汽车柴油喷射零件加工系统
以此为背景，机器人与加工中心、车铣复合机床、磨床等多款主机设备所组成的形式多样的柔性单元和柔性生产线，正稳步地扩展其应用范畴。近年来，这一趋势在汽车制造业表现得颇为明显。即使我们不聚焦看整条生产线，仅仅是从车加工单元来透视这一现象，也足以能予以充分佐证，加工过程是如何迈向自动化的。
自动化数控车加工单元
德国斯宾纳(SPINNER)机床制造有限公司的自动化车加工单元利用标准的数控车床，配以精密夹具和自动化装置，包括先进的机器人系统，组成了自动化数控车加工单元，其在实现加工过程自动化的同时，亦能保证原机床高效率、高精度、高稳定性加工的优点。以其在汽车制造领域中的应用，试举两例说明。
1.汽车柴油喷射零件加工系统
汽车发动机的每个缸都需要一套喷射装置，因此工件加工必然是大批量的，加工过程则有不少特殊要求，这包括：加工过程中不能碰伤工件；高刚性的钻削和粗加工；安装灭火器和防爆装置；特殊的抽吸油雾装置；加工高密度的材料；为後续的加工装夹提供高精度的重复性；可靠的工艺；连接有中央冷却单元；CAPTO接口的刀座；为深孔钻提供120巴的高压冷却；高的表面加工质量和长的刀具寿命；输入数值的特殊操作面板，包括能够纠正模糊输入的控制功能和刀具监测功能；冲洗夹盘的高压单元。
如图所示，SPINNER提供的这个系统包括一套具有附属工件盘站的车削单元（PD）和一套SCARA机器人单元。
2.喷油器针阀体软加工设备
喷油器针阀体的加工为批量精密加工，在产品更新换代、以及数字化生产方面都对加工装备提出了较高要求。以斯宾纳的SB超精密数控车床为主机，配以自落式料槽、自动冲洗系统、小型机械手和自动接料器组成的喷油器针阀体软加工自动机床，已经被应用实践证明其具有加工精度高、稳定性好、生产节拍快的特点。而且，其占地面积小、维修调试方便。
凭借该机床先进的数控系统和全闭环伺服进给系统，可获得良好的精度保持性，并兼具灵活的编程功能和完备的数字通讯接口。目前，这些软加工设备已经大量地提供给欧洲、亚洲、美洲的诸多喷油器生产厂家，以及日本的有关新产品研制单位。
机器人自动化加工单元
如前所述，利用商业机器人组成柔性自动化加工单元，是目前生产自动化的大势所趋。以发动机加工设备为例，随着整车企业新车型的加速推进，发动机生产线对柔性化的要求越来越强，通常一条发动机生产线需要能够至少满足生产三种机型的要求。当然，虽然以上提及的是汽车零部件加工装备，但其实，针对其他机床用户行业如铁路运输装备、核能装备制造、航空航天等而言，这一趋势仍然适用。
1.机外机器人自动化加工单元
让我们从斯宾纳TC-52车削中心+机器人组成的自动化加工单元的工作步骤，来看自动化加工的渗透：机器人将机外料斗中的零件毛坯取出，装到机床的装夹系统上，待加工完毕後再取出成品件，有序地排於成品盒内。加工过程中，机器人还可实现工件的翻转、刀具检测等工作。
2.并列机床机器人自动化加工单元
在零件加工节拍较长的场合，为了充分发挥机器人的效能，可由一台机器人服务两台或更多机床。值得一提的是，由两台机床和一台机器人组成的并列机床机器人自动化加工单元，机器人可交叉完成两台机床的上下料工作。nextpage
机器人自动化超精密车加工单元的特色优势及有关参数：
该机床通孔直径32毫米；40°斜置高强度整体刚性铸铁床身，有限元法优化设计；标配直线光栅，分辨率0.1μm，全闭环数字控制；P2级高运转精度轴承，确保主轴的高动态精度。独特的高精度高刚性行星滚柱丝杠；径向微调高精密卡盘/弹簧卡头座；工件夹紧力可编程，适合超精及薄壁零件加工；Siemens840DE数控系统。
3.机器人自动化超精密车加工单元
由斯宾纳超精密数控车机床PD/A和小型机内机器人组成的超精密自动化加工单元，可以高效、自动而灵巧地完成零件的精密加工。小型机器人装於机床内部，用於完成零件的上下料和排序、以及零件的调头加工。
编者有话说：发展“主旋律”中亦有小“变奏”
在机加工自动化发展的大背景、大趋势之下，值得注意的是，这并不是说所有场合都需要推行绝对、盲目的自动化。本刊记者於今年4月在长春一汽大众采访期间，便听闻自动化进程中的一个小小“变奏”。在向该公司发动机传动器厂规划员徐炜女士和魏胜根先生请教相关应用情况时，魏先生表示，在该公司2009年开始设备安装调试的EA111系列发动机生产线中，比如对壳体、箱体是采用自动生产线，但是对连杆这类自重较轻的零部件的加工，并没有选用自动上下料和传动料道，而是改用手工方式。
“盲目的自动化其实不可取，”魏先生告诉笔者：“规划是个系统工程，考虑因素涉及面很广，需权衡投资、工件自重、完工质量、同样产能之下的设备节拍等等。如果因为自动变成手动而造成对节拍的拖累，最终要通过增加设备来予以弥补的话，我们显然不会选择人工方式。”
2009年年初建成的长春一汽大众“全数字化”新奥迪总装车间内，自动玻璃涂胶机器人飞速地运转
这意味着，在不影响生产节拍的前提下，一个好的规划应该能让成本效益达到最优平衡。据徐炜女士介绍，手动化改造的提议其实在金融危机之前便已由一汽大众的德方管理层提出来，他们认为在某些工序，可以尝试像日系生产线那样，引入适当的人工操作。而规划部门在判断其可行性时，主要也是从以下关键的三方面入手对比人工和自动化的区别：投资规模如何；能否有效控制项目进度；获得的功能性和付出的成本是否成正比。
目前在长春一汽大众，缸体、缸盖采用GROB设备，生产全部自动化。“箱体很重，手动搬不可能。而且，考虑到今年年底EA111系列将扩产到45万台的发动机产能，手动方式自然会严重影响节拍。”魏胜根先生说道。他同时指出，其实，越是现代化的东西也会存在较高的风险系数，对质量的控制有时还是需要人的主动介入。这种情况在中国，应该说未来3-5年 都不会有很大改变。
2009年年初建成的长春一汽大众“全数字化”新奥迪总装车间内，自动玻璃涂胶机器人飞速地运转。
