工業(yè)機器人有以下特點:將數(shù)控機床的伺服軸與遙控操縱器的連桿

工業(yè)機器人
機構(gòu)聯(lián)接在一起,預先設定的機械手動作經(jīng)編程輸入后,系統(tǒng)就可以離開人的輔助而獨立運行。這種機器人還可以接受示教而完成各種簡單的重復動作,示教過程中,機械手可依次通過工作任務的各個位置,這些位置序列全部記錄在存儲器內(nèi),任務的執(zhí)行過程中,機器人的各個關(guān)節(jié)在伺服驅(qū)動下依次再現(xiàn)上述位置,故這種機器人的主要技術(shù)功能被稱為“可編程”和“示教再現(xiàn)”。
1962年美國推出的一些工業(yè)機器人的控制方式與數(shù)控機床大致相似,但外形主要由類似人的手和臂組成。后來,出現(xiàn)了具有視覺傳感器的、能識別與定位的工業(yè)機器人系統(tǒng)。
當今工業(yè)機器人技術(shù)正逐漸向著具有行走能力、具有多種感知能力、具有較強的對作業(yè)環(huán)境的自適應能力的方向發(fā)展。目前,對全球機器人技術(shù)的發(fā)展最有影響的國家是美國和日本。美國在工業(yè)機器人技術(shù)的綜合研究水平上仍處于領(lǐng)先地位,而日本生產(chǎn)的工業(yè)機器人在數(shù)量、種類方面則居世界首位。
編輯本段構(gòu)造與分類
工業(yè)機器人由主體、驅(qū)動系統(tǒng)和控制系統(tǒng)三個基本部分組成。主體即機座和執(zhí)行機構(gòu),包括臂部、腕部和手部,有的機器人還有行走機構(gòu)。大多數(shù)工業(yè)機器人有3~6個運動自由度,其中腕部通常有1~3個運動自由度;驅(qū)動系統(tǒng)包括動力裝置和傳動機構(gòu),用以使執(zhí)行機構(gòu)產(chǎn)生相應的動作;控制系統(tǒng)是按照輸入的程序?qū)︱?qū)動系統(tǒng)和執(zhí)行機構(gòu)發(fā)出指令信號,并進行控制。
工業(yè)機器人按臂部的運動形式分為四種。直角坐標型的臂部可沿三個直角坐標移動;圓柱坐標型的臂部可作升降、回轉(zhuǎn)和伸縮動作;球坐標型的臂部能回轉(zhuǎn)、俯仰和伸縮;關(guān)節(jié)型的臂部有多個轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)。
工業(yè)機器人按執(zhí)行機構(gòu)運動的控制機能,又可分點位型和連續(xù)軌跡型。點位型只控制執(zhí)行

工業(yè)機器人
機構(gòu)由一點到另一點的準確定位,適用于機床上下料、點焊和一般搬運、裝卸等作業(yè);連續(xù)軌跡型可控制執(zhí)行機構(gòu)按給定軌跡運動,適用于連續(xù)焊接和涂裝等作業(yè)。
工業(yè)機器人按程序輸入方式區(qū)分有編程輸入型和示教輸入型兩類。編程輸入型是將計算機上已編好的作業(yè)程序文件,通過RS232串口或者以太網(wǎng)等通信方式傳送到機器人控制柜。
示教輸入型的示教方法有兩種:一種是由操作者用手動控制器(示教操縱盒),將指令信號傳給驅(qū)動系統(tǒng),使執(zhí)行機構(gòu)按要求的動作順序和運動軌跡操演一遍;另一種是由操作者直接領(lǐng)動執(zhí)行機構(gòu),按要求的動作順序和運動軌跡操演一遍。在示教過程的同時,工作程序的信息即自動存入程序存儲器中在機器人自動工作時,控制系統(tǒng)從程序存儲器中檢出相應信息,將指令信號傳給驅(qū)動機構(gòu),使執(zhí)行機構(gòu)再現(xiàn)示教的各種動作。示教輸入程序的工業(yè)機器人稱為示教再現(xiàn)型工業(yè)機器人。
