工业机器人在汽车生产中的应用

工业机器人在汽车生产中的应用
工业机器人在汽车生产中的应用

汽车制造业中工业机器人重要作用

工业机器人是集机械、电子、控制、计算机、传感器、人工智能等多学科先进技术于一体的重要的现代制造业自动化装备。多年来,我国汽车零部件生产一直是手工焊、专机焊占据焊接生产的主导地位,劳动强度大,作业环境恶劣,焊接质量不易保证,而且生产的柔性也很差,无法适应现代汽车生产的需要。近年来由于焊接机器人的大量应用,提高了零部件生产的自动化水平及生产效率,同时使生产更具有柔性,焊接质量也得到了保证。近年来,焊接机器人在大连华克、上海华克、上海龙马神、南京新迪、长春佛吉亚、上海汇众等零部件及配件生产企业也有着典型的应用。在汽车零部件的生产中广泛采用了点焊、凸焊、缝焊、对焊及电弧焊等焊接工艺。例如:横梁总成托架点焊,传动轴平衡片凸焊,汽车燃油箱缝焊,汽车轮圈连续闪光对焊,汽车转向臂、消声器、净化器壳体的电弧焊等。

随着我国汽车工业的发展和对自动化水平要求的不断提高,将为焊接机器人市场的快速增长提供了一个良好的机会。预计国内企业对焊接机器人的需求量将以30%以上的速度增长。从机器人技术发展趋势看,焊接机器人不断向智能化方向发展,完全实现生产系统中机器人的群体协调和集成控制,从而达到更高的可靠性和安全性。而采用焊接机器人的汽车生产企业在高技术、高质量、低成本条件下必将获得高速发展,也必将为汽车产业的发展带来新的生机。

一、工业机器人的应用

目前,国际上的工业机器人公司主要分为日系和欧系。日系中主要有安川、OTC、松下、FANUC、不二越、川崎等公司的产品。欧系中主要有德国的KUKA、CLOOS、瑞典的ABB、意大利的COMAU及奥地利的IGM公司。工业机器人已成为柔性制造系统(FMS)、工厂自动化(FA)、计算机集成制造系统(CIMS)的自动工具。

我国工业机器人是从20世纪80年代开始起步,经过二十年余年的努力,已经形成了一些具有竞争力的工业机器人研究机构和企业。先后研发出弧焊、点焊、装配、搬运、注塑、冲压、喷漆等工业机器人。近几年,我国工业机器人及含工业机器人的自动化生产线相关产品的年产销额已突破十亿元。目前国内市场年需求量在3000台左右,年销售额在20亿元以上。统计数据显示,中国市场上工业机器人总共拥有量近万台,占全球总量的0.56%,其中完全国产工业机器人(行业内规模比较大的前三家工业机器人企业)行业集中度占30%左右,其余都是从日本、美国、瑞典、德国、意大利等20多个国家引进的。国产工业机器人目前主要以国内市场应用为主,年出口量为100台左右,年出口额为0.2亿以上。二、工业机器人50%以上用在汽车领域

当前,工业机器人的应用领域主要有弧焊、点焊、装配、搬运、喷漆、检测、码垛、研磨抛光和激光加工等复杂作业。

目前,国际上工业机器人技术在制造业应用范围越来越广阔,现已从传统制造业推广到其他制造业,进而推广到诸如采矿、建筑、农业、灾难救援等各种非制造行业。但汽车工业仍是工业机器人的主要应用领域。据了解,美国60%的工业机器人用于汽车生产;全世界用于汽车工业的工业机器人已经达到总用量的37%,用于汽车零部件的工业机器人约占24%。

在我国,工业机器人的最初应用是在汽车和工程机械行业,主要用于汽车及工程机械的喷涂及焊接。目前,由于机器人技术以及研发的落后,工业机器人还主要应用在制造业,非制造业使用的较少。据统计,近几年国内厂家所生产的工业机器人有超过一半是提供给汽车行业。可见,汽车工业的发展是近几年我国工业机器人增长的原动力之一。

三、焊接机器人在汽车制造业中发挥着不可替代的作用

焊接机器人是在工业机器人基础上发展起来的先进焊接设备,是从事焊接(包括切割与喷涂)的工业机器人,主要用于工业自动化领域,其广泛应用于汽车及其零部件制造、摩托车、工程机械等行业,在汽车生产的冲压、焊装、涂装、总装四大生产工艺过程都有广泛应用,其中应用最多的以弧焊、点焊为主。目前,焊接工业机器人在一汽、上汽、沈阳中顺、金杯通用、重庆长安、湖南长丰等整车制造企业广泛应用,据统计每辆汽车车身上,大约有3000~4000个电阻点焊焊点,电阻点焊技术的应用实现了汽车车身制造的量产化与自动化。

先进的安全保护技术与汽车制造业。

工业机器人是集机械、电子、控制、计算机、传感器、人工智能等多学科先进技术于一体的重要的现代制造业自动化设备。

目前,国际上的工业机器人厂家主要分布在欧洲和日本,日本的主要有安川、OTC、松下、FANUC、不二越、川崎等公司的产品。欧系中主要有德国的KUKA、CLOOS、瑞典的ABB、意大利的COMAU及奥地利的IGM公司。工业机器人已成为柔性制造系统(FMS)、工厂自动化(FA)、计算机集成制造系统(CIMS)的自动工具。

目前,50%以上的工业机器人应用于汽车制造领域,主要应该在弧焊、点焊、装配、搬运、喷漆、检测、码垛、研磨抛光和激光加工等复杂作业。随着现代汽车工业的发展,对机器人的需求也会越来越大,机器人在汽车制造业中所起到的作用也会更加重要。

尽管目前机器人的应用现已从传统制造业推广到其他制造业,汽车工业仍是工业机器人的主要应用领域。据了解,美国60%的工业机器人用于汽车生产;全世界用于汽车工业的工业机器人已经达到总用量的37%nc.qoos.ipi,用于汽车零部件的工业机器人约占24%。

2007年5月至7月,日本一家权威科技研究机构对16个工业机器人,4台电子包装机器,12个商用和家用机器人,12种机器人外包装和制造材料等四个领域作了一项调查。调查对象是日本国内和国外的约100家相关的科技公司。单就工业机器人而言,调查报告显示,近几年全球市场需求,呈逐年上升之势,并且以每年3%的增长速度胀。在工业机器人中,双臂机器人和带有超过7个连接轴的操纵机器人预计市场需求将会飙升,需求数字在2010年将是2006年全年需求的14倍,销售总额也将在2010单年达到490亿日圆。

从上面这些数字不难看出,工业机器人在未来的工业领域仍然有着很大的发展空间。而我国的情况相对于全球范围而言,面临更多的是机遇和挑战。这种机遇和挑战对发展中的汽车工业和起步较晚的机器人行业是同时存在的。

就汽车工业而言,我国的汽车工业与世界先进国家相比,仍然存在着不小的差距。现在工业自动化网版权所有,我国已经成为世界上第一大汽车产销国。中国的汽车市场有今天这样的地位,不是一天两天形成的,中国经济的快速稳步发展、加入WTO后,汽车关税的下调、金融危机对世界汽车格局的影响等共同促成了今天中国第一汽车市场的形成。在这样的历史机遇下,中国汽车工业只有努力提高自身产品生产线的现代化水平、努力提高产品的质量,才能在今天的汽车大家庭中占有一席之地。

就工业机器人而言,我国工业机器人是从20世纪80年代开始起步,经过二十年余年的努力,已经形成了一些具有竞争力的工业机器人研究机构和企业。先后研发出弧焊、点焊、装配、搬运、注塑、冲压、喷漆等工业机器人。近几年,我国工业机器人及含工业机器人的自

动化生产线相关产品的年产销额已突破十亿元。目前国内市场年需求量在3000台左右,年销售额在20亿元以上。统计数据显示,中国市场上工业机器人总共拥有量近万台,占全球总量的0.56%,其中完全国产工业机器人(行业内规模比较大的前三家工业机器人企业)行业集中度占30%左右,其余都是从日本、美国、瑞典、德国、意大利等20多个国家引进的。从上面这些数据可以看出,我国的工业机器人还有着相当大的发展空间。因此https://www.360docs.net/doc/5913757887.html,,无论对国外机器人厂商还是国内机器人厂商,都是一个机遇。

焊接机器人在汽车制造业中发挥着不可替代的作用

焊接机器人是在工业机器人基础上发展起来的先进焊接设备,是从事焊接(包括切割与喷涂)的工业机器人,主要用于工业自动化领域,其广泛应用于汽车及其零部件制造、摩托车、工程机械等行业,在汽车生产的冲压、焊装、涂装、总装四大生产工艺过程都有广泛应用,其中应用最多的以弧焊、点焊为主。目前,焊接工业机器人在一汽、上汽、沈阳中顺、金杯通用、重庆长安、湖南长丰等整车制造企业广泛应用,据统计每辆汽车车身上,大约有3000~4000个电阻点焊焊点造车网,电阻点焊技术的应用实现了汽车车身制造的量产化与自动化。

