件，并自動加載相應的程序，可自動創建坐標系。ZEISS O-SELECT還可實現自動對焦與自動設置照明, 這不僅減輕了操作者的工作量，也使測量過程不受操作者的人為影響，實現了最佳的可重復性。僅需按下一個按鈕，ZEISS O-SELECT就能對工件的特點進行評估并記錄測量結果，實現可靠測量，必要時還能生成專業報告。O-SELECT數字測量儀主要可精確地提供當今工業環境下所需的簡易性和可靠性，尤其適用于精確檢測距離、半徑或角度的尺寸的快速檢測。

智能型ZEISS O-SELECT數碼輪廓投影儀

ZEISS O-SELECT硬件與軟件完美匹配，可確保系統以最佳的速度及可靠性檢測二維幾何形狀。編程簡單方便，僅需點擊及挑選即可完成編程。該產品還具有極佳的緊湊性及穩固性使其幾乎可安裝于任何位置。無論在進貨檢驗還是生產加工中，隨時隨地都可準確地檢測零部件。

2.4海德漢海德漢研發和生產高質量的直線光柵尺和角度編碼器、旋轉編碼器、數顯裝置以及數控系統。此次展出的則是他們的TNC640數控系統。

車削插補是TNC 640特別突出的功能之一。它提供了許多非常靈活的加工方式，甚至有些車床也可能無法做到。比如應用在USB集線器的外殼，用車削插補功能和傾斜加工面方式加工。外殼加工需要執行多步加工，在環形槽以及傾斜槽邊緣的倒圓加工中，車削插補顯示出突出的優點。此外，在兩次車削插補之間還需要加入銑削加工，加工步驟為：用循環292(銑刀)粗加工殼體、銑削內型腔(銑刀傾斜25°角)、用循環291車削插補環形槽(車刀傾斜25°角)、精加工內型腔(銑刀傾斜25°角)、用循環292(車刀)車削插補加工殼體、用循環292車削插補倒圓(車刀傾斜25°角)。銑刀快速和高效地完成粗加工，切除速度快。環形槽和傾斜面的倒圓用車削插補方式加工，它不同于傳統車削—它在傾斜面功能支持下可在任何位置進行加工。激活選裝項96后，這兩個循環都可使用。普通銑床將變身“超級銑床”。這是因為銑床將能在任何位置和任何角度執行輪廓車削加工。特別是循環292，對于車削輪廓所需的復雜運動順序，TNC 640還能進行所有必要計算。循環292用對話格式語言編程，因此十分易用。車削插補功能可用于加工密封槽和潤滑槽。當然，也能加工軸向槽和徑向槽。

TNC640車削插補

3　功能部件

3.1山東博特精工股份有限公司行星滾柱絲杠副是一種將旋轉運動轉換成線性運動的滾動功能部件，它由絲杠、螺母、滾柱、齒圈、保持環、密封件等組成。絲杠，螺母一般都是多頭螺紋，滾柱是單頭螺紋，滾柱體為傳動體，一般有9～13個小滾柱，這一獨特的特點并不需要對滾動原件進行循環，抑制了循環方式潛在故障的可能性。行星滾柱絲杠副具有高承載能力，長壽命，無再循環、滾動體間無接觸，高轉速螺母無功能不佳點，更少的疲勞和沖擊抵抗，運動平穩和卓越的可靠性，在冰，灰塵或潤滑不良狀況下的工作能力，使該部件廣泛應用于各種重要傳動機構中，并為多行業服務。如：儀器儀表、數控機床、機器人、電路板生產線、電力設備、核工業、坦克、雷達、衛星、塑料機械、冶金機械等。

博特精工展會現場

行星滾柱絲杠副

3.2銀泰科技MSA、MSB系列線性導軌采用4列圓弧接觸式及45°觸角的鋼珠列設計，提供徑向、反徑向及橫方向四方向的相通額定負荷能力，無論X、Y、Z等軸的各種安裝方式都可以使用，并且可以在維持低摩擦阻力情況下均勻的施以預壓，增強4個受力方向的剛性，特別適合高精度與高負荷的運動方式。另外，其專利的潤滑油路設計，能夠均勻的將潤滑油脂注入每個循環回路，無論各種安裝方式都可以獲得最佳的潤滑效果，并且提升整體的行走順暢度與使用壽命，實現高精度、高可靠度及平滑穩定的直線運動需求。MSA、MSB系列的線性導軌并不直接體現智能裝備，更多的是因為可應用與工業機器人。

銀泰科技展會現場

MSA、MSB系列線性導軌

3.3廣州昊志機電數控立臥回轉工作臺主要用于數控機床上，作為機床第四軸，可分別以垂直或者水平兩種方式安裝于機床工作臺上。工作時，利用機床的有關控制系統完成與主軸加工相協調的各種分度回轉工作。通過在臺面上安裝卡盤夾持棒、軸類的被加工零件，從而實現等分和不等分的、連續的孔盤、槽盤、曲面加工，達到高精度。工作臺也可利用與之相配套的尾座安裝橋板來完成形狀復雜的加工零部件。該數控回轉工作臺主要性能特點：高精密度、高承載剛度、密封性、強力剎車機構、個性化定制。

廣州昊志展會現場

數控立臥回轉工作臺

4　工業機器人

4.1廣州數控作為最早投身機器人行業的廣州數控設備有限公司的展臺，總是吸引著觀眾令其頓足，巨大的龍頭裝飾展臺，醒目的標題：“勤快的”中國機器人，制造概念深入人心。廣州數控除了展示傳統數控系統產品之外，還攜RSP600A15水平機器人、RH06切割機器人、RH06-2焊接機器人、RB50打磨機器人、RB165點焊機器人等產品亮相，充分展示了企業在工業自動化方面的雄厚實力。

