一、機器人與機床集成應用的快速發(fā)展權威的專業(yè)展覽會是反映一個行業(yè)總體情況和技術趨勢的最佳窗口。我們不妨從近三年來幾個國內外知名機床展覽會，看一下機器人與機床集成應用的發(fā)展情況。
（一）CCMT2014展覽會的情況該展會全稱是中國數(shù)控機床展覽會，由中國機床工具工業(yè)協(xié)會于2014年2月24-28日在上海新國際博覽中心舉辦。展會上共展出64臺6關節(jié)機器人與機床集成應用的案例，比上屆展會（CCMT2012）的31臺增加1倍之多，足以說明當前機器人與機床集成應用的熱度。
在這次展會上，首次出現(xiàn)了機器人制造商、機器人集成商和機器人應用企業(yè)齊聚的場面。展出自行制造機器人的機床企業(yè)，也由上屆3家增至7家，分別是：廣州數(shù)控、南京埃斯頓、大連機床、華中數(shù)控、大連光洋、北村機床、成都廣泰等，其中有4家原來的主營業(yè)務是數(shù)控系統(tǒng)。
展會上引人注目的，還有秦川機床集團展出自行開發(fā)研制的機器人專用RV減速器，以及大連光洋展出了具備刀庫和電主軸的銑削機器人，這使機器人本身演變成了一臺加工中心。
（二）EMO2013歐洲機床展覽會的情況該展會由歐洲機床工業(yè)合作委員會于2013年9月16-21日在德國漢諾威舉辦，其眾多工業(yè)機器人與數(shù)控機床集成應用案例成為展會一大亮點。特別是KUKA公司與SIEMENS公司聯(lián)合舉行新聞發(fā)布會，宣布雙方將展開全面業(yè)務合作，共同推進“工業(yè)4.0”的智能自動化解決方案，成為展會的一個重要事件。在CCMT2014展會上，這兩家就已經(jīng)進行了機器人與機床集成應用的聯(lián)合展示。
在展會上，機器人與機床集成應用的展示比比皆是。例如，DMGMORI公司展出了工業(yè)機器人上下料等多種自動化加工解決方案。SPINNER公司展出的6臺數(shù)控車床展品，都有機器人上下料。MAZAK、OKUMA、EMAG、大連機床集團等公司也展出了機器人與機床集成應用的展品。
（三）IMTS2012展覽會的情況該展會由美國機械制造技術協(xié)會于2012年9月10-15日在美國芝加哥舉辦。在該展會上，工業(yè)機器人的參展陣容空前壯觀，全球四大機器人制造商KUKA、ABB、YASKAWA（安川）、FANUC均高調亮相，展出了數(shù)量眾多，規(guī)格、用途各異的機器人展品。其中，F(xiàn)ANUC公司不僅展出了焊接機器人、搬運重量達1350kg的搬運機器人，還在現(xiàn)場演示4臺鉆削中心和兩臺機器人組成的柔性制造單元；KUKA公司則在展臺的中心位置展示了一臺切削機器人。其他參展機器人廠家更是不勝枚舉。
國際知名的機床制造商DMGMORI、MAKINO、MAZAK、OKUMA、斯來福臨、大連機床等許多機床制造商也紛紛展示數(shù)控機床與工業(yè)機器人組成的柔性單元，海克斯康（Hexagon）展示了機器人在測量方面的應用，WeldonSolution公司展示了機器人在分揀方面的應用。
從以上3個知名機床展，我們可以清楚地看到工業(yè)機器人正大踏步走進機床領域，并與機床結合在一起，為用戶提供各種個性化的智能制造裝備。
形成這種快速發(fā)展趨勢的原因，固然與我國工業(yè)轉型升級帶來的引領和催化作用、我國人力成本的快速提高、工業(yè)機器人價格降低與性能提高這些普遍因素有很大關系，同時也有機床領域的特殊原因，一是當前隨著機床數(shù)控技術的不斷完善，各種自動檢測、動態(tài)補償技術的成熟，機床技術的發(fā)展已經(jīng)進入智能化新階段，機器人的加入只是起到了一種推波助瀾的作用；二是機器人與機床的集成應用還具有一些特殊優(yōu)勢，例如，機床密度加大，廠房利用率提高；輔助時間縮短，提高機床工作效率；操作精確性和可重復性比自然人高;工傷的可能性大為減少；可長時間連續(xù)工作，而沒有情緒問題和情感需求，等等。
二、機器人與機床集成應用的主要形式在焊接、搬運、碼垛、裝配等大多數(shù)應用領域里，工業(yè)機器人是作為主機使用的。與此不同，與機床配套的機器人一般是作為輔機來發(fā)揮作用的。當前具體的應用形式主要有：1、單機上下料單機上下料是機器人在機床上最典型和最成熟的應用。它比人工上下料更準確、迅速、安全。對生產(chǎn)批量大、加工時間短的中小零件加工，或需吊裝的笨重工件而言，機器人上下料的優(yōu)勢特別明顯。
機器人與機床的結構關系分為機器人安裝于機床外部和與機床構成一體兩種形式。安裝于機床外部的機器人，又分為固定式、移動式和椼架式等類型。
2、機器人與機床組成柔性生產(chǎn)線由機器人承擔工件的工序轉換工作，與若干臺機床組成柔性生產(chǎn)線，是一種比單機上下料更為復雜也更有價值的一種應用。在當前工業(yè)轉型升級過程中，市場需求越來越旺盛。