具有觸覺、力覺或簡單的視覺的工業(yè)機器人,能在較為復雜的環(huán)境下工作;如具有識別功能或更進一步增加自適應、自學習功能,即成為智能型工業(yè)機器人。它能按照人給的“宏指令”自選或自編程序去適應環(huán)境,并自動完成更為復雜的工作。
編輯本段應用
工業(yè)機器人在工業(yè)生產(chǎn)中能代替人做某些單調(diào)、頻繁和重復的長時間作業(yè),或是危險、惡劣環(huán)境下的作業(yè),例如在沖壓、壓力鑄造、熱處理、焊接、涂裝、塑料制品成形、機械加工和簡單裝配等工序上,以及在原子能工業(yè)等部門中,完成對人體有害物料的搬運或工藝操作。
20世紀50年代末,美國在機械手和操作機的基礎上,采用伺服機構(gòu)和自動控制等技術(shù),研制出有通用性的獨立的工業(yè)用自動操作裝置,并將其稱為工業(yè)機器人;60年代初,美國研制成功兩種工業(yè)機器人,并很快地在工業(yè)生產(chǎn)中得到應用;1969年,美國通用汽車公司用21臺工業(yè)機器人組成了焊接轎車車身的自動生產(chǎn)線。此后,各工業(yè)發(fā)達國家都很重視研制和應用工業(yè)機器人。
由于工業(yè)機器人具有一定的通用性和適應性,能適應多品種中、小批量的生產(chǎn),70年代起,常與數(shù)字控制機床結(jié)合在一起,成為柔性制造單元或柔性制造系統(tǒng)的組成部分。
編輯本段中國的工業(yè)機器人
我國工業(yè)機器人起步于70年代初期,經(jīng)過20多年的發(fā)展,大致經(jīng)歷了3個階段:70年代的萌芽期,80年代的開發(fā)期和90年代的適用化期。
70年代是世界科技發(fā)展的一個里程碑:人類登上了月球,實現(xiàn)了金星、火星的軟著陸。我國也發(fā)射了人造衛(wèi)星。世界上工業(yè)機器人應用掀起一個高潮,尤其在日本發(fā)展更為迅猛,它補充了日益短缺的勞動力。在這種背景下,我國于1972年開始研制自己的工業(yè)機器人。
進入80年代后,在高技術(shù)浪潮的沖擊下,隨著改革開放的不斷深入,我國機器人技術(shù)的開發(fā)與研究得到了政府的重視與支持。“七五”期間,國家投入資金,對工業(yè)機器人及其零部件進行攻關(guān),完成了示教再現(xiàn)式工業(yè)機器人成套技術(shù)的開發(fā),研制出了噴涂、點焊、弧焊和搬運機器人。1986年國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃(863計劃)開始實施,智能機器人主題跟蹤世界機器人技術(shù)的前沿,經(jīng)過幾年的研究,取得了一大批科研成果,成功地研制出了一批特種機器人。
從90年代初期起,我國的國民經(jīng)濟進入實現(xiàn)兩個根本轉(zhuǎn)變時期,掀起了新一輪的經(jīng)濟體制改革和技術(shù)進步熱潮,我國的工業(yè)機器人又在實踐中邁進一大步,先后研制出了點焊、弧焊、裝配、噴漆、切割、搬運、包裝碼垛等各種用途的工業(yè)機器人,并實施了一批機器人應用工程,形成了一批機器人產(chǎn)業(yè)化基地,為我國機器人產(chǎn)業(yè)的騰飛奠定了基礎。
雖然中國的工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)在不斷的進步中,但和國際同行相比,差距依舊明顯。從市場占有率來說,更無法相提并論。工業(yè)機器人很多核心技術(shù),目前我們尚未掌握,這是影響我國機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個重要瓶頸。
