汽车工业机器人的应用

汽车工业机器人的应用
汽车工业机器人的应用

汽车工业机器人的应用

1.汽车工业机器人的简介

1.1工业机器人简介

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装置,它能自动执行工作,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。工业机器人有可编程,拟人化,通用性强的优点,广泛运用于制造业。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。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。

1.2工业机器人的发展

乔治·迪沃申请了第一个机器人的专利在1954年(1961年授予)。制作机器人的第一家公司是Unimation,Unimation机器人也被称为可编程移机,因为一开始他们的主要用途是从一个点传递对象到另一个,不到十英尺左右分开。他们用液压执行机构,并编入关节坐标,即在一个教学阶段进行存储和回放操作中的各关节的角度。1969年,维克多·沙因曼在斯坦福大学发明了斯坦福大学的手臂,全电动,6轴多关节型机器人的设计允许一个手臂的解决方案。这使得它精确地跟踪在太空中任意路径拓宽了潜在用途的机器人更复杂的应用,如装配和焊接。工业机器人在欧洲起飞相当快,既ABB机器人和库卡机器人带来机器人市场在1973年ABB机器人(原ASEA)推出IRB 6,世界上首位市售全电动微型处理器控制的机器人。

我国工业机器人起步于上世纪1970年初期,经过20多年的发展,大致经历了3个阶段:70年代的萌芽期,80年代的开发期和90年代的适用化期。1970年世界上工业机器人应用掀起一个高潮,尤其在日本发展更为迅猛,它补充了日益短缺的劳动力。在这种背景下,我国于1972年开始研制自己的工业机器人。进入80年代后,在高技术浪潮的冲击下,随着改革开放的不断深入,我国机器人技术的开发与研究得到了政府的重视与支持。“七五”期间,国家投入资金,对工业机器人及其零部件进行攻关,完成了示教再现式工业机器人成套技术的开发,研制出了喷涂、点焊、弧焊和搬运机器人。1986年国家高技术研究发展计划(863计划)开始实施,智能机器人主题跟踪世界机器人技术的前沿,经过几年的研究,取得了一大批科研成果,成功地研制出了一批特种机器人。从90年代初期起,我国的国民经济进入实现两个根本转变时期,掀起了新一轮的经济体制改革和技术进步热潮,我国的工业机器人又在实践中迈进一大步,先后研制出了点焊、弧焊、装配、喷漆、切割、搬运、包装码垛等各种用途的工业机器人,并实施了一批机器人应用工程,形成了一批机器人产业化基地,为我国机器人产业的腾飞奠定了基础。

1.3汽车工业机器人的发展

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%。

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。

2. 焊接工业机器人在汽车制造中的应用

2.1焊接机器人简介

焊接机器人是从事焊接(包括切割与喷涂)的工业机器人。60年代开始用于生产以来,其技术已日益成熟,主要有以下优点:稳定和提高焊接质量;提高劳动生产率;改善工人劳动强度,可在有害环境下工作;降低了对工人操作技术的要求;缩短了产品改型换代的准备周期,减少相应的设备投资。因此,在各行各业已得到了广泛的应用。

2.2焊接机器人的基本原理

焊接机器人主要包括机器人和焊接设备两部分。机器人由机器人本体和控制柜(硬件及软件)组成。而焊接装备,以弧焊及点焊为例,则由焊接电源,(包括其控制系统)、送丝机(弧焊)、焊枪(钳)等部分组成。对于智能机器人还应有传感系统,如激光或摄像传感器及其控制装置等。