多年来,我国汽车零部件生产一直是手工焊、专机焊占据焊接生产的主导地位,劳动强度大,作业环境恶劣,焊接质量不易保证,而且生产的柔性也很差无法适应现代汽车生产的需要。近年来由于焊接机器人的大量应用,提高了零部件生产的自动化水平及生产效率,同时使生产更具有柔性,焊接质量也得到了保证。近年来,焊接机器人在大连华克、上海华克、上海龙马神、南京新迪、长春佛吉亚、上海汇众等零部件及配件生产企业也有着典型的应用。在汽车零部件的生产中广泛采用了点焊、凸焊、缝焊、对焊及电弧焊等焊接工艺。例如:横梁总成托架点焊,传动轴平衡片凸焊塑料工业网版权所有,汽车燃油箱缝焊,汽车轮圈连续闪光对焊,汽车转向臂、消声器、净化器壳体的电弧焊等。下面,我们将用实例介绍机器人在汽车制造中的作用。

福特吉龙车身装配工厂的机器人采用了带有Simatic故障安全PLC以及PROFIsafe功能的安全系统。通过有效地使用Profibus分布式配件,最大限度地减少了离散部件和配线,并使故障诊断变得更容易。正在开发的设备采用了最新的分布式安全CPU,该CPU带有用梯形图语言编写的安全逻辑配置。 Falcon(猎鹰牌)汽车完全由澳洲人自己设计,旨在占领本土市场。由于新近推出了Falcon(猎鹰牌)汽车,澳洲福特不仅荣获了大量赞誉和业界大奖,更收到了大量订单。BA Falcon于2002年十月推出,装配六缸发动机,是一款大型家用车。该车完全由福特设在维多利亚的工厂自行设计和生产。车身部件总装生产线设在墨尔本西南部的吉龙。过去吉龙工厂大量使用PL,而为新型汽车所设计的设备从一开始就选择了面向未来的新型自动化技术和平台。福特过去一直致力于寻找这样一个平台:灵活,简便,易于电气技师管理和发现问题,并且能很好地与包括机器人和阀组在内的第三方部件在“现场总线”上进行整合.

西门子Simatic通过大量的深入调查研究,总装线的工程师们最终选择了西门子Simatic 系列产品。接下来,他们需要选择安全系统。福特过去一直依赖传统的综合硬件安全技术,但现在决定用新型的具有故障安全功能S7-400F PLC替代以往复杂的安全电路系统。西门子当地方案提供商ICT、澳洲西门子以及一位来自德国西门子自动化认证中心的专家帮助福特共同完成了这一创新概念的设计。最终的设计方案非常出色,可整齐划一地应用于待建的六个单元。不但如此,电流接触器、继电器、复杂的布线系统也大大减少。与先前的单元相比,安全性能得到了改善,并且增加了更多安全设施和自动检查功能。这些设施可以维护系统并更安全简便地设定操作。触摸板为操作者提供了更详细的检测信息,使诊断工作更加清晰简便。

车身总装单元对机器人焊接而言至关重要。通常,冲压金属部件在操作平台上被点焊,有时还被机器人送到其他设备接受进一步处理。福特工程师们运用Simatic HMI以及Profibus 分布式输入输出技术最大限度地发挥单元设计的优势。机器人界面直接通过Profibus进行传送,使得数据交换变得快捷方便。与设备相连的电磁阀和接近开关通过Profibus上的Festo 阀组进行连接。通常操作站使用PP17操作面板实现清晰而稳定的操作者互动,并通过可触摸面板提供产量数据和诊断信息。在较大的单元中,MP370触摸面板在中心位置提供生产数据和诊断信息。触摸面板能输出优质图像可以显示出钳夹和接近开关的动态状况。这样一来就为操作者提供了清晰的诊断信息。来自焊接装置上的MP370触摸面板的菜单显示单元的自动化系统受控于标准(非故障安全)S7-400F内的梯形图语言代码,并与机器人内嵌的程序紧密互动。福特根据进程需要对机器人进行编程,并与负责监控的PLC设备保持紧密联系。通过与福特的通力合作,ICT已经为大多数场合设计了标准的控制代码。福特的工作人员已经在内部实现了这些操作代码。

安全系统对于所有单元而言至关重要。一般来讲,每个单元都有围墙保护。人工装载部件的操作台都有轻型防护装置,此外还有一个双手控制装置,可以在操作之前把部件夹紧。与此同时,轻型防护装置会保护操作区内的操作者。机器人底部开关监控机器人的动向,以确保当机器人在某处工作时能顺利操作另一处设备。防护装置还可以保护升降机,确保成型部件都通过升降机卸载到托盘上。系统会根据防护装置、出入门和紧急停止设备发出的信号在机器人,设备电磁阀,伺服转盘驱动以及螺线空气排放阀门等处采取安全互锁定操作。出入门上的电气锁也由PLC控制。

所有这些安全功能均由具有故障安全功能的PLC,S7-400F实现。使用相关软件简化了系统配线,并使安全逻辑更加出色。同时,过去在硬件系统上无法实现的一些新维护功能现在也已变为现实。触摸面板清楚地显示安全系统的详细信息和精确到点的诊断信息。这样,不再需要操作员通过PLC检查故障维护工作大大简化。ICT测试并完成了PLC上的“故障保护”代码,福特也大力参与了系统配置和软件结构的过程。福特希望在确保安全功能的同时自由操作标准控制。这一点很重要,因为工艺过程是多变的,而安全功能却一成不变。S7-400F 实现了这个目标。有了它,福特技师们就可以在不影响故障安全功能的情况下修改标准码。

最新推出的用梯形图语言编程的分布式安全系统是由福特公司完成的。用梯形图编写的“故障保护”逻辑程序今后将被所有系统采纳,就像用较早的S7-400F替代CFC一样。福特相信S7315F PLC是一套成本低廉,功能强大的CPU。福特将会在那些仅需一两个继电器的小型安全输入/输出系统上使用它。目前正在为一款新车开发五个单元。新单元的安全系统和自动化系统将采用S7-315F分布式安全技术。

又如,ABB机器人装备冲压生产线推进巴西大众汽车生产效率,一条新建的ABB机器人生产线推进了巴西大众汽车冲压自动化生产线的生产效率。此次ABB公司提供的解决方案使大众在冲压生产线上从过去每天170个面板的生产量增加到每天3880块,且有8个不同的零件系列产品。另外,先前由同样30个员工在3或4天里能完成一个托盘,但现在同样的员工在一周时间内能完成3个托盘架的生产。

此次涉及的自动化改造的冲压生产线是靠近巴西圣保罗的大众新型Anchieta汽车工厂的两线生产线之一,它是共5.65亿现现代化改造工程项目中的一部分,这些改造项目将使该具有50年的旗舰工厂成为巴西国内最现代化和最高效的工厂。通过IRB 6650机器人装备冲压生产线,生产循环时间减半,从过去1分钟1.5个零件增加到每分析2.8个零件。ABB解决方案使用了创新的技术,如两台机器人之间的轮转,以及为6轴机器人新增第7轴,这些加速了生产线上的零件移动速度。

FANUC iR Vision 2DV视觉系统主要是通过视觉系统软件设置,建立视觉画面上的点位与机

器人位置相对应关系。对工件进行视觉成像,与已标定的工件进行比较,得出偏差值,即机器人抓放位置的补偿值,实现机器人自动抓放。该技术实现了机器人在无夹具定位工件情况下的自动柔性搬运。回归国内,奇瑞公司以高质量的技术挑战着自动化的革命。

截至目前,奇瑞公司已开发出数款机器人,计划小批量制造并在内部应用成熟后,2013年开始大批量制造,实现机器人产业化。在日前召开的中国企业新纪录(第14批)发布大会暨中国企业自主创新高层论坛上,国内首台自主研制的大负载点焊机器人(78.790,0.00,0.00%)————奇瑞公司QH—165工业点焊机器人,作为对国家经济建设以及调结构、促增长具有重大推动作用的重点发布项目之一在会上进行了发布。

据了解,QH—165工业点焊机器人是国内首台自主研制的165公斤级点焊机器人,由奇瑞与哈工大联合研制开发,技术上突破了高速大负载工业机器人在机械系统优化设计、高速大负载运动平稳性控制等方面的技术难点,实现了良好的人机交互操作。截至目前,“165点焊机器人”在奇瑞汽车公司焊装车间已成功焊接几万套汽车车身部件,表现出良好的性能,焊点精度达到国际先进水平。为填补国产工业机器人的空白,奇瑞公司于2007年启动了工业机器人项目,与哈工大在机器人领域开展合作,并于2008年9月成功开发出第一台样机。该机器人设计应用于点焊领域,同时可用于搬运、装配等领域,各项技术参数达到国外机器人设计水平。今年9月,“哈工大———奇瑞机器人联合开发中心”已在哈工大落成。建立了“产、学、研、用”一体化合作模式,推动中国工业机器人发展。在奇瑞公司的自主创新体系中,除了对关键零部件和关键技术的研发外,还有非常重要的一项,就是对关键装备的自主研发。目前,我国汽车工业工艺装备的高效化、自动化水平较低,仅为30%左右,而先进国家则高达90%以上,而且在一些关键装备的供应上仍然受制于人。合资企业基本上不采购中国的汽车制造装备,无法带动国内汽车装备制造企业整体实现技术提升。随着我国汽车制造企业越来越广泛地参与国际竞争,迫切需要提高工艺装备的高效、集成化程度。此外,汽车装备制造业有着巨大的市场和利润空间。奇瑞公司通过对关键装备的自主研发,将不仅大幅度提高自身的装备配套能力,降低对关键装备的采购成本,还将促进我国汽车装备制造业的充分竞争和整体进步,带动相关上游和下游产业规模化的集中,提高国内汽车装备制造业的整体水平。

