工业机器人介绍

工业机器人介绍工业自动化领域中工业机器人的行业应用目录一·工业机器人概述二·工业机器人品牌介绍三·工业机器人种类介绍四·工业机器人应用领域五·工业机器人十大应用行业（扩展）一·工业机器人概述1·机器人•高级整合控制论、机械电子、计算机、材料和仿生学的产物。在工业、医学、农业、建筑业甚至军事等领域中均有重要用途。•机器人是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。•美国机器人协会给机器人下的定义：“一种可编程和多功能的操作机；或是为了执行不同的任务而具有可用电脑改变和可编程动作的专门系统。”•举例：•互联网通讯机器人（如各种平台聊天系统中的自动应答系统）•家用民用机器人（如扫地机器人等）•医用机器人（代替医生进行各种精密度较高的复杂手术）•军用机器人（如自动排雷机器人，爆破机器人，无人机等）•工业机器人（工业化自动化领域被广泛使用的各类机器人）2·工业机器人•工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器人。•工业机器人是自动执行工作的机器装置，是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。它可以接受人类指挥，也可以按照预先编排的程序运行，现代的工业机器人还可以根据人工智能技术制定的原则纲领行动。特点：1：高刚性的机械手臂为主体，与工业工人相比具有；•更快的运动速度•更高的定位精度与重复精度•更大的力量与耐力•更强大的信息处理与运算能力2：通过计算机替代人工进行控制的高度自动化的机电一体化产品。可实现智能化，多功能化，柔性化的自动化生产或量产。3：提高生产效率与质量，大大缩减生产成本，并可替代各种危险及恶劣的工作环境下的工人进行操作，从而减少工人的危险系数。二·工业机器人品牌介绍·十大机器人品牌与四大机器人家族•库卡（KUKA）德国-------------四大机器人家族之一•发那科（FANUC）日本-------------四大机器人家族之一•那智不二越（NACHI）日本-------------•川崎（Kawasaki）日本-------------•ABB（AseaBrownBoveri）瑞士-------------四大机器人家族之一•史陶比尔（Staubli）瑞士-------------•柯马（COMAU）意大利--------------------------•爱普生（Epson）日本-------------•安川（Yaskawa）日本-------------四大机器人家族之一•新松中国-------------三·工业机器人种类介绍移动机器人（AGV）移动机器人（AGV）是工业机器人的一种类型，它由计算机控制，具有移动、自动导航、多传感器控制、网络交互等功能，它可广泛应用于机械、电子、纺织、卷烟、医疗、食品、造纸等行业的柔性搬运、传输等功能，也用于自动化立体仓库、柔性加工系统、柔性装配系统（以AGV作为活动装配平台）；同时可在车站、机场、邮局的物品分捡中作为运输工具。代表公司：厚达自动化•点焊机器人•点焊机器人主要用于汽车整车的焊接工作，生产过程由各大汽车主机厂负责完成。国际工业机器人企业凭借与各大汽车企业的长期合作关系，向各大型汽车生产企业提供各类点焊机器人单元产品并以焊接机器人与整车生产线配套形式进入中国，在该领域占据市场主导地位。代表公司：发那科•弧焊机器人•弧焊机器人主要应用于各类汽车零部件的焊接生产。在该领域，国际大型工业机器人生产企业主要以向成套装备供应商提供单元产品为主。•关键技术包括：•(1)弧焊机器人系统优化集成技术：弧焊机器人采用交流伺服驱动技术以及高精度、高刚性的RV减速机和谐波减速器，具有良好的低速稳定性和高速动态响应，并可实现免维护功能。•(2)协调控制技术：控制多机器人及变位机协调运动，既能保持焊枪和工件的相对姿态以满足焊接工艺的要求，又能避免焊枪和工件的碰撞。