2.3焊接机器人的发展

焊接机器人不仅有效提高了焊接质量还极大的提高了焊接效率。对于在汽车工业中的点焊应用来说,目前已广泛采用电驱动的伺服焊枪。日本丰田公司已决定将这种技术作为标准来装备其日本国内和海外的所有点焊机器人。据本田公司称,用这种技术可以提高焊接质量,在短距离内的运动时间也大为缩短,因而试图用它来代替某些弧焊作业。据富士电机报导,该公司最近推出一种高度较低的点焊机器人,用它来焊接车体的下部零件,这种矮小的点焊机器人还可以与较高的机器人组装在一起,共同对车体上部进行加工,从而缩短了整个焊接生产线的长度。目前,用2台机器人协调工作进行弧焊已相当普遍。此时,一台弧焊机器人焊接工件,而另一台夹持机器人夹持工件,从而不必为特殊工件专门设计成本很高的专用夹具,并能保持最佳的焊接压力。鉴于焊接过程的复杂性、先进制造业对焊接技术更高层次的需求及用户对新型视觉传感系统更高的性价比要求等,当前还必须解决系统的复杂性与可靠性、实时性与精确性、可控性与智能化等方面的问题。随着全球经济的一体化发展,世界制造中心逐步向中国转移,中国工业机器人的产业也将会快速地发展起来。我坚信,在不远的未来,在中国的汽车生产线上会有越来越多的国产焊接机器人发挥作用。

3.喷涂机器人在汽车制造中的应用

3.1喷涂机器人简介

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。喷涂机器人有工作

范围大,审计可能性大,可实现多种车型的混线生产,可实现内表面及外表面的喷涂,仿形喷涂轨迹精确,提高涂膜的均匀性等外观喷涂质量,降低过喷涂量和清洗溶剂的用量,提高材料利用率等优点。所以喷漆机器人广泛用于汽车、仪表、电器、搪瓷等工艺生产部门。

3.2喷涂机器人的基本原理

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。

3.3喷涂机器人的发展

为了追求喷涂过程更大的灵活性和更高的效率,从20世纪90年代起汽车工业开始引入机器人来代替喷涂机械,同时开始使用机器人进行内表面的自动喷涂。与传统的机械喷涂相比,采用机器人喷涂有2个突出的优点:可以减少大约30%~40%的喷枪数量;提高了喷枪运动的速度。为了适应高速喷涂,在内表面喷涂和第2层金属漆喷涂时都要采用高速旋转喷枪。现代汽车工业的迅速发展带来汽车型号的迅速变化和车体设计的不断调整,只有采用机器人才能适应这种频繁变化的生产要求。机器人的作用是控制喷枪,使之在喷涂过程中与喷涂表面保持正确的角度和恒定的距离(一般为200mm)。为了实现这一任务,工程师采用专门的

软件对喷涂对象的三维模型进行处理,确定喷枪的移动路径和相应的喷涂参数。然后将这些数据传输给机器人控制器,在整个喷涂过程中控制机器人的动作。一般来说,只有在比较复杂的和要求非常精确的喷涂过程才需要这样的处理。