今年以来,奇瑞公司还启动了国家863项目210kg负载机器人,以及工信部NC重大专项165KG点焊机器人、6KG弧焊机器人的开发,并逐步形成30KG、50KG、80KG、100KG、250KG等全系列点焊机器人产品,后期将延伸到弧焊机器人、搬运机器人、喷涂机器人、装配机器人等,覆盖工业机器人在汽车行业的所有应用。截至目前,奇瑞公司已开发出数款机器人,计划小批量制造并在内部应用成熟后,2013年开始大批量制造,实现机器人产业化。

经过20年的改革开放,随着对商品高质量和多样化的要求不断提高,生产过程的柔性自动化要求日益迫切,在电子、家电、汽车和轻工等行业,工业机器人的应用日趋广泛。从各国工业机器人发展历史来看,一般在技术成熟,进入应用后不久,通过一批用户应用工业机器人取得经济和技术效果的示范作用,推动工业机器人制造业进入快速发展期,需求量日益增长。工业机器人产业化的主体应该是生产企业,把一般量大面广、通用的工业机器人集中到企业生产制造,改变目前由科研单位分散研制的状况,才能使我国的工业机器人真正形成规模化生产,达到性能好、价格低、维修服务有保证,使机器人推广应用到各行各业,发挥作用。

随着我国工业机器人产业化的发展,前期可以依靠进口产品,但是从长远来看,由于需要量很大,有必要形成自己的制造体系,这样做不但有利于提高国产机器人性能价格比,而且对相关的产业也会带来推动的作用。

工业机器人在许多生产领域的使用实践证明,它在提高生产自动化水平,提高劳动生产率和产品质量以及经济效益,改善工人劳动条件等方面,有着令世人瞩目的作用,引起了世界各国和社会各层人士的广泛关注。在新的世纪,机器人工业必将得到更加快速的发展和更加广泛的应用。汽车工业作为一个支柱产业,它的每一个发展、进步,都离不开相关科学技术、工业等发展支持。在工业机器人技术领域不断涌现出的高新科技成果,也必将促进汽车工业向更高目标发展。相信在不久的将来,通过我们的共同努力,国内汽车行业的工业机器人技术会逐步缩短与国外先进技术水平的差距,迎接WTO带给汽车工业的机遇和挑战。接下来,我们讨论一下焊接机器人在汽车生产应用中的发展趋势。机图像处理技术的迅速发展,机器视觉已在包括汽车制造业在内的很多工业部门得到越来越广泛的应用。这些领域包括批量生产条件下的精密测量、工件表面缺陷检测、生产线中对零件标识和字符的自动识别以及判断装配结果是否正确等,在一些用于汽车制造业的专用设备,如刀具预调测量仪中,机器视觉也已替代了传统的检测方式。作为一种新颖而又实用的传感技术,图像检测单元近年已实现产品化,一些知名的厂商,如日本的松下公司、德国的西门子公司等都推出了品种规格齐全的系列化产品,包括光源、摄像头、处理器等,对图像检测技术的推广应用创造了有利的条件。与此同时,所颁布的相关标准不但规范了生产,而且为用户在不同情形下选用合适的检测单元,更快、更好地进行系统设计提供了依据。

以汽车制造业为主的制造业发展促进了工业机器人的发展。汽车制造业属于技术、资金密集型产业,也是工业机器人应用最广泛的行业。在我国,工业机器人的最初应用是在汽车和工程机械行业,主要用于汽车及工程机械的喷涂及焊接。2000年开始,受国家宏观政策调控及居民消费水平提高的影响,我国汽车工业进入了一个高速增长期。面对这种局面,国际汽车巨头纷纷进入中国市场并与我国企业合资设厂或扩大原有生产规模,国内企业也纷纷转型或加大对汽车行业的投资,整个行业增产扩能增加了对工业机器人需求。据不完全统计,最近几年国内厂家所生产的工业机器人有超过一半是提供给汽车行业的,海关进出口增长数据与汽车行业增长数据具有较高的相关度。可知,汽车工业的发展是近几年我国工业机器人增长的原动力之一。

工业机器人是集机械、电子、控制、计算机、传感器、人工智能等多学科先进金属于一体的重要现代化制造业自动化装备。工业机器人已成为柔性制造系统(FMS)、工厂自动化(FA)、计算机集成制造系统(CIMS)的自动工具。

目前国际上的工业机器人公司主要分为日系和欧系。日系中主要有安川、OTC、松下、FANUC、不二越、川崎等公司的产品。欧系中主要有德国的KUKA、CLOOS,瑞典的ABB,意大利的COMAU及奥地利的IGM公司。

我国工业机器人是从20世纪80年代开始起步,经过20多年的努力,已经形成了一些具有竞争力的工业机器人研究机构和企业。先后研发出弧焊、电焊、装配、搬运、注塑、冲压及喷漆等工业机器人。近几年,我国工业机器人及含工业机器人的自动化生产线相关的产品的年销售额已突破10亿元。目前国内市场年需求量在3000台左右,年销售额在20亿元以上。统计数据显示,中国市场上工业机器人总共拥有量尽万台,占全球总量的0.56%,其中完全国产工业机器人(行业规模比较大的前三家工业机器人企业)行业集中度占30%左右,其余都是从日本、美国、瑞典、德国、意大利等20多个国家引进的。国产工业机器人目前主要以国内市场应用为主,年出口量为100台左右,年出口额为0.2亿元以上。工业机器人50%以上用在汽车领域

目前,工业机器人的应用领域主要有弧焊、点焊、装配、搬用、喷漆、检测、码垛、研磨抛光和激光加工等复杂作业.目前,国际上工业机器人技术在制造业应用范围越来越广泛,现已从传统制造业推广到其他制造业,进而推广到诸如采矿、建筑、农业、灾难救灾等各种非制造行业。但汽车工业仍是工业机器人的主要应用领域。据了解,美国60%的工业机器人

用于汽车生产,全世界用于汽车工业的工业机器人已经达到总用量的37%,用于汽车零部件的工业机器人约占24%。在我国,工业机器人的最初应用是在汽车和工程机械行业,主要用于汽车及工程机械的喷涂及焊接。目前,由于机器人技术及研发的落后,工业机器人还主要应用在制造业,非制造业使用的较少。据统计,近几年国内厂家所生产的哦工业机器人有超过一半是提供给汽车行业。可见,汽车工业的发展是近几年我国工业机器人增长的原动力之一。焊接机器人在汽车制造业中发挥着不可替代的作用焊接机器人实在工业机器人基础上发展起来的先进焊接设备,是从事焊接(包括切割与喷涂)的工业机器人,主要用于工业自动化领域,其广泛应用于汽车及零部件制造、摩托车、工程机械等行业,在汽车生产的冲压、焊装、涂装、总装四大生产工艺过程中都有广泛应用,其中应用最多的以弧焊、点焊为主。目前,焊接工业机器人在一汽、上汽、沈阳中顺、金杯通用、重庆长安、湖南长丰等整车制造企业广泛应用。据统计,每辆汽车身上,大约有3000~4000个电阻点焊焊点。电阻电焊技术的应用实现了汽车车身制造的量产化与自动化。多年来,我国汽车零部件生产一直是手工焊、专机焊接占据焊接生产的主要地位,劳动强度大,作业环境恶劣,焊接质量不易保证,而且生产的柔性也很差,无法适应现代汽车生产的需要。近年来由于焊接机器人的大量应用,提高了零部件生产的自动化水平及生产效率,焊接质量也得到了保证。近年来,焊接机器人在大连华克、上海华克,上海龙马神、南京新迪、长春佛吉亚、上海汇众等零部件及配件生产企业也有着典型的应用。在汽车零部件的生产中广泛应用了点焊、凸焊、缝焊、对焊及电弧焊等焊接工艺。如:横梁总成托架电焊,传动轴平衡片凸焊,汽车燃油箱缝焊,汽车轮圈连续闪光对焊,汽车转向臂、消声器、净化器壳体的电弧焊等。

随着我国汽车工业的发展和对自动化水平要求的不断提高,将为焊接机器人市场的快速增长提供了一个良好的机会。预计国内企业对焊接机器人的需求量将以30%以上的速度增长。从机器人技术发展趋势看,焊接机器人不断向智能化方向发展,完全实现生产系统中机器人的群体协调和集成控制,从而达到更高的可靠性和安全性。而采用焊接机器人的汽车生产企业在高技术、高质量、低成本条件下必将获得高速发展,也将为汽车产业的发展带来新的生机。工业机器人是集机械、电子、控制、计算机、传感器、人工智能等多学科先进技术于一体的重要的现代制造业自动化装备。

