为什么选用激光切割上下料机器人
随着竞争激烈，需求多样化、竞争差异化，传统的制造系统已不能满足市场需求。迫使企业生产方式发生改变，批量生产逐渐被市场认可，这就使制造系统的柔性越来越重要。近来，越来越多的客户对激光切割上下料机器人产生了购买欲望，为什么要买一个这样的设备，下面来说说原因：
首先，激光切割上下料机器人，能够将激光工作台上切割好的各种板料自动拾取，小型工件将被放入集装箱中，较大型工件将被放在托盘或运输车上进行整理。通过各个可控制的真空吸盘，可以对大量工件进行整理。产品特点：
1.无人侯完成工件下料与整理，自动识别零件并精确分类码垛
2.自动板材厚度测量，板材分离功能和双层板材检测功能
3.配备了本公司自主研发的离线编程软件，提高了操作方便性和效率。
4.模块化的设计，使得能与市场主流激光切割机进行配套，并可按客户需求进行定制
其次，机器人激光切割系统既具有机器人运动灵活，柔性高的特点，又具有激光切割的切割速度快、质量好、切缝窄等优点，很好地满足了现代制造业发展的要求；同时借助机器人在激光切割领域的相关技术，不仅在技术上能够满足复杂三维切割的要求，有助于提高工业产品的质量水平，同时降低了生产成本，能够给企业带来巨大的经济效益。
激光切割自动上下料系统，料库、上料机械手、下料机械手、分拣单元、仓库管理系统、产线运营管理系统构成。实现了：
1.生产切割任务统一管理
2.提高激光机利用效率，降低待机时间
3.降低员工劳动强度，提升现场劳动安全
4.减少用工人数，避免用工荒
5.改善现场环境，提升公司形象
6.为未来智能化工厂导入需求做基础准备
最后，根据客户提供工件需求，来确认具体配置，从而进行报价，江苏胜驰根据客户提供的图纸给出专业化的全自动激光上下料机解决方案。
工业机器人发展现状与趋势 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现代制造业重要的自动化装备。自从1962年美国研制出世界上第一台工业机器人以来，机器人技术及其产品发展很快，已成为柔性制造系统(FMS)、自动化工厂(FA)、计算机集成制造系统(CIMS)的自动化工具。 广泛采用工业机器人，不仅可提高产品的质量与产量，而且对保障人身安全，改善劳动环境，减轻劳动强度，提高劳动生产率，节约原材料消耗以及降低生产成本，有着十分重要的意义。和计算机、网络技术一样，工业机器人的广泛应用正在日益改变着人类的生产和生活方式。 一、工业机器人技术现状及国内外发展的趋势 工业机器人是最典型的机电一体化数字化装备，技术附加值很高，应用范围很广，作为先进制造业的支撑技术和信息化社会的新兴产业，将对未来生产和社会发展起着越来越重要的作用。国外专家预测，机器人产业是继汽车、计算机之后出现的一种新的大型高技术产业。据联合国欧洲经济委员会(UNECE)和国际机器人联合会(IFR)的统计，世界机器人市场前景看好，从20世纪下半叶起，世界机器人产业一直保持着稳步增长的良好势头。进入20世纪90年代，机器人产品发展速度加快，年增长率平均在10％左右。2004年增长率达到创记录的20％。其中，亚洲机器人增长幅度最为突出，高达43%，如图1所示。
各区域用户工业机器人定购指数（以1996年作为100） 国外机器人领域发展近几年有如下几个趋势： 1．工业机器人性能不断提高（高速度、高精度、高可*性、便于操作和维修），而单机价格不断下降，平均单机价格从91年的10．3万美元降至97年的6．5万美元。 2．机械结构向模块化、可重构化发展。例如关节模块中的伺服电机、减速机、检测系统三位一体化；由关节模块、连杆模块用重组方式构造机器人整机；国外已有模块化装配机器人产品问市。 3．工业机器人控制系统向基于PC机的开放型控制器方向发展，便于标准化、网络化；器件集成度提高，控制柜日见小巧，且采用模块化结构；大大提高了系统的可*性、易操作性和可维修性。 4．机器人中的传感器作用日益重要，除采用传统的位置、速度、加速度等传感器外，装配、焊接机器人还应用了视觉、力觉等传感器，而遥控机器人则采用视觉、声觉、力觉、触觉等多传感器的融合技术来进行环境建模及决策控制；多传感器融合配置技术在产品化系统中已有成熟应用。
