工業機器人是面向工業領域的多關節機械手或多自由度的機器裝置，它能自動執行工作，是靠自身動力和控制能力來實現各種功能的一種機器。其作為綜合性的高新技術產品，實現了數字控制、驅動制造、精密傳動與IT、傳感和信息等技術的有效集合。而在當前數字制造時代背景下，數控技術與人工智能推進了工業機器人與金屬成形機床的迅速融合。并通過高效組合形成了自動化極強的集成單元，可以為工業生產提供更為多元的的智能解決方案。基于此，文章立足于當前工業機器人與金屬成形機床集成的常見應用類型，分析了其主要形式。進而探討了二者集成應用中存在的問題，并提出了相應發展途徑。
當前，我國已成為全球最大的工業機器人市場。據國際機器人聯盟(IFR)統計數據顯示，2015年，我國工業機器人的用量共為6.7萬臺，已成為全球工業機器人的第一大市場。并且，我國先后發布的《中國制造2025》、2016-2020年機器人產業發展規劃中均提出，到2020年，實現我國自主品牌工業機器人年產量10萬臺。其中，六軸及以上工業機器人年產量超過5萬臺。在工業機器人制造業不斷發展的同時，我國裝備制造業也在逐步轉型升級。近年來，在先進技術進步與市場需求多元化的雙重作用下，考慮用工業機器人代替人力勞動的企業逐漸增多。而長期以來，汽車制造行業作為工業機器人應用的主要領域，受消費者自動化需求的提升，進一步擴大了工業機器人的應用范圍。包括除焊接外的其他大部分領域，如汽車機床噴涂、打磨、物料搬運碼垛、上下料與裝配等。在機床工具的組成部分當中，金屬成形機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、高溫高濕與高勞動強度等，工作對工作人員身體健康的傷害程度較大，且簡單枯燥，因此企業招工較為困難。而將工業機器人與金屬成形機床相集成，既能有效提高汽車加工的精度、安全性與工作效率，又可以解決企業用工難問題，發展空間較大。由此，需對工業機器人與金屬成形機床集成應用進行研究，為汽車制造業發展提供借鑒。
1、工業機器人與金屬成形機床集成的應用類型
1.1工業機器人的激光切割
工業機器人定位精度高，因此，應用其進行激光切割已成為激光切割與工業機器人應用領域的主要熱點。在工業機器人手臂中集成激光束引導裝置，當工業機器人跟蹤工件輪廓的同時，激光束也在工作，從而實現切削。此類型應用的主要特點包括：工業機器人運動靈活、柔性高；激光切割質量好、速度快且切縫窄，極大地滿足了現代制造業的發展需要。
1.2熱模鍛集成
熱模鍛生產線通常由切邊與沖壓兩臺模鍛壓機組成。在此生產線上，工業機器人集成應用通常會配置兩臺機器人，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；另一臺負責從沖壓成型模鍛壓機取料后，移送至另一臺模鍛壓機進行切邊。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行潤滑。而此過程處于高溫高濕環境中，既可由專門機構操作，又可由工業機器人完成。如由后者進行，可以大幅提升系統安全性于加工效率。但需做好機器人的維護工作，提升其抗熱、抗輻射的能力。
1.3數控折彎機集成
工業機器人折彎集成應用可分為兩種主要方式，一是工業機器人與金屬成形機床中的各類設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、工業機器人行走軸與激光設備或數控轉臺沖床等；二是工業機器人以折彎機為中心，配置真空吸盤，磁力分張上料架、定位臺、下料臺、翻轉架形成折彎單元。制造商利用自身在工業機器人控制系統和機床數控系統上的技術優勢，實現可實現二者的無縫連接。進而開發出折彎軟件包，對折彎過程中工業機器人托料實現閉環控制。在不同折彎速度下，工業機器人實現了自動匹配的完全跟蹤，使折彎示教實踐叫從前縮短十倍。