综上所述,工业机器人使汽车制造也大批量、高效率、高质量生产提供了有效保障。

参考文献

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工程学报.北京,第50卷第9期

2.曲道奎.工业机器人在汽车焊接中的应用.航空制造技术.北京,

2004年第3期

3.陈媛媛,徐浩,彭庆丰.机器人在汽车工业中的应用.工业机器人

产业.北京,2013年第20期第24页

中国汽车工业发展现状与展望

中国汽车工业发展现状与展望 中国汽车工业协会叶盛基副秘书长 今天我想谈三点,一个是中国汽车产业的现状和近十年来取得的发展,第二个是今年汽车工业经济整体的发展和运行情况,第三个是中国汽车产业未来的发展展望。 (一)中国汽车产业的现状和近十年来取得的发展 中国汽车工业经过近30年的发展,特别是近10年的发展,取得了辉煌的成就。中国汽车工业已经成了世界汽车工业不可或缺的一部分,也成为国内名副其实的支柱产业。我们应努力保持与国民经济增速相符合的发展速度(约为8%-10%)。中国汽车现在产销量刷新了全球汽车生产纪录,但2200多万辆并没有达到发展的高峰。中国汽车工业的产销量上限究竟是多少,有人说通过5-10年的发展,可以达到3500万辆甚至4000万辆,这个数字有可能吗?我觉得是很有可能的。但要说明的是,中国汽车目前的保有量是1.8亿,按照每个家庭1台车测算,至少是3个亿,往上高估一点是4—5个亿。现在的居民汽车保有量是1.8个亿,离4—5个亿有很大的空间,可以说中国汽车工业是朝阳产业。近十年来,中国汽车工业的产销量年增长率都超过15%,高的超过了30%,虽然里面有国家政策刺激消费的因素,但中国汽车消费存在很大的刚性需求。整个产业的发展势头和发展速度都超过了国外同行的预料。 但是在自主品牌方面,发展形势却不乐观,外资品牌的市场占有率远高于自主品牌,且自主品牌占有率逐年下滑。如果不重视自主品牌的发展,中国汽车工业在未来十年有没有都还是个问题。没有民族品牌的支持,也就勿论工业支柱了。但在这种环境下,中国品牌汽车更要坚持、坚持、再坚持。 另外在出口方面,出口量也是逐年下滑,形势比较严峻。整体而言,中国汽车工业取得了较大的发展,已经进入到一个稳定的时期,从产量大国到汽车强国还有很长的路要走,但过程中存在不少问题,关键问题是如何做大民族品牌,掌握关键技术,掌握核心技术。 (二)2014年上半年中国汽车工业经济整体的发展和运行情况 今年以来的汽车工业发展形势整体比较平稳,发展速度略高于国民经济发展水平,市场刚性需求比较稳定,截至8月,产销量均超过1500万辆,比去年同期增长8%-10%,但从局部来看,自主品牌的工作做得还是不够,需要引起注意。就出口而言,截至8月一共58万辆,所以全年能否超过80万辆是个问题。

国内工业机器人市场及发展趋势

国内工业机器人市场及发展趋势一、引言 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。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。在我国,工业机器人的真正使用到现在已经接近20多年了,已经基本实现了试验、引进到自主开发的转变,促进了我国制造业、勘探业等行业的发展。随着我国门户的逐渐开放,国内的工业机器人产业将面对越来越大的竞争与冲击,因此,掌握国内工业机器人市场的实际情况,把握我国工业机器人研究的相关进展,显得十分重要。 二、工业机器人带来的效益 发达国家的使用经验表明:使用工业机器人可以降低废品率和产品成本,提高了机床的利用率,降低了工人误操作带来的残次零件风险等,其带来的一系列效益也是十分明显的,例如减少人工用量、减少机床损耗、加快技术创新速度、提高企业竞争力等。机器人具有执行各种任务特别是高危任务的能力,平均故障间隔期达60000小时以上,比传统的自动化工艺更加先进。采用工业机器人还有如下优点:第一,改善劳动条件,逐步提高生产效率;第二,更强与可控的生产能力,加快产品更新换代;第三,提高零件的处理能力与产品质量;第四,消除枯燥无味的工作,节约劳动力;第五,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;第六,提高机床;第七,减少工艺过程中的工作量及降低停产时间和库存;第八,提高企业竞争力。 在面临全球性竞争的形势下,制造商们正在利用工业机器人技术来帮助生产价格合理的优质产品。一个公司想要获得一个或多个竞争优势,实现机器人自动化生产将是推动业务发展的有效手段。 三、国内工业机器人市场 (一)国内工业机器人的需求情况 工业机器人发展长期以来受限于成本较高与国内劳动力价格低廉的状况,随着中国经济持续快速的发展,近几年的国民生产总值年平均增长率更是保持在9%左右,人民生活水平不断地提高,劳动力供应格局已经逐步从“买方”市场转为“卖方”市场、由供远大于求转向供求平衡。作为制造业主力的农民工也从早期的仅解决温饱问题到现在对薪资和工作条件提出了更高的要求。这些情况使得许多劳动密集型企业为了提高劳动生产率所采用的增加工人数量、延长工人劳动时间的方法变得成本高昂,同时也受到法律的限制和政策的阻碍。无论是企业还是社会都认识到必须采取从改善机器设备入手,提高技术和资金的密集度来减少用工量以应对这种改变。总之,劳动力过剩程度降低、单个工人成本上升、对产品质量更高的要求、国家对装备制造业的重视等变化改善了机器人的使用环境,工业机器人及技术在中国已逐步得到了政府和企业的重视。随着机器人知识的广泛普及,人们对于各种机器人的了解与认识逐步深化,利用机器人技术提升我国工业发展水平、从制造业大国向强国转变,提高人民生活质量成为全社会的共识。 (二)国内工业机器人的销售情况 国家863机器人技术主题自成立以来一直重视机器人技术在产业中的推广和应用,长期以来推进机器人技术以提升传统产业,利用机器人技术发展高新产业。目前,政府正在使用各种办法加大中国装备制造业在市场