•(3)精确焊缝轨迹跟踪技术：结合激光传感器和视觉传感器离线工作方式的优点，采用激光传感器实现焊接过程中的焊缝跟踪，提升焊接机器人对复杂工件进行焊接的柔性和适应性，结合视觉传感器离线观察获得焊缝跟踪的残余偏差，基于偏差统计获得补偿数据并进行机器人运动轨迹的修正，在各种工况下都能获得最佳的焊接质量。代表公司：发那科•激光加工机器人•激光加工机器人是将机器人技术应用于激光加工中，通过高精度工业机器人实现更加柔性的激光加工作业。本系统通过示教盒进行在线操作，也可通过离线方式进行编程。该系统通过对加工工件的自动检测，产生加工件的模型，继而生成加工曲线，也可以利用CAD数据直接加工。可用于工件的激光表面处理、打孔、焊接和模具修复等。•关键技术包括：•(1)激光加工机器人结构优化设计技术：采用大范围框架式本体结构，在增大作业范围的同时，保证机器人精度；•(2)机器人系统的误差补偿技术：针对一体化加工机器人工作空间大，精度高等要求，并结合其结构特点，采取非模型方法与基于模型方法相结合的混合机器人补偿方法，完成了几何参数误差和非几何参数误差的补偿。•(3)高精度机器人检测技术：将三坐标测量技术和机器人技术相结合，实现了机器人高精度在线测量。•(4)激光加工机器人专用语言实现技术：根据激光加工及机器人作业特点，完成激光加工机器人专用语言。•(5)网络通讯和离线编程技术：具有串口、CAN等网络通讯功能，实现对机器人生产线的监控和管理；并实现上位机对机器人的离线编程控制。代表公司：武钢华工激光•真空机器人•真空机器人是一种在真空环境下工作的机器人，主要应用于半导体工业中，实现晶圆在真空腔室内的传输。•关键技术包括：•(1)真空机器人新构型设计技术：通过结构分析和优化设计，避开国际专利，设计新构型满足真空机器人对刚度和伸缩比的要求；•(2)大间隙真空直驱电机技术：涉及大间隙真空直接驱动电机和高洁净直驱电机开展电机理论分析、结构设计、制作工艺、电机材料表面处理、低速大转矩控制、小型多轴驱动器等方面。•(3)真空环境下的多轴精密轴系的设计。采用轴在轴中的设计方法，减小轴之间的不同心以及惯量不对称的问题。•(4)动态轨迹修正技术：通过传感器信息和机器人运动信息的融合，检测出晶圆与手指之间基准位置之间的偏移，通过动态修正运动轨迹，保证机器人准确地将晶圆从真空腔室中的一个工位传送到另一个工位。•(5)符合SEMI标准的真空机器人语言：根据真空机器人搬运要求、机器人作业特点及SEMI标准，完成真空机器人专用语言。•(6)可靠性系统工程技术：在IC制造中，设备故障会带来巨大的损失。根据半导体设备对MCBF的高要求，对各个部件的可靠性进行测试、评价和控制，提高机械手各个部件的可靠性，从而保证机械手满足IC制造的高要求。代表公司：Genmark•码垛机器人•码垛机器人是从事码垛的工业机器人，将已装入容器的物体，按一定排列码放在托盘、栈板(木质、塑胶)上，进行自动堆码，可堆码多层，然后推出，便于叉车运至仓库储存。码垛机器人可以集成在任何生产线中，为生产现场提供智能化、机器人化、网络化，可以实现啤酒、饮料和食品行业多种多样作业的码垛物流，广泛应用于纸箱、塑料箱、瓶类、袋类、桶装、膜包产品及灌装产品等。配套于三合一灌装线等，对各类瓶罐箱包进行码垛。码垛机自动运行分为自动进箱、转箱、分排、成堆、移堆、提堆、进托、下堆、出垛等步骤。代表公司：ABB•喷涂机器人•喷涂机器人又叫喷漆机器人，是可进行自动喷漆或喷涂其他涂料的工业机器人，1969年由挪威Trallfa公司(后并入ABB集团)发明。喷漆机器人主要由机器人本体、计算机和相应的控制系统组成，液压驱动的喷漆机器人还包括液压油源，如油泵、油箱和电机等。多采用5或6自由度关节式结构，手臂有较大的运动空间，并可做复杂的轨迹运动，其腕部一般有2～3个自由度，可灵活运动。较先进的喷漆机器人腕部采用柔性手腕，既可向各个方向弯曲，又可转动，其动作类似人的手腕，能方便地通过较小的孔伸入工件内部，喷涂其内表面。喷漆机器人一般采用液压驱动，具有动作速度快、防爆性能好等特点，可通过手把手示教或点位示数来实现示教。