数控车床上下料机器人探究 摘要随着加工产品的多样化和快速替换，使得常规的自动化上下料方式无法满足要求，因而更多厂家开始将目光投入到工业机器人的应用上来。如今机器人自动上下料已经成为一种趋势，本课题研究的是本文针对两台数控车床、料盘和物料箱组成的加工单元设计了一种五自由度机器人对数控车床组进行上下料。希望通过本文的研究与分析，为机器人的实物制造提供了充分的理论依据。 关键词上下料机器人；结构设计；方案 1 机器人设计的基本要求 本文主要是针对两台数控车床（组）的上下料，来设计一台机器人来替代人工完成车床的上下料，从而提高生产效率和产品质量。机器人在两台数控车床的中间位置，物料箱与料盘分别在机器人的上下侧，其中心位置距离机器人的中心位置都为1200mm。本文以CK6130 型号的车床为例，它的高度为1500mm，主轴中心位置距离地面的距离为900mm，工件的形状为圆柱状，直径为150mm，设计负重约为4 公斤。根据现场的工作布局，拟设计机器人的工作半径范围约为1000mm[1]。 2 机器人的工作流程 上下料单元是由两台数控车床，一台机器人，一个料盘和一个物料箱构成的本加工单元中，机器人是主动设备，机床是从动设备。机器人发出信号传输给数控机床，控制液压卡盘的松开与夹紧。料盘上的每个工位都装有接近开关，用于检测是否有工件，料盘下面装有电动机，带动料盘进行旋转，每次料盘都会自动转动到一个有工件的工位。物料箱主要用于放置机器人从机床上抓取已经加工好的工件。自动上下料系统中机器人的工作流程如下： （1）机器人抓取待加工工件：机器人末端执行器由待机位置移动至取料位置一侧，末端执行器松开（检测是否张开），接收信号后，然后移动至取料位置，末端执行器夹紧（检测是否夹紧），取得信号，移动至待机位置。 （2）机器人抓取工件上料：机器人在待机位置，将夹有工件的末端执行器移动至数控车床的安全门前方（检测防护门开到位），机器人将手部移动到卡盘的正前方，缓慢的移动至卡盘内，末端执行器松开工件，车床接收信号将卡盘夹紧后，机器人再缓慢移动至卡盘前位，防护门前，最后移动至待机位置，数控车床开始加工工件。 （3）机器人抓取工件下料：机器人在待机位置，移动至车床防护门前方（检测到防护门开到位），再将手部移动至卡盘的正前方，缓慢移动至卡盘内，末端执行器夹紧（检测夹紧信号），数控车床接收到让卡盘松开的信号，这时机器人将末端执行器移动至卡盘前方，再缓慢移动至防护门，机器人将加工好的工件移
数控车床上下料机器人工作站 数控车床上下料机器人，可以替代人工实现车削加工单元的生产线上的立式、卧式数控车床、车削中心在加工过程中工件搬运、取件、装卸等上下料作业，以及工件翻转和工序转换。 具有以下特点： 高柔性：只要修改机器人的程序和抓手夹具，就可以迅速投产。 高效率：可以控制节拍，避免人为因素而降低工效，机床利用率可以提升25%以上。 高质量：机器人控制系统规范了整个工件加工全过程中，从而避免了人工的误操作，保证了产品的质量。以下是为一家刀具厂商提供的数控车床上下料机器人的解决方案：这是一家刀具的生产厂家，目前由人工操作车削中心，随着劳动力成本的增加，客户想利用机器人自动上下料减少用工，同时需处理的毛坯和成品刀具种类繁多，首先要求在机器人抓手时应具有灵活性，还要求机器人具有稳定性和上下料的可靠性。 一、解决方案 根据实际需要，采用库卡机器人KR45被选中担当此任务，它将毛坯料送到切削中心，并重新取出已完成切削和铣磨的刀具。该六轴机器人用它的三点夹持器可以抓取直径为35至105mm的物件。其气动操作的钳口可将长度为60到520mm、重量至30kg的毛坯件准确定位夹紧。