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。

中国汽车工业发展历程的各个里程碑

中国汽车工业发展历程的各个里程碑 今天在新浪博客看到龚在岩写的中国汽车万字史,许久没看到这样令人印象深刻的文章了,龚先生把中国汽车工业发展过程用时间这条线穿起来,让我看到了很清晰的一条脉络。中国汽车工业50多年来,经历了起步、缓慢发展、停滞、改革开放、迅速发展、腾飞的全过程,现将我个人认为的整个发展史中的各个重要里程碑列举如下: 1953年第一汽车制造厂(现在的中国一汽)开工,标志着中国汽车实现从零到有的突破; 1956年一汽投产; 1958年南京汽车和上海汽车成立(后来南汽被上汽收购,同年起家的汽车企业,却截然相反的命运。) 1959年北京汽车和一汽红旗竞争国庆十周年阅兵车选拔,北汽因使用的自动变速器操作失误遗憾出局,失去了一个绝好的发展机遇,最终到了国内汽车第二梯队; 1972年二汽(现在的东风汽车)几经夭折和坎坷,终于正式开工; 1982年中国汽车工业公司成立,统管国内各大汽车公司,饶斌,中国汽车业的奠基人,担任董事长; 1983年国内第一家合资汽车公司--北京吉普(北汽和克莱斯勒合资)成立,中国汽车工程学会(我所在的汽车协会)成立; 1984年上海大众汽车成立,位于上海的安亭; 1985年愚蠢和傲慢的克莱斯勒没能抓住与一汽的合作机会,使得一汽最后选择大众。克莱斯勒这十多年来在表现可以说是一塌糊涂。这一年广州标致成立(最后因为法国人不愿意国产化而失败,法国PSA在中国也可以说是一塌糊涂,而后来与广汽合资的日本本田和丰田却在中国高速发展,不同企业家的智慧的确有很大的差异),中国汽车技术研究中心成立; 1987年,中央撤销中国汽车工业公司,意味着各个汽车企业自主权利更大,慢慢向市场化方向发展了; 1990年一汽大众汽车成立,大众抓住了中国这个当今世界最大的市场,大众领导是充满智慧的企业家; 1992年神龙汽车成立(东风和标致雪铁龙合资,不得不再说一次,标致雪铁龙和东风合资还是不行,现在它又开始想与哈飞合资,即使成功,最后估计还得第三次失败); 1995年上海大众桑塔纳2000投产,该型号汽车至今畅销,创造国产汽车销售奇迹; 1997年奇瑞汽车成立,这家汽车因自主品牌的研发享誉全国;上海通用汽车成立,泛亚汽车技术中心(上汽和通用合资的研发中心,曾经去过一次泛亚,硬件很好,企业文化差点)成立; 1998年广州本田成立;吉利汽车下线,中国第一家民营汽车企业开始腾飞;2001年长安福特汽车成立; 2002年北京现代汽车成立,从此其产量和销量都很大,可惜利润比较低;2003年东风本田汽车成立,华晨宝马汽车成立; 2004年广州丰田成立;位于上海嘉定区安亭的国际赛车场成立,同年F1中国大奖赛在此举行;