編輯本段控制技術(shù)
機器人控制系統(tǒng)是機器人的大腦,是決定機器人功能和性能的主要因素。

工業(yè)機器人技術(shù)
工業(yè)機器人控制技術(shù)的主要任務就是控制工業(yè)機器人在工作空間中的運動位置、姿態(tài)和軌跡、操作順序及動作的時間等。具有編程簡單、軟件菜單操作、友好的人機交互界面、在線操作提示和使用方便等特點。
關(guān)鍵技術(shù)包括:
(1)開放性模塊化的控制系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu):采用分布式CPU計算機結(jié)構(gòu),分為機器人控制器(RC),運動控制器(MC),光電隔離I/O控制板、傳感器處理板和編程示教盒等。機器人控制器(RC)和編程示教盒通過串口/CAN總線進行通訊。機器人控制器(RC)的主計算機完成機器人的運動規(guī)劃、插補和位置伺服以及主控邏輯、數(shù)字I/O、傳感器處理等功能,而編程示教盒完成信息的顯示和按鍵的輸入。
(2)模塊化層次化的控制器軟件系統(tǒng):軟件系統(tǒng)建立在基于開源的實時多任務操作系統(tǒng)Linux上,采用分層和模塊化結(jié)構(gòu)設計,以實現(xiàn)軟件系統(tǒng)的開放性。整個控制器軟件系統(tǒng)分為三個層次:硬件驅(qū)動層、核心層和應用層。三個層次分別面對不同的功能需求,對應不同層次的開發(fā),系統(tǒng)中各個層次內(nèi)部由若干個功能相對對立的模塊組成,這些功能模塊相互協(xié)作共同實現(xiàn)該層次所提供的功能。
(3)機器人的故障診斷與安全維護技術(shù):通過各種信息,對機器人故障進行診斷,并進行相應維護,是保證機器人安全性的關(guān)鍵技術(shù)。
(4)網(wǎng)絡化機器人控制器技術(shù):目前機器人的應用工程由單臺機器人工作站向機器人生產(chǎn)線發(fā)展,機器人控制器的聯(lián)網(wǎng)技術(shù)變得越來越重要?刂破魃暇哂写、現(xiàn)場總線及以太網(wǎng)的聯(lián)網(wǎng)功能?捎糜跈C器人控制器之間和機器人控制器同上位機的通訊,便于對機器人生產(chǎn)線進行監(jiān)控、診斷和管理。
編輯本段工業(yè)機器人技術(shù)特點
。1)技術(shù)先進工業(yè)機器人集精密化、柔性化、智能化、軟件應用開發(fā)等先進制造技術(shù)于一體,通過對過程實施檢測、控制、優(yōu)化、調(diào)度、管理和決策,實現(xiàn)增加產(chǎn)量、提高質(zhì)量、降低成本、減少資源消耗和環(huán)境污染,是工業(yè)自動化水平的最高體現(xiàn)。
。2)技術(shù)升級工業(yè)機器人與自動化成套裝備具備精細制造、精細加工以及柔性生產(chǎn)等技術(shù)特點,是繼動力機械、計算機之后,出現(xiàn)的全面延伸人的體力和智力的新一代生產(chǎn)工具,是實現(xiàn)生產(chǎn)數(shù)字化、自動化、網(wǎng)絡化以及智能化的重要手段。
。3)應用領(lǐng)域廣泛工業(yè)機器人與自動化成套裝備是生產(chǎn)過程的關(guān)鍵設備,可用于制造、安裝、檢測、物流等生產(chǎn)環(huán)節(jié),并廣泛應用于汽車整車及汽車零部件、工程機械、軌道交通、低壓電器、電力、IC裝備、軍工、煙草、金融、醫(yī)藥、冶金及印刷出版等眾多行業(yè),應用領(lǐng)域非常廣泛。