操作人员输入待加工部件的直径，并启动机器人和机床。机床控制系统将工件的特征数据传送至机器人的控制系统。之后，机器人控制系统计算出需要驶至的位置。KR45通过一个传感器先测量出码垛叉车的高度，然后测量出上层托盘内第一个毛坯的直径及长度。这些值将用于抓取。第二次测量过程中，系统以更高的精度即±1mm进行工作。为此，KR45将毛坯置于一个带有末端卡位的菱柱形斜槽上。机器人测得毛坯件的直径和长度，并将此值和机床控制系统的预给值相比较。若数据一致，则机器人将部件导入车床的夹紧装置。否则将给出故障提示信号。完成第一面的加工后，机器人翻转工件。完成第二面加工后，则机器人将工件置于托盘上。在切削中心工作期间，KR45为定位台提供下一个毛坯。机器人用它背面头顶上伸出的吊装架将空的毛坯托盘码放在成品件位置处。
2018年我国工业机器人行业现状及发展趋势分析 2017年全球工业机器人销量34.6万台，同比+17.6%，预计至2020年达到52.1万台。2017年中国销量占比30%以上。全球工业机器人销量保持加速增长，中国占比逐步提高。 数据来源：公开资料整理 相关报告：智研咨询发布的《2018-2024年中国工业机器人行业市场深度调研及未来发展趋势报告》 2017年中国机器人产量13.1万台，同比+81%，预期2018-2020年中国工业机器人产量年化增速20%-30%。3C消费电子需求占比提高明显，预期近两年将代替汽车成为工业机器人销量第一大领域。
全球专业服务机器人销量及增速 数据来源：公开资料整理 2016年全球专业服务机器人销量59706台，同比+24％，销售额47亿美元，同比+2％。2017年全球专业服务机器人约销量78700台，预计2018-2020年40万台销量空间，268亿美元销售额空间，销量与销售额增速保持年均20%-25%。 “量看物流机器人+价看医疗机器人” 数据来源：公开资料整理
数据来源：公开资料整理 2016年，物流机器人销量2.54万台，占比42.5%销量最大，销售额9.92亿，占销售额21.1％；预计2018-2020年销量18.97万台，对应58.45亿美元市场空间。2016年，医疗机器人销量1600台，销售额16.12亿美元最大，占比34.3%，单价超100万美元；预计2018-2020年将有约77.48亿美元市场空间。 对于工业机器人，中国总体上是净进口国，依赖进口国际高端品牌以满足国内市场需求。国内机器人企业在上游核心零部件、中游本体及下游集成应用等方向正多点寻求突破，我们认为专业化的集成应用领域有望成为突破口。
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
多年质保操作简单方便快捷—————————————————————————————————————————————对于我们大多数人来说，社会发展速度这么快，生活中的一切都越来越智能化，机器人并不是什么难见的，作为一种新颖的能助力设备够比较节省人力，那么其上下料工作站你了解吗？接下来由安徽泰珂森智能装备科技有限公司为您简单介绍，希望能给您带来一定程度上的帮助。 工业机器人上下料作站由上下料机器人、数控机床、PLC控制柜、输送线、等组成。 1）上下料工业机器人 上下料工业机器人包含：工业机器人、控制柜、示教器、末端执行器。上下料工业机器人的选型一般根据自动生产线加工产品与设备布局来选用工业机器人及末端执行器。 2) 数控机床
多年质保操作简单方便快捷—————————————————————————————————————————————数控机床的任务是对工件进行加工，而工件的上下料则由工业机器人完成。 3) PLC控制系统 PLC控制柜用来安装断路器、PLC、开关电源、中间继电器、变压器等元件器。 4) 上下料输送线 上下料输送线的功能是将载有待加工工件的托盘输送到上料工位，机器人将工件搬运至机床进行加工，再将加工完成的工件搬运到托盘上，由输送线将加工完成的工件输送到装配工作站进行装配。 工业机器人上下料工作流程如下： (1) 当载有待加工工件的托盘输送到上料位置后，机器人将工件