工业机器人系统集成篇

一、机器人系统集成介绍 1.机器人工业化模式 工业机器人系统集成商处于机器人产业链的下游应用端,为终端客户提供 应用解决方案,其负责工业机器人应用二次开发和周边自动化配套设备的集成,是工业机器人自动化应用的重要组成。只有机器人本体是不能完成任何工作的,需要通过系统集成之后才能为终端客户所用。 相较于机器人本体供应商,机器人系统集成供应商还要具有产品设计能力、对终端客户应用需求的工艺理解、相关项目经验等,提供可适应各种不同应用 领域的标准化、个性化成套装备。从产业链的角度看,机器人本体(单元)是 机器人产业发展的基础,而下游系统集成则是机器人商业化、大规模普及的关键。本体产品由于技术壁垒较高,有一定垄断性,议价能力比较强,毛利较高。而系统集成的壁垒相对较低,与上下游议价能力较弱,毛利水平不高,但其市 场规模要远远大于本体市场。 工业机器人产业化过程中,可以归纳为三种不同的发展模式,即日本模式、欧洲模式和美国模式。 日本模式:各司其职,分层面完成交钥匙工程。即机器人制造厂商以开发 新型机器人和批量生产优质产品为主要目标,并由其子公司或社会上的工程公 司来设计制造各行业所需要的机器人成套系统,并完成交钥匙工程; 欧洲模式:一揽子交钥匙工程。即机器人的生产和用户所需要的系统设计 制造,全部由机器人制造厂商自己完成; 美国模式:采购与成套设计相结合。美国国内基本上不生产普通的工业机 器人,企业需要时机器人通常由工程公司进口,再自行设计、制造配套的外围 设备,完成交钥匙工程中国与美国类似,机器人公司集中在机器人系统集成领域。 目前,国内的机器人企业多为系统集成商。根据国际经验来看,国内的机 器人产业发展更接近于美国模式,即以系统集成为主,单元产品外购或贴牌, 为客户提供交钥匙工程。与单元产品的供应商相比,系统集成商还要具有产品 设计能力、项目经验,并在对用户行业深刻理解的基础之上,提供可适应各种 不同应用领域的标准化、个性化成套装备。 中国机器人市场基础低、市场大。中国机器人产业化模式较可行的是从集 成起步至成熟阶段采用分工模式。即美国模式(集成)-日本模式(核心技术)-德国模式(分工合作)。 2.工业机器人集成产业应用方向