。4)技術(shù)綜合性強工業(yè)機器人與自動化成套技術(shù),集中并融合了多項學科,涉及多項技術(shù)領(lǐng)域,包括工業(yè)機器人控制技術(shù)、機器人動力學及仿真、機器人構(gòu)建有限元分析、激光加工技術(shù)、模塊化程序設計、智能測量、建模加工一體化、工廠自動化以及精細物流等先進制造技術(shù),技術(shù)綜合性強。[1]
編輯本段移動機器人(AGV)
移動機器人(AGV)是工業(yè)機器人的一種類型,它由計算機控制,具有移動、自動導航、多傳感器控制、網(wǎng)絡交互等功能,它可廣泛應用于機械、電子、紡織、卷煙、醫(yī)療、食品、造紙等行業(yè)的柔性搬運、傳輸?shù)裙δ,也用于自動化立體倉庫、柔性加工系統(tǒng)、柔性裝配系統(tǒng)(以AGV作為活動裝配平臺);同時可在車站、機場、郵局的物品分撿中作為運輸工具。
國際物流技術(shù)發(fā)展的新趨勢之一,而移動機器人是其中的核心技術(shù)和設備,是用現(xiàn)代物流技術(shù)配合、支撐、改造、提升傳統(tǒng)生產(chǎn)線,實現(xiàn)點對點自動存取的高架箱儲、作業(yè)和搬運相結(jié)合,實現(xiàn)精細化、柔性化、信息化,縮短物流流程,降低物料損耗,減少占地面積,降低建設投資等的高新技術(shù)和裝備。
編輯本段點焊機器人
焊接機器人具有性能穩(wěn)定、工作空間大、運動速度快和負荷能力強等

焊接機器人
特點,焊接質(zhì)量明顯優(yōu)于人工焊接,大大提高了點焊作業(yè)的生產(chǎn)率。
點焊機器人主要用于汽車整車的焊接工作,生產(chǎn)過程由各大汽車主機廠負責完成。國際工業(yè)機器人企業(yè)憑借與各大汽車企業(yè)的長期合作關(guān)系,向各大型汽車生產(chǎn)企業(yè)提供各類點焊機器人單元產(chǎn)品并以焊接機器人與整車生產(chǎn)線配套形式進入中國,在該領(lǐng)域占據(jù)市場主導地位。
隨著汽車工業(yè)的發(fā)展,焊接生產(chǎn)線要求焊鉗一體化,重量越來越大,165公斤點焊機器人是目前汽車焊接中最常用的一種機器人。2008年9月,機器人研究所研制完成國內(nèi)首臺165公斤級點焊機器人,并成功應用于奇瑞汽車焊接車間。2009年9月,經(jīng)過優(yōu)化和性能提升的第二臺機器人完成并順利通過驗收,該機器人整體技術(shù)指標已經(jīng)達到國外同類機器人水平。
編輯本段弧焊機器人
弧焊機器人主要應用于各類汽車零部件的焊接生產(chǎn)。在該領(lǐng)域,國際大

弧焊機器人
型工業(yè)機器人生產(chǎn)企業(yè)主要以向成套裝備供應商提供單元產(chǎn)品為主。
關(guān)鍵技術(shù)包括:
(1)弧焊機器人系統(tǒng)優(yōu)化集成技術(shù):弧焊機器人采用交流伺服驅(qū)動技術(shù)以及高精度、高剛性的RV減速機和諧波減速器,具有良好的低速穩(wěn)定性和高速動態(tài)響應,并可實現(xiàn)免維護功能。
(2)協(xié)調(diào)控制技術(shù):控制多機器人及變位機協(xié)調(diào)運動,既能保持焊槍和工件的相對姿態(tài)以滿足焊接工藝的要求,又能避免焊槍和工件的碰撞。
(3)精確焊縫軌跡跟蹤技術(shù):結(jié)合激光傳感器和視覺傳感器離線工作方式的優(yōu)點,采用激光傳感器實現(xiàn)焊接過程中的焊縫跟蹤,提升焊接機器人對復雜工件進行焊接的柔性和適應性,結(jié)合視覺傳感器離線觀察獲得焊縫跟蹤的殘余偏差,基于偏差統(tǒng)計獲得補償數(shù)據(jù)并進行機器人運動軌跡的修正,在各種工況下都能獲得最佳的焊接質(zhì)量。
編輯本段激光加工機器人