多年质保操作简单方便快捷—————————————————————————————————————————————搬运到数控机床的加工台上； (2) 数控机床进行加工； (3) 加工完成，机器人将工件搬运到输送线上料位置的托盘上； (4) 上料输送线将载有已加工工件的托盘向装配工作站输送。 安徽泰珂森智能装备科技有限公司集机械手、工业机器人系统集成研发、制造、销售、自动化控制工程承包于一体的综合性自动化技术企业。公司在自动化领域具备充足的技术研发能力和丰富的项目经验，为各行业工厂量身订做适合、先进的自动化控制系统和解决方案。 公司在机械加工及自动上下料、自动打磨抛光，包装物流及搬运，汽车零部件加工组装，无人化工厂解决方案等众多行业中拥有成熟的应用案例。致力于以工业机器人应用为核心，为客户提供完善的自动化解决方案和交钥匙工程，同时是德国库卡、日本发那科、日本川崎、国产埃夫特机器人授权代理商与系统集成商，在机器人技术应用上有着密切的合作，为用户提供强有力的技术支撑。
工业机器人的现状与发展趋势 第一台Unimate型Robot在美国问世至今已45年了,机器人技术正在以超乎一般人所预料的速度向前发展,对机器人这一概念的理解及定义也在变化。1984年末著名科学家钱学森指出:“所谓机器人,就是指那些有特定功能的自动机,它是机电一体化的,具有人工智能因素的20世纪80年代高技术,是新技术革命的重要内容之一。”这是最有权威和精辟归纳的定义,也为20年来的实践所证实其远见卓识。机器人是人类20世纪的重大发明之一。据国外专家预测,2l世纪将是机器人技术革命的世纪,机器人作为全面延伸和扩展人的体力和智力的手段将实现“当代最高意义上的自动化”。机器人的应用和普及正在改变人类的生产方式、生活方式和作战方式。在非常规和极端制造过程中,工业机器人是不可缺少的自动化装备。 一、国外工业机器人的现状及发展趋势 (一国外工业机器人的现状 机器人是最典型的机电一体化数字化装备,技术附加值很高,应用范围很广,作为先进制造业的支撑技术和信息化社会的新兴产业,将对未来生产和社会发展起越来越重要的作用。国外专家预测,机器人产业是继汽车、计算机之后出现的新的大型高技术产业。据国际机器人联合会(IFR统计,世界机器人市场前景看好,从20世纪下半叶起,世界机器人产业一直保持着稳步增长的良好势头。进入90年代,机器人产品发展速度加快,年增长率平均在10%左右,2000年增长率上升到15%,预计21世纪初,工作在各领域的工业机器人将突破100万台。正如《2l世纪日本创建机器人社会技术发展战略报告》指出,“机器人技术(RT与信息技术(IT一样,在强化产业竞争力方面是极为重要的战略高技术领域。培育未来机器人产业是支撑2l世纪日本产业竞争力的产业战略之一,具有非常重要的意义。”最近,韩国也将智能机器人作为十大战略产业之一列入国家发展规划(2003~2007年,现正在实施中。 机器人广泛应用于各行各业。主要进行焊接、装配、搬运、加工、喷涂、码垛等复杂作业。目前,全球现役工业机器人83万台。过去10年,机器人的价格降低约80%,现在继续下降,而欧美劳动力成本上涨了40%。现役机器人的平均寿命在10年