工业机器人的应用和发展趋势

-370-工业机器人的应用和发展趋势 无锡工艺职业技术学院 郁 晗 【摘要】随着科技进步,工业机器人的应用也不断增大,不同行业对于工业机器人的要求不同,因此很有必要对工业机器人进行深入的研究和分析,这将能够很大的提高其社会生产效率。 【关键词】工业机器人技术;发展现状;发展趋势 0.引言 工业机器人出现于20世纪60年代,并在不断升级发展着。由于工业机器人是结合了计算机、控制论、机构学、信息和传感技术、人工智能、仿生学等多门学科相互交互而形成的高新科技,在当代的研究非常的活跃。由于机器人不怕苦、不怕累,他们能够长期从事单调、重复的体力劳动,并能够在更复杂的领域替代人工作业。 据悉,世界工业机器人行业4大巨头瑞士ABB、日本FANUC发那科、日本YASKAWA安川电机、德国KUKA库卡都在中国设立了分公司,连同其他进口品牌,在中国市场的占有率达到8成以上。 作为世界上最大的制造业国家,中国市场对机器人产业意义重大。根据IFR(国际机器人联盟)的研究,到2014年,全球每年新安装工业机器人将达到16.67万台,届时我国工业机器人年装机量将超过日本,达到近3.2万台,将占到世界总量的20%。 1.工业机器人概念、组成、分类、技术前景 1.1 工业机器人的概念 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。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。从工业机器人的用途而言,其主要完成的是通过计算机来控制机器人的自主自动化控制系统。 1.2 工业机器人的组成 工业机器人的主要是由三大部分组成:机器人主体、驱动管理、计算机控制系统。具体而言,机器人主体是机器人所需要的操作机械,例如机械手腕、机械臂部、行走设备等,这是构成机器人运行的主体。驱动管理部件主要功能是将计算机控制命令转化成为机械语言,进而实现。控制系统是按照输入流程,对驱动程序、执行机构发出指令信息,并对其进行信息控制。 图1、2为一个工业机器人机械手和其工作 原理图 图1 机械手系统 如图1所以,机械手系统由三套伺服器和 伺服电机组成,分别为X、Y和Z轴,控制板卡 上有三路脉冲+方向输出,可以单独对X、Y和Z 轴进行控制。其中Z轴处于垂直位置,为防止 掉电在重力作用下掉下来,需使用带抱闸的电 机。 图2 伺服驱动器工作原理图 伺服驱动器工作在位置模式,以X轴为 例,系统原理图如图2所示。通过脉冲控制卡 的脉冲输出来控制伺服电机,方向信号控制电 机的运转方向。 Y轴Z轴与X轴控制原理相同。 1.3 工业机器人的分类 (1)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。 (2)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。 (3)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。 1.4 工业机器人的经济效益 工业机器人是现代工业自动化发展到一定 阶段的必然产物,它主要基于计算机自动化控 制和电子物理相互结合。 采用工业机器人还有如下优点:第一, 改善劳动条件,逐步提高生产效率;第二,更 强与可控的生产能力,加快产品更新换代;第 三,提高零件的处理能力与产品质量;第四, 消除枯燥无味的工作,节约劳动力;第五,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;第六,提高机床;第七,减少 工艺过程中的工作量及降低停产时间和库存; 第八,提高企业竞争力。 2.我国机器人技术的发展 2.1 国内工业机器人的现状 我国工业机器人起步比较晚技术与国外的 相比还是有着一定的差距。虽然我国在某些关 键技术上有所突破,但还是缺乏整体核心技术 的突破,具有中国知识产权的工业机器人则很 少。目前我国工业机器人技术水平不是很高, 特别是在制造工艺与装备方面,不能生产高精 密、高速与高效的关键部件。我国目前取得较 大进展的机器人技术有:数控机床关键技术与 装备、隧道掘进机器人相关技术、工程机械智 能化机器人相关技术、装配自动化机器人相关 技术。现已开发出金属焊接、喷涂、浇铸装 配、搬运、包装、激光加工、检验、真空、自 动导引车等的工业机器人产品,主要应用于汽 车、摩托车、工程机械、家电等行业。 2.2 制约我国工业机器人的因素 制约我国机器人技术发展的瓶颈是市场, 换句话说,就是对机器人的应用需求。工业机 器人发展长期以来受限于成本较高与国内劳动 力价格低廉的状况,随着中国经济持续快速的 发展,近几年的国民生产总值年平均增长率更 是保持在9%左右,人民生活水平不断地提高, 劳动力供应格局已经逐步从“买方”市场转为 “卖方”市场、由供远大于求转向供求平衡。 作为制造业主力的农民工也从早期的仅解决温 饱问题到现在对薪资和工作条件提出了更高的 要求。这些情况使得许多劳动密集型企业为了 提高劳动生产率所采用的增加工人数量、延长 工人劳动时间的方法变得成本高昂,同时也受 到法律的限制和政策的阻碍。无论是企业还是 社会都认识到必须采取从改善机器设备入手, 提高技术和资金的密集度来减少用工量以应对 这种改变。总之,劳动力过剩程度降低、单个 工人成本上升、对产品质量更高的要求、国家 对装备制造业的重视等变化改善了机器人的使 用环境,工业机器人及技术在中国已逐步得到 了政府和企业的重视。随着机器人知识的广泛 普及,人们对于各种机器人的了解与认识逐步 深化,利用机器人技术提升我国工业发展水 平、从制造业大国向强国转变,提高人民生活 质量成为全社会的共识。 2.3 如何解决制约我国工业机器人的因素 一是随着我国经济的快速发展,中国机 器人界要能提供质量稳定可靠,价格适宜的各 类机器人商品,要做到这一点,产业化是提高 质量、降低成本的必由之路,是扩大市场销售 (包括出口)量的前提,而现时,中国机器人的 产业化还有一段路程要走。 二是有关各方(包括主管部门和企业界) 要加深工业机器人对稳定提高工业产品质量和 劳动生产率、快速满足商品更新换代要求的突 出作用的认识。才能有决心在工业机器人这一 高新技术领域采取“高投人高产出”的战略措 施。 三是要解决用好机器人的问题,主管部门 除继续鼓励机器人研制生产单位和用户紧密结