目前,国际上的工业机器人公司主要分为日系和欧系。日系中主要有安川、OTC、松下、FANUC、不二越、川崎等公司的产品。欧系中主要有德国的KUKA、CLOOS、瑞典的ABB、意大利的COMAU及奥地利的IGM公司。工业机器人已成为柔性制造系统(FMS)、工厂自动化(FA)、计算机集成制造系统(CIMS)的自动工具。我国工业机器人是从20世纪80年代开始起步,经过二十年余年的努力,已经形成了一些具有竞争力的工业机器人研究机构和企业。先后研发出弧焊、点焊、装配、搬运、注塑、冲压、喷漆等工业机器人。近几年,我国工业机器人及含工业机器人的自动化生产线相关产品的年产销额已突破十亿元。目前国内市场年需求量在3000台左右,年销售额在20亿元以上。统计数据显示,中国市场上工业机器人总共拥有量近万台,占全球总量的0.56%,其中完全国产工业机器人(行业内规模比较大的前三家工业机器人企业)行业集中度占30%左右,其余都是从日本、美国、瑞典、德国、意大利等20多个国家引进的。国产工业机器人目前主要以国内市场应用为主,年出口量为100台左右,年出口额为0.2亿以上。二、工业机器人50%以上用在汽车领域

当前,工业机器人的应用领域主要有弧焊、点焊、装配、搬运、喷漆、检测、码垛、研磨抛光和激光加工等复杂作业。

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工业机器人在工业生产中的应用探讨

此文章枪手代写的并且没有付费,严重侵害版权,客户要用就会告的其没 工作 工业机器人在工业生产中的应用探讨摘要:工业机器人是可以自己执行工作的机器,是依靠自身的动力与自身的控制能力来完成各种功能的一种机械装置。它既可以按照人们的指挥来完成工作,也可以按照事先编好的程序进行工作,现代社会的工业机器人还能依据人工的智能技术制定的纲领行动。本篇文章主要内容是就工业机器人在工业生产中的应用进行探讨。 关键词:工业机器人;工业生产;应用;探讨 最早应用工业机器人的行业应为汽车制造行业,机器人常用于焊接、喷漆以及搬运等工作。工业机器人的加入有效的增大了人们的手和足以及大脑的功能,工业机器人可以替代人们完成危险的工作以及一些复杂单调的重复劳动,有效的提高了工业生产的效率,同时也提高了产品的质量。实现工业自动化需要工业机器人与数控加工中心等各方面的相互配合。 一.工业机器人的简介 到今天机器人的历史也算不上长,1959年美国的英格伯格与德沃尔两位科学家联合制造出了世界上第一台工业类机器人,自那时起,机器人的历史才真正的拉开帷幕。 工业机器人一般由主体、驱动系统以及控制系统三个主要部分组成。机器人的主体为机座和执行机构组成,并且包括腕部以及手部等部位。大部分的工业机器人都有三个以上六个以下的运动自由度。然而驱动系统则是使执行的机构实行相应的动作,控制系统则是依据输入的程序来发号施令,并进行有效的控制。 二.工业机器人的主要应用 1.有一些安全因素很不稳定且不适宜由人去做的作业工作以及一些危险的工作军事领域或核工业领域等危及人类生命安全的工作用工业机器人去担任是最合适不过的。例如在核工厂的设备维修及检验类机器人,核工业上的沸腾水式反应堆燃料的自动交换机。

工业机器人原理及应用实例

工业机器人原理及应用实例 一、工业机器人概念 工业机器人是一种可以搬运物料、零件、工具或完成多种操作功能的专用 机械装置;由计算机控制,是无人参与 的自主自动化控制系统;他是可编程、 具有柔性的自动化系统,可以允许进行 人机联系。可以通俗的理解为“机器人 是技术系统的一种类别,它能以其动作 复现人的动作和职能;它与传统的自动 机的区别在于有更大的万能性和多目 的用途,可以反复调整以执行不同的功 能。” 二、组成结构 工业机器人由主体、驱动系统和控制系统三个基本部分组成。主体即机座 和执行机构,包括臂部、腕部和手部, 有的机器人还有行走机构。大多数工业 机器人有3~6个运动自由度,其中腕 部通常有1~3个运动自由度;驱动系 统包括动力装置和传动机构,用以使执 行机构产生相应的动作;控制系统是按 照输入的程序对驱动系统和执行机构 发出指令信号,并进行控制。 三、分类 工业机器人按臂部的运动形式分为四种。直角坐标型的臂部可沿三个直 角坐标移动;圆柱坐标型的臂部可作升 降、回转和伸缩动作;球坐标型的臂部 能回转、俯仰和伸缩;关节型的臂部有 多个转动关节。 工业机器人按执行机构运动的控制机能,又可分点位型和连续轨迹型。 点位型只控制执行 机构由一点到另一点的准确定位,适用于机床上下料、点焊和一般搬运、 装卸等作业;连续轨迹型可控制执行机 构按给定轨迹运动,适用于连续焊接和 涂装等作业。 工业机器人按程序输入方式区分有编程输入型和示教输入型两类。编程 输入型是将计算机上已编好的作业程 序文件,通过RS232串口或者以太网等 通信方式传送到机器人控制柜。 示教输入型的示教方法有两种:一种是由操作者用手动控制器(示教操纵 盒),将指令信号传给驱动系统,使执 行机构按要求的动作顺序和运动轨迹 操演一遍;另一种是由操作者直接领动 执行机构,按要求的动作顺序和运动轨 迹操演一遍。在示教过程的同时,工作 程序的信息即自动存入程序存储器中 在机器人自动工作时,控制系统从程序 存储器中检出相应信息,将指令信号传 给驱动机构,使执行机构再现示教的各 种动作。示教输入程序的工业机器人称 为示教再现型工业机器人。 具有触觉、力觉或简单的视觉的工业机器人,能在较为复杂的环境下工作; 如具有识别功能或更进一步增加自适 应、自学习功能,即成为智能型工业机 器人。它能按照人给的“宏指令”自选 或自编程序去适应环境,并自动完成更 为复杂的工作。 四、主要特点 工业机器人最显著的特点有以下几个: (1)可编程。生产自动化的进一步发 展是柔性启动化。工业机器人可随其工 作环境变化的需要而再编程,因此它在 小批量多品种具有均衡高效率的柔性 制造过程中能发挥很好的功用,是柔性 制造系统中的一个重要组成部分。 (2)拟人化。工业机器人在机械结构 上有类似人的行走、腰转、大臂、小臂、 手腕、手爪等部分,在控制上有电脑。 此外,智能化工业机器人还有许多类似 人类的“生物传感器”,如皮肤型接触 传感器、力传感器、负载传感器、视觉 传感器、声觉传感器、语言功能等。传 感器提高了工业机器人对周围环境的 自适应能力。 (3)通用性。除了专门设计的专用的 工业机器人外,一般工业机器人在执行 不同的作业任务时具有较好的通用性。

工业机器人应用产品和服务介绍

使生产更高 效工业机器人在工业生产中能代替人从事频繁和重复的作业,或是完成危险、恶劣环境下的作业任务,例如在冲压、压力铸造、热处理、焊接、涂装、塑料制品成形、机械加工和简单装配等工序上,以及在原子能工业等部门中,完成对人体有害物料的搬运或工艺操作。 ■ A1 玻璃生产线堆垛系统 ■ A2 光伏玻璃、光伏电池组件线 ■ A3 立体雕刻工作站 ■ A4 物流堆垛 ■ A5 PLC控制柜 ■ A6 工业生产线控制 A1 A5A6A2 A3A4Kawasaki FANUC KUKA

冷端机器人堆垛 我们机器人堆垛系统的优点: ■ 采用先进的机器视觉及工业机器人。动态追踪、同步飞行抓取玻璃,实现了 在相对静止的情况下抓取运动中的玻璃板,缩短玻璃产线冷端主线长度。 ■ 采用柔性吸盘结构,解决了薄板玻璃易碎,生产速度快的堆垛难题。 ■ 采用机器视觉检测技术,提高了产品质量和成品率。 ■ 实行工作组任务统筹分配管理,能够混合处理不同规格及等级的玻璃产 品,实现准确分级和堆垛。 ■ 可在线安装竣工不影响正常生产,是运行中的生产线及冷修改造最佳方 案,与同类产品具有最高的性价比。 ■ 我们独有的双机热备技术,使得视觉检测及生产机器人指挥系统工作机故障后,可以在秒级自动切换到备份机上,不影响生产。■ 光源系统对视觉检测的稳定性有极大的影响,我们采用专业的视觉检测用LED光源,亮度稳定均匀,长寿命设计,易于维护。■ 机器人单元根据检测的玻璃尺寸来调整吸盘组,不用手工改变吸盘位置。■ 每个机器人单元都设有触摸屏,便于本机状态监控及就地操作。■ 机器人单元具有应急盲抓功能,可以在检测及指挥系统故障时临时应急。■ 可选择含视频功能的远程维护,更快速的诊断与解决问题。 与市场上同类产品的对比: 冷端机器人堆垛系统主要技术和性能指标◎丰富的自动化系统集成经验 ◎多年机器视觉技术应用经验积累 ◎在计算机软件与工业控制结合上的技术优势 ◎在冷端堆垛方面的产品优势 ◎国内领先的机器人堆垛设备 本产品荣获:2008年上海创新基金支持、2009年国家创新基金支持 堆垛精度:±3mm 堆垛工作周期:7-15s

工业机器人在铸造中的应用..