机器人机床上下料应用案例 随着装备制造技术的发展，特别在机床加工行业，技术飞速进步，人力成本和自动化程度的提高。为了最大限度的解放劳动力，提高生产效率和产品质量，使用搬运机器人代替人工，实现高效、高品质、柔性的完成机器人对机床的上下料。 自动化要求设计 1、采用一台机器人、多个工位、配置机器人辅助夹具外加上下料装置以满足客户自动化的生产要求。 2、工作站相对独立，并通过生产线匹配的电、气、水路接口联系多个工作站进行生产。 3、工作站系统简洁实用，便于操作，易于维护, 具有安全防护功能。 4、设计为标准爪式夹具,刚性定位强 ,装卸件方便。 5、机器人外围关键设备采用航插连接，安装、运输、维护都方便。 6、搬运前后合格件、废件在工作站内部不做检验，保证搬运品质的稳定性、加快生产效率，提高产量。 7、具体的工艺和工件规格参考本文以下内容。 概要 本系统的概要：作业者把工件放置到料仓料道上，到位后，机器人从滚道上抓取工件放到第一台 车床上加工，完后取下再放到第二台车床上加工，然后再放回料仓料道指定工位上。 工件规格 名称外径 (mm)内径 (mm)厚度 (mm)质量 (kg)图号 工件 1齿轮1653534 2.15CW6163C-02-049工件 2结合子齿轮1237572.5 1.47CW6163C-02-018系统图 （本图是大致示意图。和详细图纸有不一样的地方。） 连续运行模式 序号作业工序作业内容备注 1作业准备① 工件准备、到位人工作业
系统启动②工件类型、数量设定、颜色区分 ③ 按启动按钮 2机器人启动①工件取出 工件从上料台取出②等待机床信号、交换工作 3机床 1 上下料机床 1 有工件，下料、吹气清理、上料机床 1 无工件，吹起清理，上料 4工件清洗工件到指定位置吹气清洗。 ①把机床 1 加工后的工件放到翻转台上。5工件翻转放置②等待机床 2 信号，根据工艺不同，为机床 变换夹取位置。 6机床 2 上下料机床 2 有工件，下料、吹气清理、上料机床无工件，吹起清理，上料 7加工完成品放到下①机床 2 加工完成品规则放置到下料台料台② 机器人回到上料起始点；等待作业。 8作业提示当料仓一次加工完毕，提示人工上料以下，从 #1-#8 循环动作 上下料滚道16 工位，自 动换位、升降（详见 1.6.4） 作业期间，不检查产品 是否合格 2上料时， 下料到料道预定位置 注意：出现异常时由操作员确认排除故障后继续运行。如不能继续运行，则由操作员手动操作设备至可以 启动状态。 其他运行模式 单独运行模式：各设备需单独运行时使用。各工序工件上下料可单独运行。 节拍和品质条件 节拍目标： 120sec 根据从机床输入输出的I/O 时间，卡盘开闭时间、卡盘清洗时间、机器人接近速度不同，临时放置台放置时间的不同，节拍可能会有变化。 品质条件：工件加工条件（使用工具、刀具旋转速度、进给量速度）的设定由甲方调整，工件的品质（加 工精度、粗糙度）将被视为保证范围之外。 NACHI机器人及其控制系统 1MC20-01 机器人： MC20-01机器人采用的新型交流伺服电机具有结构紧凑、高输出、响应快、高可靠性等特点，从 而使机器人本体紧凑灵活，具有较大的运动空间、更好的稳定性和较高的重复定位精度。
(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201920368134.7 (22)申请日 2019.03.21 (73)专利权人 刘朝龙 地址 721008 陕西省宝鸡市渭滨区巨福东 路13号 (72)发明人 刘朝龙 (74)专利代理机构 西安新动力知识产权代理事 务所(普通合伙) 61245 代理人 刘强 (51)Int.Cl. B23B 15/00(2006.01) B23Q 7/04(2006.01) (ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利 (54)实用新型名称一种六轴上下料机器人系统(57)摘要本实用新型公开了一种六轴上下料机器人系统，其中抓料机构采用了三个旋转轴加一个直线轴的四轴模式，料库机构采用两个直线轴，料库机构相对于抓料机构进行了垂直方向的自由度补充，使旋转关节减少，从而使六轴上下料机器人系统本体成本大幅度降低，抓料机构与料库、机床设备可自由组合排列不同的形式，除了单机自动化以外可与其他机床及机器人组成流水线自动化单元，提高工厂智能制造自动化程度，可普遍满足用户对上下料机器人的要求，另外，本实用新型中，六轴上下料机器人系统结构简单紧凑，运行平稳，精度较高，零件相对于六轴机器人较少，且加工工艺简单化，装配难度低，在满足客户需求的同时降低企业制造成本，利于智 能制造自动化的推广及应用。权利要求书2页 说明书6页 附图6页CN 209614272 U 2019.11.12 C N 209614272 U
