随着工业4.0时代的来临，机器换人的理念已经在制作业有着广泛的共识，尤其是在一些大规模生产的行业更是成为了一种必然，同时随着中国的人工成本的不断增加，已经人口红利的逐渐式微，机器人和自动化配套设备的兴起已经成为了一种必然，这是时代的潮流，更是现实的需要，作为制造业的从业者，我们只能顺势而为，随其波而逐其流才能跟上这时代的步伐，成为这个时代的弄潮儿，而不是时代进步的牺牲品。
机械加工自动线
我们首先需要确认的就是我们是专门针对机械加工行业来打造的自动线，而在传统机械加工行业里面，更多的是依赖操作者的手动操作和数控机床的辅助，例如人工上下料，人工夹紧工件，人工清理加工铁屑等等，而加工自动线的打造可以让这些本来人工操作的工序都可以通过机械手的自动化来完成。
我们首先来看一下要打造一条机械加工自行线，需要包括那些方面的研发和制造：
1、 数控机床（加工中心）作为工作母机，数控机床的选择主要根据加工零件的加工工序和加工精度要求来进行选择，同时也要兼顾加工效率和加工稳定性，例如数控铣床、数控车床、数控磨床、数控精雕机等，只有数控化的机床才能实现真正的自动化加工工序，同时根据自动线的使用特点（要求高度的稳定性和可靠性，总不能开开停停的来加工吧），所以在数控系统的选择上，我们建议在经济条件允许的情况下，尽量选择一些好的数控系统，例如德国的西门子、日本发那科等，在这里我不得不多说一句，从我们自身的使用情况来说，我们比较推荐日本发那科（我知道在这样很可能会触及大家的爱国主义情怀，但是作为一个技术人，我还是坚持技术的真理），我们公司曾经采购过一篇西门子数控系统的加工设备，一到春天就容易烧电路板，原因是因为北方的南风天湿气太重，而西门子系统对环境的要求相对较高，所以只有不停的抽湿干燥，
2、 上料、下料自动化装置，这两个部件主要是实现加工零件的规整堆放，上料自动化装置用于堆放待加工的机械零件，零件的放置必须有利于机械手的抓取和夹具对待加工零件的定位与夹紧，同时也有利于零件的堆放，下料自动化装置用于堆放加工好的机械零件，要求该装置有利于零件的规整堆放和轻松提取，同时也要兼顾这两个自动化装置的可靠性和安全性等问题，因为这个区域是操作者与加工自动线交互最频繁的区域，所以我们在人机交互的考虑上也需要有一定的需求，至少在安全性能这方面需要作一个重点的考虑。
3、 自动夹具装置，针对机械加工的装夹问题，因为自动线的生产特点及其需求就是需要配备能够自动夹紧和松开工件的夹具，所以我们在设计自动夹具的时候，需要考虑几个要点，首先当然是夹紧力的要求，如果夹紧力较小，我们可以通过气缸来提供夹紧力，如果夹紧力需求较大，通常有两个方法，第一个是淬火处理，用热处理的方式来获得较高的硬度，以便提高夹具的使用寿命和装夹精度，第二个是镶嵌合金，通过镶嵌更硬的材料来保证夹具的易损件的使用寿命和装夹精度，这两个方式都具有一定的可行性，但是我个人推荐使用第二种方式，因为第二种方式更可靠，虽然热处理也可以达到硬化夹具表面的效果，但是热处理后的零件容易变形，为了消除这种变形我们往往会再进行一次精加工工序（例如磨序）。
4、 自动冷却装置，自动冷却是机械加工过程中不可或缺的部分，这个部分其实是数控设备的一个集成部分，在这里单独提出来是想分享一些我的个人经验，因为这个牵涉到机械加工自动线的很多方面，我们使用过一款美国马斯特206的冷却液，这种冷却液的冷却和润滑效果都非常好，而且是可以循环利用的冷却液，但是就是存在一个问题，那就是这种冷却液存在极大的腐蚀性，特别是对塑料和橡胶制品尤其影响严重，这对于生产自动线而言简直就是个噩梦，因为自动线上有很多元件都是塑料和橡胶材料的，例如感应开关、气管、气动接头、设备密封玻璃胶等，这些东西都会因为这种冷却液的影响而渐渐的损坏和失效，这极大的影响了自动线的稳定性和可靠性，同时也极大的增加了维修成本，所以在选择冷却液的时候，一定要充分的考虑这个问题，至于冷却自动化实现这一块已经非常也可以提高零件的加工质量，同时还可以延长冷却液自身的使用寿命，为什么要检测冷却液的浓度呢？因为零件加工过程会带走一部分冷却液，由于气温的影响也会导致冷却液蒸发一部分水份，从而导致冷却液的浓度改变，所以适当的冷却液浓度检测是非常有必要的；还有一个需要特别注意的是处理冷却液中混合的加工设备导轨润滑油，在国内大多数加工设备的导轨润滑油都是最后进入冷却液并混为一体的，这会导致冷却的变质和失效，如何将冷却液中的润滑油提取出来就是一个很关键的问题了，我们曾经针对这个问题研发了一款“撇油器”，用于专门提取冷却液中的润滑油，效果非常好，但是国内很多机械加工的厂家都还没有这样的意识和思想，这是很可惜的一件事情，科学技术的推广需要行业里的专业人士来共襄盛举，如果我们都能分享我们的知识和经验，我们相信，中国的制造业一定会更早更快的登上新的台阶。
5、 自动排屑装置，机械加工自动线的最大特点就是持续高效率的加工，而我们不能忽视的一个问题就是，随着加工时间的推移，在加工过程中会产生大量的铁屑，如何处理这些铁屑是一个非常具有技术难度的问题，因为这些积累的铁屑不仅影响工件的可靠定位和装夹，也极大的占据着数控加工设备的加工空间，更甚者会堵死各进给轴的移动路径，所以实时的自动排屑就显得尤其有必要了，在机械加工自动线中，细节上最难处理的也是加工铁屑的清理问题，特别是夹具上的铁屑的清理，如果稍有不慎就可能导致工件的报废和不合格，而且对于自动线的加工来说，这种报废和不合格可能是连续的。