课程论文 题目工业机器人在铸造中的应用学院材料学院 专业材料成型及控制工程 班级 组员 (排名不分先后) 2013 年 5 月9 日

工业机器人在铸造中应用 一、历史与发展 (2) 二、基本机构组成 (3) 三、工作原理 (4) 四、在铸造中的应用 (6)

一、历史与发展 工业机器人诞生于20世纪60年代,在20世纪90年代得到迅速发展,是最先产业化的机器人技术。工业机器人是精密机械技术和微电广技术相结合的机电一体化产品,它在工厂自动化和柔性生产系统中起着关键作用。它是综合了计算机、控制论、机构学、信息和传感技术、人工智能、仿生学等多学科而形成的高新技术,是当代研究十分活跃、应用日益广泛的领域。它的出现是为了适应制造业规模化生产,解决单调、重复的体力劳动和提高生产质量而代替人工作业。它对稳定、提高产品质量,提高生产效率,改善劳动条件和产品的快速更新换代起着十分重要的作用。机器人应用情况,是一个国家工业自动化水平的重要标志。机器人并不是在简单意义上代替人工的劳动,而是综合了人的特长和机器特长的一种拟人的电子机械装置,既有人对环境状态的快速反应和分析判断能力,又有机器可长时间持续工作、精确度高、抗恶劣环境的能力,从某种意义上说它也是机器的进化过程产物,它是工业以及非产业界的重要生产和服务性设备,也是先进制造技术领域不可缺少的自动化设备。 一般来说,工业机器人的显著特点有以下四个方面: (1)仿人功能。工业机器人通过各种传感器感知工作环境,达到自适应能力。在功能上模仿人的腰、臂、手腕、手抓等部位达到工业自动化的目的。 2)可编程。工业机器人作为柔性制造系统的重要组成部分,可编程能力是其对适应工作环境改变能力的一种体现。 (3)通用性。工业机器人一般分为通用与专用两类。通用工业机器人只要更换不同的末端执行器就能完成不同的工业生产任务。 (4)良好的环境交互性。智能工业机器人在无人为干预的条件下,对工作环境有自适应控制能力和自我规划能力。 工业机器人的发展过程可分为三个阶段: 第一代机器人就是目前工业中大量使用的“示教再现”机器人,主要由夹持器、手臂、驱动器和控制器组成。示教内容为机器人操作机构的空间轨迹,作业条件,作业顺序等。示教方法可以是操作者“手把手”直接做,或与计算机编程结合.通过示教存储信息,工作时读出这些信息,向执行机构发出指令,执行机构按指令再现示教的操作.广泛用于上下料、焊接、喷漆和搬运。 第二代机器人是带感觉的机器人。能获取作业环境,操作对象的简单信息,通过计算机处理和分析,对外界信息进行反馈,采用自适应控制,从90年代起进入实用阶段。 第三代机器人即智能机器人,是指只有适应性的自治机器人,能理解指示命令,感知环境,识别对象.具有知识库和专家系统,在作业环境中能独立工作,目前还处于实验阶段。 其未来的发展趋势是: (1)提高运动速度和动作精度,减少重量和占用空间,加速机器人功能部件的标准化和模块组合化:将机器人的回转、伸缩、俯仰利摆动等各种功能的机械模块和控制模块、检测模块组合成结构和用途不同的机器人; (2)开发新型结构,如开发微动机构保证动作精度;开发多关节、多自由度的手臂和手指;研制新型的行走机构,以适应各种作业需要。 (3)研制各种传感检测装置,如视觉、触觉、听觉和测距传感器等,用传感器获取有关工作对象和外部环境信息,来完成模式识别,并采用专家系统进行问题求

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【最新整理,下载后即可编辑】 1.1 工业机器人的定义及特点 1.2 工业机器人的分类 关于工业机器人的分类,国际上没有制定统一的标准,有的按负载重量分,有的按控制方式分,有的按自由度分,有的按结构分,有的按应用领域分。下面依据几个有代表性的分类方法列举机器人的分类。 1.按工业机器人结构坐标系统特点方式分类 按结构坐标系统特点方式分,机器人可分为直角坐标型机器人、圆柱坐标型机器人、极坐标型(球面坐标型)机器人、关节坐标机器人、SCARA型水平关节机器人等五类。 2.按工业机器人执行机构的控制方式分类 (1)点位控制方式机器人 控制时只要求工业机器人快速准确地实现相邻各点之间的运动,而对达到目标点的运动轨迹不做任何规定。 (2)连续轨迹控制型机器人 控制时要求工业机器人严格按照预定的轨迹和速度在一定的精度范围内运动,并且速度可控,轨迹光滑,运动平稳。 (3)力(力矩)控制型机器人 在完成装配、抓放物体等工作时,除要准确定位之外,还要求使用适度的力或力矩进行工作。 (4)智能控制型机器人 机器人的智能控制是通过传感器获得周围环境的信息,并根据自身内部的知识库做出相应的决策的控制方式。 3.按程序输入方式分类 按程序输入方式可分为离线输入型和示教输入型两类。 (1)离线输入型机器人是将计算机上已编号的作业程序文件,通过RS232串口或者以太网等通信方式传送到机器人控制系统。

食品、饮料包装;搬运;真空包装塑料、轮胎上下料;去毛边 冶金、钢铁钢、合金锭搬运;码垛;铸件去毛刺;浇口切割 家电、家具装配;搬运;打磨;抛光;喷漆;玻璃制品切割、雕刻 海洋勘探深水勘探;海底维修;建造 航空航天空间站检修;飞行器修复;资料收集 军事防爆;排雷;兵器搬运;放射性检测 焊接机器人技术的新发展 将激光用于焊接机器人是激光焊接的一种重要形式。焊接机器人具有多自由度、编程灵活、自动化程度高、柔性程度高等特点,是焊接生产线的重要组成部分。将激光器安装在焊接机器人上进行焊接,大大提高了焊接机器人的焊接质量和适用范围,在船板、汽车生产线中激光焊接机器人具有越来越重要的地位。图1所示为CO 2 激光焊接机器人。

工业机器人在汽车制造业中的应用

工业机器人在汽车制造业中的应用

工业机器人在汽车制造业中的应用 Application of industrial robo t in automobile manufacturing industry 工业机器人是集机械、电子、控制、计算机、传感器、人工智能等多学科先进技术于一体的重要的现代制造业自动化装备。 目前,国际上的工业机器人公司主要分为日系和欧系。日系中主要有安川、OTC、松下、FANUC、不二越、川崎等公司的产品。欧系中主要有德国的KUKA、CLOOS、瑞典的ABB、意大利的COMAU及奥地利的IGM公司。工业机器人已成为柔性制造系统(FMS)、工厂自动化(FA)、计算机集成制造系统(CIMS)的自动工具。 我国工业机器人是从20世纪80年代开始起步,经过二十年余年的努力,已经形成了一些具有竞争力的工业机器人研究机构和企业。先后研发出弧焊、点焊、装配、搬运、注塑、冲压、喷漆等工业机器人。近几年,我国工业机器人及含工业机器人的自动化生产线相关产品的年产销额已突破十亿元。目前国内市场年需求量在3000台左右,年销售额在20亿元以上。统计数据显示,中国市场上工业机器人总共拥有量近万台,占全球总量的0.56%,其中完全国产工业机器人(行业内规模比较大的前三家工业机器人企业)行业集中度占30%左右,其余都是从日本、美国、瑞典、德国、意大利等20多个国家引进的。国产工业机器人目前主要以国内市场应用为主,年出口量为100台左右,年出口额为0.2亿以上。 工业机器人50%以上用在汽车领域,当前,工业机器人的应用领域主要有弧焊、点焊、装配、搬运、喷漆、检测、码垛、研磨抛光和激光加工等复杂作业。目前,国际上工业机器人技术在制造业应用范围越来越广阔,现已从传统制造业推广到其他制造业,进而推广到诸如采矿、建筑、农业、灾难救援等各种非制造行业。但汽车工业仍是工业机器人的主要应用领域。据了解,美国60%的工业机器人用于汽车生产;全世界用于汽车工业的工业机器人已经达到总用量的37%,用于汽车零部件的工业机器人约占24%。 在我国,工业机器人的最初应用是在汽车和工程机械行业,主要用于汽车及工程机械的喷涂及焊接。目前,由于机器人技术以及研发的落后,工业机器人还主要应用在制造业,非制造业使用的较少。据统计,近几年国内厂家所生产的工业机器人有超过一半是提供给汽车行业。可见,汽车工业的发展是近几年我国工业机器人增长的原动力之一。 焊接机器人在汽车制造业中发挥着不可替代的作用,焊接机器人是在工业机器人基础上发展起来的先进焊接设备,是从事焊接(包括切割与喷涂)的工业机器人,主要用于工业自动化领域,其广泛应用于汽车及其零部件制造、摩托车、工程机械等行业,在汽车生产的冲压、焊装、涂装、总装四大生产工艺过程都有广泛应用,其中应用最多的以弧焊、点焊为主。 目前,焊接工业机器人在一汽、上汽、沈阳中顺、金杯通用、重庆长安、湖南长丰等整车制造企业广泛应用,据统计每辆汽车车身上,大约有3000~4000个电阻点焊焊点,电阻点焊技术的应用实现了汽车车身制造的量产化与自动化。 多年来,我国汽车零部件生产一直是手工焊、专机焊占据焊接生产的主导地位,劳动强度大,作业环境恶劣,焊接质量不易保证,而且生产的柔性也很差,无法适应现代汽车生产的需要。近年来由于焊接机器人的大量应用,提高了零部件生产的自动化水平及生产效率,同时使生产更具有柔性,焊接质量也