权 利 要 求 书1/2页CN 209614272 U 1.一种六轴上下料机器人系统，其特征在于，包括料库机构(1)以及与料库机构(1)相配合的抓料机构(2)； 所述料库机构(1)包括料库底座(3)，料库底座(3)上设置有可水平且上下移动的料盘板(9)，料物放置于料盘板(9)上； 所述抓料机构(2)包括抓料底座(27)，抓料底座(27)上安装有可水平移动的抓料底板(4)，所述抓料底板(4)上竖直安装有第二传动轴机构，所述第二传动轴机构上端安装有第三传动轴机构，第三传动轴机构上安装有大臂(6)，所述大臂(6)的端部安装有第四传动轴机构，第四传动轴机构上连接有用于抓取零件的末端执行器(8)；所述第二传动轴机构通过转动，带动第三传动轴机构和大臂(6)水平转动；第三传动轴机构通过转动，带动大臂(6)摆动，第四传动轴机构通过转动，带动末端执行器(8)旋转。 2.根据权利要求1所述的六轴上下料机器人系统，其特征在于，所述料库底座(3)上安装有料库导轨(10)，所述料库导轨(10)上通过第一滑块(11)安装有料盘底座(12)，料盘板(9)安装于料盘底座(12)上；料库底座(3)下方安装有用于带动料盘底座(12)水平移动的第五传动轴机构，所述第五传动轴机构包括安装于料库底座(3)下方的第五电机(14)、第五轴同步带轮(13)和第五同步带(29)，第五电机(14)输出端通过第五轴同步带轮(13)与第五同步带(29)连接，所述第五同步带(29)通过连接板与料盘底座(12)连接，第五电机(14)通过带动第五轴同步带轮(13)和第五同步带(29)转动，第五同步带(29)带动料盘底座(12)在料库导轨(10)上沿Y方向移动。 3.根据权利要求2所述的六轴上下料机器人系统，其特征在于，所述料盘底座(12)上安装有第六传动轴机构，所述第六传动轴机构包括第六电机(15)、第六同步带(16)和第六轴同步带轮；料盘底座(12)中心安装有丝杆(17)，丝杆(17)外安装有丝筒(18)，丝筒(18)上端与料盘板(9)连接，丝筒(18)与丝杆(17)一端旋转配合，丝杆(17)另一端通过轴承安装于料盘底座(12)上，且末端伸出料盘底座(12)，第六电机(15)安装于料盘底座(12)上，且与丝杆(17)平行，第六电机(15)输出端通过第六同步带(16)与第六轴同步带轮连接，第六轴同步带轮安装于丝杆(17)末端；第六电机(15)带动第六轴同步带轮旋转，第六轴同步带轮带动丝杆(17)旋转，丝杆(17)带动丝筒(18)与料盘板(9)上下移动。 4.根据权利要求3所述的六轴上下料机器人系统，其特征在于，所述料盘板(9)四角垂直方向安装有第六传动轴导轨(19)，第六传动轴导轨(19)上设置有第二滑块(20)，料盘底座(12)通过第二滑块(20)在第六传动轴导轨(19)上进行上下移动。 5.根据权利要求1所述的六轴上下料机器人系统，其特征在于，所述第二传动轴机构包括安装于抓料底板(4)上的第二传动底座(21)，第二传动底座(21)上安装有第二减速机(22)，第二减速机(22)的输入端连接有第二电机，第二减速机(22)的输出端连接有第三轴底座(23)，第二电机通过第三传动轴机构与大臂(6)相连接，第二电机通过第二减速机(22)带动第三传动轴机构水平±180°旋转，带动大臂(6)水平旋转。 6.根据权利要求1所述的六轴上下料机器人系统，其特征在于，所述第三传动轴机构包括安装于第二传动轴机构上的第三轴底座(23)，第三轴底座(23)内安装有第三减速机(7)，第三减速机(7)的输入端连接有第三电机(24)，第三减速机(7)的输出端与大臂(6)的一端相连接；第三电机(24)通过第三减速机(7)转动，带动大臂(6)摆动。 7.根据权利要求1所述的六轴上下料机器人系统，其特征在于，所述抓料底座(27)下方 2