中国汽车工业的发展历程

中国汽车工业的发展历程 中国汽车工业的发展历程可分创建、成长、全面发展和高速增长四个阶段。 创建阶段(1949~1965年):1953年7月15日,第一汽车制造厂在长春动工兴建,1956年7月13日国产第一辆解放牌载货汽车驶下总装配生产线,结束了中国不能自己制造汽车的历史。1966年以前,汽车工业共投资11亿元,形成了一大四小5个汽车制造厂,年生产能力近6万辆、9个车型品种。1965年底,全国民用汽车保有量近29万辆,其中国产汽车17万辆(一汽累计生产15万辆)。 成长阶段(1966~1980年):在这个历史阶段,主要是贯彻中央的精神建设三线汽车厂,以中、重型载货汽车和越野汽车为主,同时发展矿用自卸车。在此期间,一汽、南汽、上汽和济汽,5个老厂投入技术改造扩大生产能力,并承担包建和支援三线汽车厂的任务;地方发展汽车工业,几乎全部仿制国产车型;改装车生产向多品种、专业化生产,生产厂点近200家。1966~1980年生产各类汽车累计163.9万辆。1980年,生产汽车22.2万辆,全国民用汽车保有量169万辆,其中载货汽车148万辆。 全面发展阶段(1981~1998年):在改革开放方针指引下,汽车工业进入全面发展阶段,主要体现为:老产品(如解放、跃进和黄河车型)升级换代,结束30年一贯制的历史;调整商用车产品结构,改变“缺重少轻”的生产格局;建设轿车工业,引进资金和技术,国产

轿车形成生产规模;行业管理体制和企业经营机制进行改革,汽车品种、质量和生产能力大幅提高。 高速增长阶段(1999年至今):在此期间,我国的汽车工业尤其是轿车工业技术进步的步伐大大加快,新车型层出不穷;科技新步伐加快,整车技术特别是环保指标大幅度提高,电动汽车开发初见进展;与国外汽车巨头的生产与营销合作步伐明显加快,引进国外企业的资金,技术和管理的力度不断加深;企业组织结构调整稳步前进。经过十几年的发展演变,如今初步形成了“3+X”的格局,“3”是指一汽、东风、上汽3家企业为骨干,“X”是指广汽、北汽、长安、南汽、哈飞、奇瑞、吉利、昌河、华晨等一批企业。中国汽车工业已经从原来那个各自独立的散、乱、差局面改变成现在的以大集团为主的规模化、集约化的产业新格局。如今中国已成为世界第三大汽车生产国。中国汽车工业已经成为世界汽车工业的重要组成部分。

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

工业机器人的发展历史

1.1.工业机器人发展史 1.1.1.1959-1978 机器人技术发展阶段 1956年,美国发明家乔治? 德沃尔(George Devol)和 物理学家约瑟?英格柏格 (Joe Engelberger)成立了 一家名为Unimation的公 司。公司名字来自于两个单 词“Universal”和 “Animation”的缩写。 1959年,乔治·德沃尔和约 瑟·英格柏格发明了世界上 第一台工业机器人,命名为 Unimate(尤尼梅特),意思 是“万能自动”。英格伯格负 责设计机器人的“手”、“脚”、 “身体”,即机器人的机械部 分和完成操作部分;由德沃 尔设计机器人的“头脑”、“神 经系统”、“肌肉系统”,即机 器人的控制装置和驱动装 置。Unimate重达两吨,通 过磁鼓上的一个程序来控 制。它采用液压执行机构驱 动,基座上有一个大机械臂, 大臂可绕轴在基座上转动, 大臂上又伸出一个小机械 臂,它相对大臂可以伸出或 缩回。小臂顶有一个腕子, 可绕小臂转动,进行俯仰和 侧摇。腕子前头是手,即操 作器。这个机器人的功能和 人手臂功能相似。Unimate 的精确率达1/10000英寸。