工业机器人在汽车焊接中的应用

工业机器人在汽车焊接中的应用焊接技术作为制造业的传统基础工艺与技术,在工业中应用的历史并不长,但它的发展却是非常迅速的。焊接机器人是在工业机器人基础上发展起来的先进焊接设备,是从事焊接(包括切割与喷涂)的工业机器人,主要用于工业自动化领域,其广泛应用于汽车及其零部件制造、摩托车、工程机械等行业,在汽车生产的冲压、焊装、涂装、总装四大生产工艺过程都有广泛应用,其中应用最多的以弧焊、点焊为主。 典型的焊接机器人系统有如下几种形式:焊接机器人工作站、焊接机器人生产线、焊接专机。焊接机器人系统一般适合中、小批量生产,被焊工件的焊缝可以短而多,形状较复杂。柔性焊接线特别适合产品品种多,每批数量又很少的情况下采用。焊接专机适合批量大、改型慢的产品,对焊缝数量较少、较长,形状规矩的工件也较为适用,至于选用哪种自动化焊接生产形式,需根据企业的实际情况而定。 在汽车领域的典型应用 纵观整个汽车工业的焊接现状,不难分析出汽车工业的焊接发展趋势为:发展自动化柔性生产系统。而工业机器人,因集自动化生产和灵活性生产特点于一身,故轿车生产近年来大规模、迅速地使用了机器人。在焊接方面,主要使用的是点焊机器人和弧焊机器人。特别是近几年,国内的汽车生产企业非常重视焊接的自动化。如一汽引进的捷达车身焊装车间的13条生产线的自动化率达80%以上,各条线都由计算机(可编程控制器PLC-3)控制,自动完成工件的传送和焊接。焊接由R30型极坐标式机器人和G60肘节式机器人共61台进行,机器人驱动由微机控制,数字和文字显示,磁带记录仪输入和输出程序。机器人的动作采用点到点的序步轨迹,具有很高的焊接自动化水平,既改善了工作条件,提高了产品质量和生产率,又降低材料消耗。 类似的高水平的生产线,在上海、武汉等地都有引进。但这些毕竟还远不能适应我国民族汽车工业迅速发展的需要,我们必须坚持技术创新,大力加速发展高效节能的焊接新材料、新工艺和新设备,发展应用机器人技术,发展轻便灵巧的智能设备,建立高效经济的焊接自动化系统,必须用计算机及信息技术改造传统产业,提高档次。 新松机器人深度服务汽车行业大市场 作为国内唯一的“机器人国家工程研究中心”,新松机器人自动化股份有限公司从事机器人及自动化前沿技术的研制、开发与应用。其系列机器人应用主要涵盖点焊、弧焊、搬运、装配、涂胶、喷涂、浇铸、注塑、水切割等各种自动化作业,广泛应用于汽车及其零部件制造、摩托车、工程机械、冶金、电子装配、物流、烟草、五金交电、军事等行业。目前,机器人系列技术及应用、自动化成套技术装备、仓储物流自动化技术装备已形成新松公司三大主导产业领域,旨在为用户提供卓越的技术和服务。迄今已累计向市场推出了800多台机器人系统,是市场上极具竞争力的“机器人及自动化技术和服务”解决方案提供商,也是国内进行机器人研究开发与产业化应用的主导力量。 新松公司的机器人产业应用主要是承担各类汽车车身自动冲压线、白车身焊装线、汽车总装线、发动机装配线、工装夹具及输送系统的设计制造;焊装线钢结构、管网工程的设计制造;焊装线工艺设计、平面布置、机器人选型、机器人用自动焊钳设计与选型、非标机

工业机器人的发展与应用

学校:中南大学 学院:机电工程学院 专业班级:机械0701班姓名:丁云 学号:

工业机器人的发展与应用 随着计算机技术的不断向智能化方向发展,机器人应用领域的不断扩展和深化,工业机器人已成为一种高新技术产业,为工业自动化发挥了巨大作用,将对未来生产和社会发展起越来越重要的作用。文章介绍了工业机器人的国内国外的发展状况和应用趋势,以及带来的经济效益。 一、工业机器人的介绍 工业机器人是机器人的一种,它由操作机.控制器.伺服驱动系统和检测传感器装置构成,是一种仿人操作自动控制,可重复编程,能在三难空间完成各种作业的机电一体化的自动化生产设备,特别适合于多品种,变批量柔性生产。它对稳定和提高产品质量,提高生产效率,改善劳动条件的快速更新换代起着十分重要作用。 二、工业机器人带来的效益 广泛的应用工业机器人,可以逐步改善劳动条件,更强与可控的生产能力,加快产品更新换代。提高生产效率和保证产品质量,消除枯燥无味的工作,节约劳动力,提供更安全的工作环境,降低工人的劳动强度,减少劳动风险,提高机床,减少工艺过程中的工作量及降低停产时间和库存,提高企业竞争力。 三、工业机器人的发展 随着科技的不断进步,工业机器人的发展过程可分为三代,第—代,为示教再现型机器人,它主要由机器手控制器和示教盒组成,可按预先引导动作记录下信息重复再现执行,当前工业中应用最多。第二代为感觉型机器人,如有力觉触觉和视觉等,它具有对某些外界信息进行反馈调整的能力,目前已进入应用阶段。第三代为智能型机器人它具有感知和理解外部环境的能力,在工作环境改变的情况下,也能够成功地完成任务,它尚处于实验研究阶段。 第一、国外工业机器人的的发展

工业机器人简介及发展前景

工业机器人简介及发展前景 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。 工业机器人最显著的特点有以下几个: (1)可编程。生产自动化的进一步发展是柔性启动化。工业机器人可随其工作环境变化的需要而再编程,因此它在小批量多品种具有均衡高效率的柔性制造过程中能发挥很好的功用,是柔性制造系统中的一个重要组成部分。 (2)拟人化。工业机器人在机械结构上有类似人的行走、腰转、大臂、小臂、手腕、手爪等部分,在控制上有电脑。此外,智能化工业机器人还有许多类似人类的“生物传感器”,如皮肤型接触传感器、力传感器、负载传感器、视觉传感器、声觉传感器、语言功能等。传感器提高了工业机器人对周围环境的自适应能力。 (3)通用性。除了专门设计的专用的工业机器人外,一般工业机器人在执行不同的作业任务时具有较好的通用性。比如,更换工业机器人手部末端操作器(手爪、工具等)便可执行不同的作业任务。 (4)工业机器技术涉及的学科相当广泛,归纳起来是机械学和微电子学的结合-机电一体化技术。第三代智能机器人不仅具有获取外部环境信息的各种传感器,而且还具有记忆能力、语言理解能力、图像识别能力、推理判断能力等人工智能,这些都是微电子技术的应用,特别是计算机技术的应用密切相关。因此,机器人技术的发展必将带动其他技术的发展,机器人技术的发展和应用水平也可以验证一个国家科学技术和工业技术的发展水平。 当今工业机器人技术正逐渐向着具有行走能力、具有多种感知能力、具有较强的对作业环境的自适应能力的方向发展。当前,对全球机器人技术的发展最有影响的国家是美国和日本。美国在工业机器人技术的综合研究水平上仍处于领先地位,而日本生产的工业机器人在数量、种类方面则居世界首位。 构造分类 工业机器人由主体、驱动系统和控制系统三个基本部分组成。主体即机座和执行机构,包括臂部、腕部和手部,有的机器人还有行走机构。大多数工业机器人有3~6个运动自由度,其中腕部通常有1~3个运动自由度;驱动系统包括动力装置和传动机构,用以使执行机构产生相应的动作;控制系统是按照输入的程序对驱动系统和执行机构发出指令信号,并进行控制。 工业机器人按臂部的运动形式分为四种。直角坐标型的臂部可沿三个直角坐标移动;圆柱坐标型的臂部可作升降、回转和伸缩动作;球坐标型的臂部能回转、俯仰和伸缩;关节型的臂部有多个转动关节。 工业机器人按执行机构运动的控制机能,又可分点位型和连续轨迹型。点位型只控制执行机构由一点到另一点的准确定位,适用于机床上下料、点焊和一般搬运、装卸等作业;连续轨迹型可控制执行机构按给定轨迹运动,适用于连续焊接和涂装等作业。 工业机器人按程序输入方式区分有编程输入型和示教输入型两类。编程输入型是将计算机上已编好的作业程序文件,通过RS232串口或者以太网等通信方式传送到机器人控制柜。 示教输入型的示教方法有两种:一种是由操作者用手动控制器(示教操纵盒),将指令信号传给驱动系统,使执行机构按要求的动作顺序和运动轨迹操演一遍;另一种是由操作者直