在這種應用場合下，機床布局取決于工藝路線和現(xiàn)場條件等因素。常見的有L型、U型和直線型、對面布置等形式，其中三臺數(shù)控機床構成U型的布局，由一臺機器人在場地中間進行工件轉換，這種布局十分緊湊。
3、與機床共同完成加工工藝過程機器人夾持工件在沖剪、折彎機上實現(xiàn)加工操作，不僅是簡單的上下料，而是替代了所有原來的人工作業(yè)。這比人工操作現(xiàn)加準確和快速，從而提高了產(chǎn)品質量和生產(chǎn)效率。尤其是徹底解決了沖壓類機床的工傷隱患。
4、獨立完成加工工序給機器人裝上專用手爪，機器人可以完成切割、打磨、拋光、清洗等工藝過程。甚至于可以讓機器人直接夾持切削工具，對工件進行打孔、攻絲、鉚接，也可以進行切削加工。在這種情形下，機器人本身就是一臺機床。
具備視覺、觸覺的機器人可以用于組裝、零件分選等復雜工序，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)機器人是一種高柔性的通用自動化裝置，它的應用場合和功能具有無限的拓展空間。在與機床的集成應用中，工業(yè)機器人的具體應用形式也在不斷發(fā)掘和創(chuàng)新當中。
三、國內機床企業(yè)研制與應用機器人的情況由于工業(yè)機器人在原理和結構上與數(shù)控機床有很多相似之處，都是由數(shù)控系統(tǒng)控制、伺服電機驅動，實現(xiàn)精確位置移動的自動裝置，因此機床制造企業(yè)在工業(yè)機器人的研制上具有相當?shù)膬?yōu)勢。因此，國內外有不少機器人制造企業(yè)都有機床制造的根底。
國內也有一些目光敏銳的機床企業(yè)，察覺到即將到來的巨大商機，從幾年前就介入了工業(yè)機器人的研發(fā)制造。目前國內開展機器人研制的機床企業(yè)主要有兩類，一類是數(shù)控系統(tǒng)廠商，如廣數(shù)、華中數(shù)控、南京埃斯頓、大連光洋、成都廣泰；另一類是產(chǎn)品門類比較齊全，在承接成套項目上具有優(yōu)勢的主機廠，如大連機床、沈陽機床、西安北村等。此外，以精密齒輪制造見長的秦川機床集團，經(jīng)過多年刻苦攻關，成功研制出了機器人專用的RV減速器，并已開始走向產(chǎn)業(yè)化。
這些企業(yè)中，廣州數(shù)控和南京埃斯頓已經(jīng)進入國內工業(yè)機器人的主要生產(chǎn)廠家行列，具有相當?shù)闹群陀绊懥ΑV州數(shù)控起步研制工業(yè)機器人已有六、七年時間，現(xiàn)在已經(jīng)具有1000臺的生產(chǎn)能力，在機床應用方面也積累了很多成功案例。南京埃斯頓則更側重于機器人在成形機床上的應用。
四、目前需關注和解決的一些問題目前國內企業(yè)在機床上應用機器人還處于起步階段，許多理論和實踐問題還沒有充分認識與解決。例如最多見的應用形式還是將機床和機器人簡單地組合在一起，各自使用一套控制系統(tǒng)。要充分發(fā)揮機器人與機床集成應用的優(yōu)勢，還需做出不懈努力。
1、機床企業(yè)研制機器人應充分發(fā)揮產(chǎn)業(yè)相關的固有優(yōu)勢，樹立更高的發(fā)展目標。從基礎理論的研究與應用，到制造與裝配工藝的完善，到減速器、伺服電機等基礎零部件的突破，不斷努力，為提升國產(chǎn)機器人的水平和質量做出貢獻。
2、為促進機床與機器人集成應用水平的提升，應加緊相關的技術標準的研究與制定。在這一領域，對機床和機器人的控制系統(tǒng)和機械結構都有一些特殊要求，需要通過標準的制定進行規(guī)范。
3、應積極開展機器人專門人才的培養(yǎng)和相關知識的普及。由于是新興產(chǎn)業(yè)，機器人的研制和應用人才都很稀缺。特別是應用方面，目前在國內，無論是機器人集成商還是用戶，知識和經(jīng)驗還不同程度地匱乏，往往因此導致項目的挫折和失敗。
4、與機器人協(xié)同工作的機床應具有足夠的自動化功能。例如加工精度的自動檢測、刀具磨損情況的自動檢測與補償及刀具的自動更換等，從而保證柔性工作單元的連續(xù)穩(wěn)定運行。
5、對協(xié)同工作的機器人和機床應進行聯(lián)合設計，分別進行必要的適應性改變。這里不僅有機械結構（例如防護結構）的改變，也有控制系統(tǒng)的整合、各類傳感器的布置等，從而形成一個空間布局統(tǒng)一合理、功能相互協(xié)調的有機整體。
鑒于機器人研制以及與機床集成應用的發(fā)展現(xiàn)狀，相關企業(yè)應建立有效的組織聯(lián)絡機制，以加強溝通與合作，充分做到資源共享與優(yōu)勢互補，及時建立必要的技術規(guī)范與標準，形成產(chǎn)業(yè)發(fā)展的合力。這對我國機床工具行業(yè)的轉型升級也必將起到有益的推動作用。