现代数控机床维护涉及多种操作。资料来源：FANUC America

机械臂和数控机床一直在同一设施中运行，但它们现在直接协调工作，有效地改变了制造商的工作能力。最初的简单单任务自动化已发展成为全面的生产集成。

机器人可以支持并积极扩展 CNC 机床的功能，包括更长的运行时间、更高的产量以及需要更少的人工干预。

CNC 机床维护新时代背后的驱动力

多年来，CNC 环境中的自动化意味着需要一个专用单元来执行一项任务。现代集成看起来有所不同。机械臂现在加载生坯k，在机器之间传输零件，检查成品零件，并将其传送到下游——所有这些都无需人工参与。

德勤的一项研究表明，到 2033 年需要填补的 380 万个制造职位中，多达 190 万个职位可能因技能缺口而出现空缺。劳动力压力是制造商转向机器人机器维护的最明显原因之一。

单个机械臂现在可以在同一个自动化单元内管理零件定向、过程中检查、去毛刺和机器间传输。这种能力从生产链中消除了整个依赖劳动力的流程部分。这是一种渐进式工作流程改进和生产模型本身的重新架构。

数控机床是主要的资本投资，在人工轮班之外通常处于闲置状态。机械臂可以实现熄灯制造，在夜间和周末自主进行材料更换。

这种强大的集成还消除了手动加载的可变性。操作员疲劳、抓握不一致以及微小的错位会在班次和表面上累积起来，形成废品或返工。机械臂每次都以相同的方向和力将每个零件放入卡盘或夹具中，使 CNC 机床能够始终按照其设计能力运行。

行业领导者如何使用机器人 CNC 集成

制造商正在从试点计划转向全面部署，而领先的公司清楚地展示了机器人 CNC 集成的现状。从交钥匙硬件解决方案到与品牌无关的软件平台，以下五家行业领导者将机械臂与 CNC 机床一起工作。

ROBODRILL立式加工中心，采用五轴集成技术。资料来源：FANUC

FANUC为ROBODRILL机床提供交钥匙系统

FANUC设计机械臂与自己的ROBODRILL立式加工中心配合使用。2024年，该公司推出了ROBODRILL带有 R-50iA 控制器的 α-D28LiB5ADV Plus Y500，具有用于零件识别和放置验证的嵌入式视觉系统。

APT Manufacturing Solutions 的案例研究还记录了 FANUC 管理的 ROBODRILL 生产线的效率提升了 33%，每 8 小时班次的产量从 100 个零件攀升至 150 个以上，投资回报 (ROI) 在 33 年内实现。周。

Toolcraft 使用 UR5e协作机器人可提高医疗器械生产。资料来源：Universal Robots

Universal Robots 和协作机器维护

Universal Robots 专门构建了其协作机器人系列，以便与没有安全笼的人一起工作。对于占地面积有限的中小型商店来说，这是一个关键因素。西雅图机械厂 Toolcraft 在医疗设备部件的三操作 CNC 任务中部署了 UR5e 协作机器人。

UR5e 的 30 微米重复精度使多螺纹零件能够准确地放置在三个连续夹具上，从而使生产成本降低 23%，吞吐量提高 43%。

KUKA 的高精度方法运营

KUKA 凭借适用于严苛工业环境的高负载、高精度系统而享有盛誉。其 KUKA.CNC 软件允许使用 G 代码对机器人进行编程，这与 CNC 操作员已经掌握的语言相同。 KR Quantec Nano 已部署在 CNC 操作单元中，使用自动换刀装置、探头和 3D 扫描仪进行过程中测量。

在航空航天和国防领域，这些功能是不容置疑的。当 KUKA 机器人在操作之间重新定位组件时，精度必须与加工精度相匹配。任何放置偏差都会直接影响成品零件的尺寸误差。

KR Quantec Nano 与 KUKA.CNC 软件兼容。资料来源：KUKA

ABB 和标准化柔性装载的兴起

部署复杂性一直是机器人 CNC 集成的最大障碍之一。 ABB 的 FlexLoader M 是一款预设计的模块化管理单元，有六种配置可供车床、铣床和加工中心使用。安装平均需要一到两天。

内置向导可在五分钟内引入新工件，编程零件之间的转换只需不到一分钟。 ABB 报告称，FlexLoader M 的机器利用率超过 97%，而手动操作环境中的利用率为 40% 到 60%。

ABB Flexloader 显示其模块化和可定制的用途。资料来源：ABB

RoboDK 的模拟和离线编程

每个主要机器人制造商都使用不同的专有编程语言，这在历史上迫使商店为其运营的每个品牌维护单独的技能集。 RoboDK 通过提供一个与制造商无关的平台来解决这个问题，该平台支持来自 50 多家制造商的 1,200 多个机器人。

It gen从单一界面评估 ABB RAPID、FANUC LS、KUKA KRC 和 Universal Robots 的本机程序。然后，它将五轴 G 代码直接转换为机器人程序，使机械臂能够执行以前需要专用 CNC 设备的加工任务。

RoboDK 创新 CAM 软件平台的可视化屏幕。资料来源：RoboDK

数控加工的未来是自主的

发那科、优傲机器人、库卡、ABB 和 RoboDK 目前正在构建的基础设施已经投入使用。仍然悬而未决的问题是，随着人工智能的成熟，机器人的作用会进一步扩大到何种程度。

如今装载零件的机器人遵循固定的逻辑。但监控主轴负载的一种设备实时检测工具磨损并自主决定零件是否通过检查，是制造过程中完全不同类型的参与者。

关于作者

Lou Farrell 是 Revolutionized 的高级编辑，多年来一直撰写有关机器人、计算和技术主题的文章。他对自己报道的故事和一般写作充满热情。

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