激光加工機器人是將機器人技術(shù)應用于激光加工中,通過高精度工業(yè)機器人實現(xiàn)更

激光加工機器人
加柔性的激光加工作業(yè)。本系統(tǒng)通過示教盒進行在線操作,也可通過離線方式進行編程。該系統(tǒng)通過對加工工件的自動檢測,產(chǎn)生加工件的模型,繼而生成加工曲線,也可以利用CAD數(shù)據(jù)直接加工?捎糜诠ぜ募す獗砻嫣幚、打孔、焊接和模具修復等。
關(guān)鍵技術(shù)包括:
(1)激光加工機器人結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計技術(shù):采用大范圍框架式本體結(jié)構(gòu),在增大作業(yè)范圍的同時,保證機器人精度;
(2)機器人系統(tǒng)的誤差補償技術(shù):針對一體化加工機器人工作空間大,精度高等要求,并結(jié)合其結(jié)構(gòu)特點,采取非模型方法與基于模型方法相結(jié)合的混合機器人補償方法,完成了幾何參數(shù)誤差和非幾何參數(shù)誤差的補償。
(3)高精度機器人檢測技術(shù):將三坐標測量技術(shù)和機器人技術(shù)相結(jié)合,實現(xiàn)了機器人高精度在線測量。
(4)激光加工機器人專用語言實現(xiàn)技術(shù):根據(jù)激光加工及機器人作業(yè)特點,完成激光加工機器人專用語言。
(5)網(wǎng)絡通訊和離線編程技術(shù):具有串口、CAN等網(wǎng)絡通訊功能,實現(xiàn)對機器人生產(chǎn)線的監(jiān)控和管理;并實現(xiàn)上位機對機器人的離線編程控制。
編輯本段真空機器人
真空機器人是一種在真空環(huán)境下工作的機器人,主要應用于半導體工業(yè)中,實現(xiàn)晶圓

真空機器人
在真空腔室內(nèi)的傳輸。真空機械手難進口、受限制、用量大、通用性強,其成為制約了半導體裝備整機的研發(fā)進度和整機產(chǎn)品競爭力的關(guān)鍵部件。而且國外對中國買家嚴加審查,歸屬于禁運產(chǎn)品目錄,真空機械手已成為嚴重制約我國半導體設備整機裝備制造的“卡脖子”問題。直驅(qū)型真空機器人技術(shù)屬于原始創(chuàng)新技術(shù)。
關(guān)鍵技術(shù)包括:
(1)真空機器人新構(gòu)型設計技術(shù):通過結(jié)構(gòu)分析和優(yōu)化設計,避開國際專利,設計新構(gòu)型滿足真空機器人對剛度和伸縮比的要求;
(2)大間隙真空直驅(qū)電機技術(shù):涉及大間隙真空直接驅(qū)動電機和高潔凈直驅(qū)電機開展電機理論分析、結(jié)構(gòu)設計、制作工藝、電機材料表面處理、低速大轉(zhuǎn)矩控制、小型多軸驅(qū)動器等方面。
(3)真空環(huán)境下的多軸精密軸系的設計。采用軸在軸中的設計方法,減小軸之間的不同心以及慣量不對稱的問題。
(4)動態(tài)軌跡修正技術(shù):通過傳感器信息和機器人運動信息的融合,檢測出晶圓與手指之間基準位置之間的偏移,通過動態(tài)修正運動軌跡,保證機器人準確地將晶圓從真空腔室中的一個工位傳送到另一個工位。
(5)符合SEMI標準的真空機器人語言:根據(jù)真空機器人搬運要求、機器人作業(yè)特點及SEMI標準,完成真空機器人專用語言。
(6)可靠性系統(tǒng)工程技術(shù):在IC制造中,設備故障會帶來巨大的損失。根據(jù)半導體設備對MCBF的高要求,對各個部件的可靠性進行測試、評價和控制,提高機械手各個部件的可靠性,從而保證機械手滿足IC制造的高要求。
注:聯(lián)系我時,請說是在“傲立機床網(wǎng)”上看到的,謝謝!