工业机器人常见五大应用领域及关键技术【最新整理】

工业机器人常见五大应用领域及关键技术 去年全球工业机器人销量达到24万台,同比增长8%。其中,我国工业机器人市场销量超过6.6万台,继续保持全球第一大工业机器人市场的地位。但是,按机器人密度来看,即每万名员工对应的机器人保有量,我国不足30台,远低于全球约为50多台的平均水平。 前瞻产业研究院《2016-2021年中国工业机器人行业产销需求预测与转型升级分析报告》数据显示:2015年我国工业机器人产量为32996台,同比增长21.7%。2016年机器人产业将继续保持快速增长,今年一季度我国工业机器人产量为11497台,同比增长19.9%。此外,数据显示,2015年我国自主品牌工业机器人生产销售达22257台,同比增长31.3%。国产自主品牌得到了一定程度的发展,但与发达国家相比,仍有一定差距。 2016年未来全球工业机器人市场趋势包括:大国政策主导,促使工业与服务机器人市场增长;汽车工业仍为工业机器人主要用户;双臂协力型机器人为工业机器人市场新亮点。 一、什么是工业机器人 工业机器人是一种通过重复编程和自动控制,能够完成制造过程中某些操作任务的多功能、多自由度的机电一体化自动机械装备和系统,它结合制造主机或生产线,可以组成单机或多机自动化系统,在无人参与下,实现搬运、焊接、装配和喷涂等多种生产作业。 当前,工业机器人技术和产业迅速发展,在生产中应用日益广泛,已成为现代制造生产中重要的高度自动化装备。

二、工业机器人的特点 自20世纪60年代初第一代机器人在美国问世以来,工业机器人的研制和应用有了飞速的发展,但工业机器人最显著的特点归纳有以下几个。 1.可编程。生产自动化的进一步发展是柔性自动化。工业机器人可随其工作环境变化的需要而再编程,因此它在小批量多品种具有均衡高效率的柔性制造过程中能发挥很好的功用,是柔性制造系统(FMS)中的一个重要组成部分。 2.拟人化。工业机器人在机械结构上有类似人的行走、腰转、大臂、小臂、手腕、手爪等部分,在控制上有电脑。此外,智能化工业机器人还有许多类似人类的“生物传感器”,如皮肤型接触传感器、力传感器、负载传感器、视觉传感器、声觉传感器、语言功能等。传感器提高了工业机器人对周围环境的自适应能力。 3.通用性。除了专门设计的专用的工业机器人外,一般工业机器人在执行不同的作业任务时具有较好的通用性。比如,更换工业机器人手部末端操作器(手爪、工具等)便可执行不同的作业任务。 4.机电一体化。工业机器人技术涉及的学科相当广泛,但是归纳起来是机械学和微电子学的结合——机电一体化技术。第三代智能机器人不仅具有获取外部环境信息的各种传感器,而且还具有记忆能力、语言理解能力、图像识别能力、推理判断能力等人工智能,这些都和微电子技术的应用,特别是计算机技术的应用密切相关。因此,机器人技术的发展必将带动其他技术的发展,机器人技术的发展和应用水平也可以验证一个国家科学技术和工业技术的发展和水平。 三、工业机器人常见的五大应用领域 1.机械加工应用(2%) 机械加工行业机器人应用量并不高,只占了2%,原因大概也是因为市面上有许多

工业机器人技术与应用》试卷a

《工业机器人技术与应用》试卷 (A ) 一、填空(每空1分,共30分) 1.按照机器人的技术发展水平,可以将工业机器人分为三代 ___ _ ___ 机器 人、 ____ __ _ 机器人和 ___ ____ 机器人。 2.机器人行业所说的四巨头是__________ 、 __________ 、 __________ 、__________。 3.机器人常用的驱动方式主要有_____ _ ____、 ____ __和______ ____ 三种基本类型。 4.一般来说,机器人运动轴按其功能 可划分为 __ ____ 、 _ 和工装轴,________ 和工装轴统称 _______。 5.从结构形式上看,搬运机器人可分为 __________ 、 __________ 、 __________ 、 __________ 和关节式搬运机器人。 6.码垛机器人工作站按进出物料方式可 分为 __ ___ 、 _____ __ 、___ __ __ 和四进四出等形 式。 7.装配机器人常见的末端执行器主要有__ ___ 、 _____ __ 、___ __ __ 和 。 8.弧焊系统是完成弧焊作业的核心装 备,主要由 、送丝机、 和气瓶等组成。 9.目前工业生产应用中较为普遍的涂装 机器人按照手腕构型分主要有两种: 涂 装 机 器 人 和 涂装机器人,其中 手腕机器人更适合用于涂装作业。 二、判断(每题2分,共20分) ( )1.涂装机器人的工具中心点 ( TCP )通常设在喷枪的末端中心处。 ( )2.一个完整的点焊机器人系统 由操作机、控制系统和点焊焊接系统几部分组成。 ( )3. 工业机器人是一种能自动控制,可重复编程,多功能、多自由度的操作机。 ( )4.工业机器人的腕部传动多采 用 RV 减速器,臂部则采用谐波减速器。 班级 姓名 学号

工业机器人技术应用

2018年江苏省高等职业院校技能大赛 “工业机器人技术应用”赛项竞赛规程 一、赛项名称 工业机器人技术应用 二、竞赛目的 赛项以“中国制造2025”规划为背景,针对装备制造业转型升级对岗位技能提升的要求,引导职业院校关注行业在“工业机器人技术应用”方面的发展趋势及新技术的应用,促进工学结合人才培养模式和课程的改革与创新。通过技能大赛,展示参赛选手维护、调试、操控机器人的技能,检阅参赛队组织管理、团队协作、工作效率、质量与成本控制、安全意识等职业素养,提升高职院校专业教师的指导水平,以赛促教,为工业机器人及系统在企业中的应用提供人才保障。 三、竞赛方式 竞赛为团体赛。每支参赛队最多由6人组成,其中领队1人(可由指导教师兼任),参赛选手3人(其中队长1人),指导教师2人。 四、竞赛内容 参赛选手在规定时间(4小时30分钟)内,以现场操作的方式,根据赛场提供的有关资料和赛项任务书,完成基本赛项任务及综合赛项任务。 基本赛项任务: 1.生产线空间位置调整、传感器安装及基本功能调试。 2.六关节机器人手爪的安装及手爪控制设备的安装调试。 3.六关节机器人参数设定、标定、现场示教编程及复现;六关节机器人安全工作区间建立。 4.AGV机器人上部输送线安装与调试;工业以太网络连接等。

5.按任务要求完成机器视觉系统的设定、流程编辑,实现托盘流水线上的缺陷工件检测和工件形状种类的识别、工件库建立及坐标变换。 6.完成满足控制要求的立库码垛机和主控系统的人机界面及PLC 控制程序编制。 7.主控PLC、触摸屏、六关节机器人、流水线、立体仓库的网络建立和程序联调测试。 综合赛项任务: 1.由裁判将放有工件的托盘随机摆放到立库各仓位中,由立库码垛机根据赛项任务书的要求,依次取出托盘并放置到磁导AGV小车上。 2.磁导AGV小车每次可以携带3个托盘,沿着磁导线运动并对接到托盘流水线,自动完成立库与托盘流水线之间的工件运输。 3.托盘流水线上设置了视觉检测系统,通过对托盘上的工件进行识别,区分出不同的工件;并将托盘中工件的坐标数据传送到主控PLC 中。 4.由主控PLC通过工业网络操控多关节机器人实现所有工件的抓取、摆放和装配。 1)选用合适的工具自动抓取托盘上不同类型的工件,对合格工件和缺陷工件进行分拣; 2)根据赛项任务书的要求,将抓取的合格工件摆放在装配流水线上的相应位置以完成装配。工件在装配流水线上的具体摆放方式以及装配要求在赛项任务书中有明确规定。 五、竞赛试题 (一)采取提前公开竞赛样题的方式进行比赛,赛前一个月公布样题。 (二)备有10套以上竞赛用试题,每场次比赛试卷由赛点裁判组

工业机器人基础操作

目录 项目一工业机器人基本结构认识与安全操作知识 (1) 项目二机器人的基本操作 (11)

项目一工业机器人基本结构认识与安全操作知识 一、布置任务 1.项目要求 (1)项目名称:工业机器人基本结构认识与基础操作 (2)计划课时:6 (3)器材及工具准备(现场准备) 表1 实验所需设备清单 2.教学主要内容及目的 通过该实训课程,将《工业机器人技术基础》中所学的机器人编程及调试技术应用于实际设计中。学习机器人的基本安全操作常识、机器人控制柜的基本结构、机器人示教器的基本操作等技术在实验平台上进行综合认知与练习,在理论和实验的基础上进一步对工业机器人的认识,更好的了解机器人的操作方式。 3.相关知识准备 机器人的基本组成、机器人的基本安全操作常识。 二、制定计划 教师辅助学生以小组方式,10人一组,由指导老师讲解基本操作要领及安全注意事项,讲解完成后,学生自己进行操作,讨论各步骤的注意事项及原因,以讨论加操作的方式进行学习。 三、实施项目任务 1. 实训内容 ①通过现场讲解,学习机器人的基本安全知识,为后续安全操作做基础; ②认识机器人控制柜,了解其主要结构及控制按钮的功能; ③认识示教器的基本操作方法。 2. 实训步骤