喷漆机器人广泛用于汽车、仪表、电器、搪瓷等工艺生产部门。•喷涂机器人的主要优点(1)柔性大。工作范围大大。(2)提高喷涂质量和材料使用率。(3)易于操作和维护。可离线编程，大大的缩短现场调试时间。(4)设备利用率高。喷涂机器人的利用率可达90%-95%。代表公司：川崎•装配机器人•装配机器人为完成装配作业而设计的工业机器人。•装配机器人是柔性自动化装配系统的核心设备，由机器人操作机、控制器、末端执行器和传感系统组成。其中操作机的结构类型有水平关节型、直角坐标型、多关节型和圆柱坐标型等;控制器一般采用多CPU或多级计算机系统，实现运动控制和运动编程;末端执行器为适应不同的装配对象而设计成各种手爪和手腕等;传感系统又来获取装配机器人与环境和装配对象之间相互作用的信息。•装配机器人主要用于各种电器制造(包括家用电器,如电视机、录音机、洗衣机、电冰箱、吸尘器)、小型电机、汽车及其部件、计算机、玩具、机电产品及其组件的装配等方面。代表公司：安川•洁净机器人•洁净机器人是一种在洁净环境中使用的工业机器人。随着生产技术水平不断提高，其对生产环境的要求也日益苛刻，很多现代工业产品生产都要求在洁净环境进行，洁净机器人是洁净环境下生产需要的关键设备。•关键技术包括：(1)洁净润滑技术：通过采用负压抑尘结构和非挥发性润滑脂，实现对环境无颗粒污染，满足洁净要求。(2)高速平稳控制技术：通过轨迹优化和提高关节伺服性能，实现洁净搬运的平稳性。(3)控制器的小型化技术：根据洁净室建造和运营成本高，通过控制器小型化技术减小洁净机器人的占用空间。(4)晶圆检测技术：通过光学传感器，能够通过机器人的扫描，获得卡匣中晶圆有无缺片、倾斜等信息。代表公司：新松四·工业机器人应用领域工业机器人的典型应用包括焊接、刷漆、组装、采集和放置（例如包装、码垛和SMT）、产品检测和测试等;所有的工作的完成都具有高效性、持久性、速度和准确性。•输送线1.系统简介机器人及输送线物流自动化系统主要由如下几个部分组成：(1)自动化输送线：将产品自动输送，并将产品工装板在各装配工位精确定位，装配完成后能使工装板自动循环；设有电机过载保护，驱动链与输送链直接啮合，传递平稳，运行可靠。•(2)机器人系统：通过机器人在特定工位上准确、快速完成部件的装配，能使生产线达到较高的自动化程度；机器人可遵照一定的原则相互调整，满足工艺点的节拍要求；备有与上层管理系统的通信接口。•(3)自动化立体仓储供料系统：自动规划和调度装配原料，并将原料及时向装配生产线输送，同时能够实时对库存原料进行统计和监控。•(4)全线主控制系统：采用基于现场总线—ProfibusDP的控制系统，不仅有极高的实时性，更有极高的可靠性。•(5)条码数据采集系统：使各种产品制造信息具有规范、准确、实时、可追溯的特点，系统采用高档文件服务器和大容量存储设备，快速采集和管理现场的生产数据。•(6)产品自动化测试系统：测试最终产品性能指标，将不合格产品转入返修线。•(7)生产线监控/调度/管理系统：采用管理层、监控层和设备层三级网络对整个生产线进行综合监控、调度、管理，能够接受车间生产计划，自动分配任务，完成自动化生产。•2.应用领域•机器人及输送线物流自动化系统可应用于建材、家电、电子、化纤、汽车、食品等行业•涂胶1．产品简介：机器人涂胶工作站是机器人中心研制开发的机器人应用系统，主要包括机器人、供胶系统、涂胶工作台、工作站控制系统及其它周边配套设备。为了提高系统的可靠性，涂胶工作站中的机器人和供胶系统，一般采用国外产品，我所根据用户的需求，进行工作台、控制柜及周边配套设备的设计制造，并完成涂胶系统的集成。该工作站自动化程度高，适用于多品种、大批量生产，可广泛地应用于汽车风挡、汽车摩托车车灯、建材门窗、太阳能光伏电池涂胶等行业。2．用户效益分析：（1）自动化程度高，生产效率高，产量大。（2）运行可靠，涂胶精度高，产品质量稳定。（3）节省人力，节省材料，降低生产成本。（4）改善作业环境，符合环保要求。（5）产量增加时，