1971年,日本机器人协会(Japanese Robot Association)成立。这是世界上第一个国家机器人协会。日本机器人协会最初是一个非官方的自发组织,以开展工业机器人座谈会的形式成立。1972年,工业机器人座谈会改名为日本工业机器人协会(Japan Industrial Robot Association ,JIRA),1973年正式注册成立。1994年改为现名――日本机器人协会(Japanese Robot Association,JARA)。日本工业机器人协会更名为日本机器人协会,是因为机器人领域的重大进展导致了对机器人需求的多样化,机器人由制造业扩展到非制造业,例如,核电站、医疗服务及福利事业,民用工程及建筑业以及海洋事业等方面。1974年,第一台弧焊机器人在日本投入运行。日本川崎Array 重工公司将用于制造川崎摩托车框架的Unimate点焊机器人改造成弧焊机器人。同年,川崎还开发了世界上首款带精密插入控制功能的机器人,命名为“Hi-T-Hand”,该机器人还具备触摸和力学感应功能。这款机器人手腕灵活并带有力反馈控制系统,因此它可以插入一个约 10微米间隙的机械零件。

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。

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

工业机器人工程应用虚拟仿真教程教学提纲

工业机器人工程应用虚拟仿真教程教学提纲 一、说明 1?'课程的性质和内容 《工业机器人工程应用虚拟仿真教程》课程是髙级技工学校工业机器人应用与维护专业的专业课。主要内容包括:Robot Studio软件的操作、建模、Smart 组建的使用、轨迹离线编程、动画效果的制作、模拟工作站的构建、仿真验证以及在线操作。 2?课程的任务和要求 本课程的主要任务是培养学生熟练操作Robot Studio软件,并能通过Robot StiMio 软件对工业机器人进行应用开发、调试、现场维护,为学生从事工业机器人工程技术人员打下的必要的专业基础。 通过本课程的学习,学生应该达到以下儿个方面的专业基础。 (1)了解Robot Studio工业机器人仿真软件的基础知识,掌握软件使用方法和技巧。 (2)掌握构建基本仿真工业机器人工作站的方法。 (3)能熟练在Robot Studio软件中创建工件、工具模型。 (4)掌握工业机器人离线轨迹编程方法。 (5)掌握Smart组建的应用。 (6)掌握带导轨和变位机的机器人系统创建于应用方法。 (7)了解ScreenMaker示教器用户自定义界面的操作。 (8)掌握Robot Studio软件的在线功能。 3?教学中注意的问题 (1)本课程教学最好采用理论与实际相结合的一体化教学方式,借助多媒体网络教室,一人一机,使用多媒体课件讲解与软件操作相结合。 (2)理论教学中应帮助学生总结并灵活运用所学的相关知识,本着够用的原则讲授,切忌面面俱到。对工业机器人仿真操作不作深入探讨,仅作一般性了解。 (3)实践教学环节中对工业机器人Robot Studio仿真软件常用功能作简单介绍,重点培养学生使用软件对工业机器人进行基本操作、功能设置、二次开发、在线监控与编程、方案设讣和检验。教师教学中多联系生产实际并选用一些工业上经典的匸业机器人使用案例进行讲解,提高学生对工业机器人进行应用开发、调试、现场维护的能力。 二、学时分配表

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

工业机器人的发展与应用

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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 美国是机器人的诞生地,早在1961年,美国的ConsolidedControlCorp和AMF公司联合研制了第一台实用的示教再现机器人。经过40多年的发展,美国的机器人技术在国际上仍一直处于领先地位。其技术全面、先进,适应性也很强。 日本在1967年从美国引进第一台机器人,1976年以后,随着微电子的快速发展和市场需求急剧增加,日本当时劳动力显著不足,工业机器人在企业里受到了“救世主”般的欢迎,使其日本工业机器人得到快速发展,现在无论机器人的数量还是机器人的密度都位居世界第一,素有“机器人王国”之称。德国引进机器人的时间比英国和瑞典大约晚了五六年,但战

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