(1)工业机器人安全知识 a、记得关闭总电源 在进行机器人的安装、维修、保养时切记要将总电源关闭。带电作业可能会产生致命性后果。如果不慎遭高压电击,可能会导致心跳停止、烧伤或其他严重伤害。 在得到停电通知时,要预先关断机器人的主电源及气源。 突然停电后,要在来电之前预先关闭机器人的主电源开关,并及时取下夹具上的工件。 b、与机器人保持足够安全距离 在调试与运行机器人时,它可能会执行一些意外的或不规范的运动。并且,所有的运动都会产生很大的力量,从而严重伤害个人或损坏机器人工作范围内的任何设备,所以时刻警惕与机器人保持足够的安全距离。 c、静电放电危险 搬运部件或部件容器时,未接地的人员可能会传递大量的静电荷。这一放电过程可能会损坏敏感的电子设备。所以在有此标识的情况下,要做好静电放电防护。 d、紧急停止 紧急停止优先于任何其它机器人控制操作,它会断开机器人电动机的驱动电源,停止所有运转部件,并切断由机器人系统控制且存在潜在危险的功能部件的电源。 出现下列情况时请立即按下任意紧急停止按钮: 机器人运行时,工作区域内有工作人员。 机器人伤害了工作人员或损伤了机器设备。 e、灭火 发生火灾时,在确保全体人员安全撤离后再进行灭火,应先处理受伤人员。当电气设备(例如机器人或控制器)起火时,使用二氧化碳灭火器,切勿使用水或泡沫。 f、工作中的安全 注意夹具并确保夹好工件。如果夹具打开,工件会脱落并导致人员伤害或设备损坏。夹具非常有力,如果不按照正确方法操作,也会导致人员伤害。机器人停机时,夹具上不应置物,必须空机。 g、示教器的安全 示教器的使用和存放应避免被人踩踏电缆。 小心操作。不要摔打、拋掷或重击,这样会导致破损或故障。在不使用该设备时,

工业机器人种类介绍

工业机器人种类介绍 关键词: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。 国际物流技术发展的新趋势之一,而移动机器人是其中的核心技术和设备,是用现代物流技术配合、支撑、改造、提升传统生产线,实现点对点自动存取的高架箱储、作业和搬运相结合,实现精细化、柔性化、信息化,缩短物流流程,降低物料损耗,减少占地面积,降低建设投资等的高新技术和装备。 点焊机器人 焊接机器人具有性能稳定、工作空间大、运动速度快和负荷能力强等 焊接机器人 特点,焊接质量明显优于人工焊接,大大提高了点焊作业的生产率。 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。 随着汽车工业的发展,焊接生产线要求焊钳一体化,重量越来越大,165公斤点焊机器人是当前汽车焊接中最常用的一种机器人。2008年9月,机器人研究所研制完成国内首台165公斤级点焊机器人,并成功应用于奇瑞汽车焊接车间。2009年9月,经过优化和性能提升的第二台机器人完成并顺利通过验收,该机器人整体技术指标已经达到国外同类机器人水平。 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 弧焊机器人 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。

工业机器人在汽车制造领域的应用

10.16638/https://www.360docs.net/doc/5913757887.html,ki.1671-7988.2017.03.018 工业机器人在汽车制造领域的应用 金嘉琦,徐振伟,朱力勇,马佰胜,刘畅 (沈阳工业大学机械工程学院,辽宁沈阳110870) 摘要:随着机器人的不断发展和技术水平日臻成熟,越来越多的渗透到各个领域,尤其是在汽车生产制造的工艺中起到重要作用。汽车工业的发展,在一定程度上反映了一个国家的制造业水平。所以在介绍工业机器人系统组成的基础上,对机器人在汽车制造中的应用进行分析,对提高汽车制造水大有裨益。 关键词:工业机器人;汽车制造;汽车车身 中图分类号:TP278 文献标识码:A 文章编号:1671-7988(2017)03-46-02 The Application of Industrial Robots in Automobile Manufacturing Jin Jiaqi, Xu Zhenwei, Zhu Liyong, Ma Baisheng, Liu Chang ( School of mechanical engineering, Shenyang University of Technology, Liaoning Shenyang 110807 ) Abstract: With the continuous development of robots and the technical level has matured, more and more penetration into all fields, especially in the automobile manufacturing process plays an important role. The development of the automobile industry, to a certain extent, reflects the level of a country's manufacturing industry. So in the introduction of the composition of industrial robots on the basis of the robot in the automotive manufacturing applications in the analysis of the automobile manufacturing water to improve the great benefit. Key words: industrial robots; automobile manufacturing; car body CLC NO.: TP278 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2017)03-46-02 前言 机器人是集合了机械、电气、电子、计算机、控制、传感器、人工智能等多门科学的适用于现代化制造的综合型自动化装备。现阶段,工业机器人发展异常迅速,技术也非常成熟,已应用到汽车生产、航空航天、金属加工、电子电气、矿山开采等多个工业领域,可以实现代替涵盖如焊接、搬运、码垛、喷涂、装配、检测等多方位的人工作业功能。 在工业机器人所有应用领域中,汽车行业机器人的应用占到整体市场份额的60%以上。随着“中国制造2025”战略规划的提出,对工业机器人及其应用领域的发展提出了更高的要求。所以深入了解工业机器人的结构功能以及在汽车制造中的应用情况,对汽车行业的发展起着至关重要的作用。1、工业机器人概述 1.1 工业机器人的系统组成 标准工业机器人(以KUKA机器人为例)由以下三部分组成: 图1 工业机器人组成部分 (1)机械手即机器人本体。机械手是机器人的机械系统主体。它是由六个活动的、相互连接在一起的关节(轴)组成的,也称为六轴机器人。各个轴的运动通过伺服电机来进 作者简介:徐振伟(1989-),男,就读于沈阳工业大学,研究方向:工业机器人技术。

机器人在汽车制造业中的应用

工业机器人在汽车制造业中的应用 工业机器人是集机械、电子、控制、计算机、传感器、人工智能等多学科先进技术于一体的重要的现代制造业自动化装备。 目前,国际上的工业机器人公司主要分为日系和欧系。日系中主要有安川、OTC、松下、FANUC、不二越、川崎等公司的产品。欧系中主要有德国的KUKA、CLOOS、瑞典的ABB、意大利的COMAU及奥地利的IGM公司。工业机器人已成为柔性制造系统(FMS)、工厂自动化(FA)、计算机集成制造系统(CIMS)的自动工具。 我国工业机器人是从20世纪80年代开始起步,经过二十年余年的努力,已经形成了一些具有竞争力的工业机器人研究机构和企业。先后研发出弧焊、点焊、装配、搬运、注塑、冲压、喷漆等工业机器人。近几年,我国工业机器人及含工业机器人的自动化生产线相关产品的年产销额已突破十亿元。目前国内市场年需求量在3000台左右,年销售额在20亿元以上。统计数据显示,中国市场上工业机器人总共拥有量近万台,占全球总量的0.56%,其中完全国产工业机器人(行业内规模比较大的前三家工业机器人企业)行业集中度占30%左右,其余都是从日本、美国、瑞典、德国、意大利等20多个国家引进的。国产工业机器人目前主要以国内市场应用为主,年出口量为100台左右,年出口额为0.2亿以上。 工业机器人50%以上用在汽车领域,当前,工业机器人的应用领域主要有弧焊、点焊、装配、搬运、喷漆、检测、码垛、研磨抛光和激光加工等复杂作业。目前,国际上工业机器人技术在制造业应用范围越来越广阔,现已从传统制造业推广到其他制造业,进而推广到诸如采矿、建筑、农业、灾难救援等各种非制造行业。但汽车工业仍是工业机器人的主要应用领域。据了解,美国60%的工业机器人用于汽车生产;全世界用于汽车工业的工业机器人已经达到总用量的37%,用于汽车零部件的工业机器人约占24%。 在我国,工业机器人的最初应用是在汽车和工程机械行业,主要用于汽车及工程机械的喷涂及焊接。目前,由于机器人技术以及研发的落后,工业机器人还主要应用在制造业,非制造业使用的较少。据统计,近几年国内厂家所生产的工业机器人有超过一半是提供给汽车行业。可见,汽车工业的发展是近几年我国工业机器人增长的原动力之一。 焊接机器人在汽车制造业中发挥着不可替代的作用,焊接机器人是在工业机器人基础上发展起来的先进焊接设备,是从事焊接(包括切割与喷涂)的工业机器人,主要用于工业自动化领域,其广泛应用于汽车及其零部件制造、摩托车、工程机械等行业,在汽车生产的冲压、焊装、涂装、总装四大生产工艺过程都有广泛应用,其中应用最多的以弧焊、点焊为主。 目前,焊接工业机器人在一汽、上汽、沈阳中顺、金杯通用、重庆长安、湖南长丰等整车制造企业广泛应用,据统计每辆汽车车身上,大约有3000~4000个电阻点焊焊点,电阻点焊技术的应用实现了汽车车身制造的量产化与自动化。 多年来,我国汽车零部件生产一直是手工焊、专机焊占据焊接生产的主导地位,劳动强度大,作业环境恶劣,焊接质量不易保证,而且生产的柔性也很差,无法适应现代汽车生产的需要。近年来由于焊接机器人的大量应用,提高了零部件生产的自动化水平及生产效率,同时使生产更具有柔性,焊接质量也得到了保证。近年来,焊接机器人在大连华克、上海华克、上海龙马神、南京新迪、长春

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