廣州數控展會現場

以本次參展的RH06火焰切割機器人為例，它的技術特點是機器人帶動割炬進行三維行走軌跡，可完成復雜的空間曲線下料；體積小、功能強大、切割效率高且穩定，在線示教簡單；利用機器人的高柔性和高重復定位精度，提高火焰切割系統的可編程性和高的切割定位精度；通過遠程I/O技術克服環境中的電磁干擾；改善人工勞動條件，可在惡劣環境下工作；縮小產品的更新換代周期，減少相應設備的投資；工件具有兼容能力，在機器人的可達范圍內，可實現一臺機器人對應一個或者多個工位的下料，一次性實現平面或者空間曲線的下料。RH06火焰切割機器人適用于碳鋼、不銹鋼等金屬材料的切割和打坡口。參展負責人告訴本刊記者，廣州數控的機器人應用領域目前已經從機床行業擴大到汽車、農業機械、工程機械、生產線、電子、輕工、醫藥等行業。同時參加展出的還有一組協同機器人——RB165、RB06L及一個配套工裝夾持機器人。RB165和RB06L分別負責點焊和弧焊，由它們中間的工裝夾持機器人轉動工件，無需重新裝夾，同時進行點焊和弧焊兩道工序。RB165機器人、點焊設備、以及相應輔助工裝，組成機器人點焊工作單元，完成汽車零部件和鈑金等的焊接作業。RB165通用機器人，6軸控制，最大有效負載165kg，運動半徑2483mm，重復定位精度土0.30mm點焊焊鉗采用伺服驅動及伺服電機控制，完美的與機器人系統結合，適用性能強、效率高、精度好、生產成本低通過離線編程，可完成復雜零件的點焊工作主要應用于汽車制造、家電、五金等行業的點焊作業。據參展負責人介紹廣州汽車、青島海爾等企業已經購買多臺并應用在生產線中。

RH06火焰切割機器人

RB165機器人

4.2臺達

展出的臺達SCARA工業機器人適合應用于消費性電子產品、電子電機、橡塑料、包裝、金屬制品業等產業，可結合外圍控制單元，快速簡易打造機器人工作站，在產線上進行插件、鎖螺絲、組裝、涂膠、移載、焊錫、搬運、包裝等重要工作，甚至復雜精密的產線制程。臺達也在發表會現場展示SCARA工業機器人系統、高整合性的多任務機器人彈性工作站及二維彈性整列供料系統等SCARA工業機器人解決方案，呈現產線上的多元應用。臺達SCARA工業機器人DRS40L系列最大負載3公斤，臂長400 mm，適合應用于重復性高、精度要求高的輕工業。DRS40L系列具備優越的速度、重復精度、線性度和垂直度的性能，并提供免感知順應控制功能，可順應組件與孔位間的偏差，快速精準地完成插件、組裝、鎖螺絲、移載、搬運、包裝等相關應用需求。DRS40L系列同時也提供加工軌跡自動規劃功能，適用于追蹤同步進行中的應用，如：涂膠、去毛邊、焊錫等制程。另外搭配機器視覺檢測系統，可快速辨識瑕疵品并進行分類，大幅提高出廠質量。

臺達SCARA工業機器人

4.3浙江瑞宏機器人有限公司

在這次展會上，也看到了一些較新的企業展示工業機器人。浙江瑞宏機器人有限公司成立于2008年，主要從事專業工業機器人制造、自動化生產線規劃設計及集成銷售的企業。在本次展會上展示了一套機器人修毛刺方案，本方案包含一臺六自由度工業機器人、一個刀柄專用氣動夾爪、一個旋轉浮動磨頭、一個浮動頭立柱、一個工件料架。以機器人為中心放置料架和浮動頭立柱，通過操作機器人使用專用夾具進行各種工件的毛刺修理。展臺負責人介紹，該套機器人在現實生產中有如下有點：生產過程安全、環保，上下料和修毛刺均是由機器人完成的，減少了粉塵對工作人員的影響；人工修的工件倒角容易出現大小不一，機器人會按照調試好的程序完成工作，修出來的工件倒角大小一致、美觀；人員利用率提高，原來一個人只能供應一個單元的生產加工，實現自動化后可以一個人供應三個單元的生產加工。

工業機器人與智能制造有著協同發展的重要關系，智能制造技術的發展，帶動了工業機器人的進步，逐步轉向智能機器人；而工業機器人的發展，也為智能制造技術的應用奠定了基礎。但是在工業機器人不斷得到應用的同時，我們也應認清，不是簡單的機器人+機床就等于智能制造。要實現智能制造，更重要的是打好底層建設，要先實現信息化、標準化、自動化，建立起健全的數據系統，才能逐步實現真正的智能制造。智能裝備是《國務院關于加快培育和發展戰略性新興產業的決定》、《中華人民共和國國民經濟和社會發展第十二個五年規劃綱要》及《“十二五”國家戰略性新興產業發展規劃》中明確的高端裝備制造領域中的重點發展方向之一。在機床行業的諸多展會中，尤其是在當前《中國制造2025》、智能制造作為其主攻方向的背景下，智能裝備會越來越多的以其鮮明的特征出現在觀眾眼前。

瑞宏機器人

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Summary of "Intelligent Equipments" at CIMES2016

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