工业机器人发展现状及趋势 1国内工业机器人得发展现状 1、1发展概述 我国得工业机器人研究开始于20世纪80年代中期．在国家得支持下，通过“七五”、“八五”科技攻关．已经基本实现了实验、引进到自主开发得转变。促进了我国制造业、勘探等行业得发展。但随着我国门户得逐渐开放．国内得工业机器人产业面临着越来越大得竞争与冲击。虽然我国机器人得需求量逐年增加，但目前生产得机器人还很难达到所要求得质量．很多机器人得关键部件还需要进口。所以目前来说。我国还处在一个机器人消费型得同家。 现在，我国从事机器人研发得单位有200多家，专业从事机器人产业开发得企业有50家以上。在众多专家得建议与规划下，“七五”期间由机电部主持，中央各部委、中科院及地方科研院所与大学参加，国家投入相当资金，进行了工业机器人基础技术、基础元器件、工业机器人整机及应用工程得开发研究。“九五”期间，在国家“863”高技术计划项目得支持下，沈阳新松机器人自动化股份有限公司、哈尔滨博实自动化设备有限责任公司、上海机电一体化工程公司、北京机械工业自动化所、四川绵阳思维焊接自动化设备有限公司等确立为智能机器人主题产业基地。此外，还有上海富安工厂自动化公司、哈尔滨焊接研究所、国家机械局机械研究院及北京机电研究所、首钢莫托曼公司、安川北科公司、奇瑞汽车股份有限公司等都以其研发生产得特色机器人或应用工程项目而活跃在当今我国工业机器人市场上。 1、2机器人分类 随着科学技术得不断进步，我国工业机器人已经走上了自主研发阶段，这样标志着我国工业自动化走向了新得里程碑按照工业机器人得关键技术发展过程其可分为三代：第一代就是示教再现机器人，主要由机器人本体、运动控制器与示教盒组成，操作过程比较简单。第一代机器人使用示教盒在线示教编程，并保存示教信息。当机器人自动运行时，由运动控制器解析并执行存储得示教程序，使机器人实现预定动作。这类机器人通常采用点到点运动，连续轨迹再现得控制方法，可以完成直线与圆弧得连续轨迹运动，然而复杂曲线得运动则由多段圆弧与直线组合而成。由于操作得容易性、可视性强，所以在当前工业中应用最多。
机器人给4台机床自动上下料解决方案发布日期：2015-06-12 兰生工业自动化科技浏览：894 一、自动化改造前的相关信息 目标：用机器人给四台数控机床自动上下料，全程无人参与加工。 加工工件：调心滚子轴承内圈，内径∮260mm，外径∮330mm,重量为30KG。 机床数量：四台磨床+三台退磁清洗机 工件的加工节拍：180S/件 加工工艺流程：内圈外径磨——退磁清洗——内圈双滚道磨——退磁清洗——内圈内径磨——退磁清洗——超精滚道 二、自动线设计布局 根据已知信息，从占地面积及工艺流程的流畅性和可行性进行分析，作出了以下比较合理的布局方式，如下图：
图中OP10为内圈外径磨，OP20为内圈双滚道磨，OP30为内圈内径磨，OP40为超精滚道。 三、夹爪设计具体方案 结合具体的工作情况，本设计采用连杆杠杆式的手爪。驱动活塞往复移动，通过活塞杆端部齿条，中间齿条及扇形齿条使手指张开或闭合。手指的最小开度由加工工件的直径来调定。本设计按照工件的直径为330mm来设计。手爪的具体 结构形式如下图所示： 四、机器人选型
因六轴机器人的相关技术已经很成熟，直接采购比自己开发的机器人会更可靠更便宜，故机器人只需要在知名品牌中选型并购买即可，无需自己设计。 为了提高机器人给机床上下料的效率，在机器人的第六轴上安装两个夹爪，可以同时夹持两个工件。机器人首先从上料仓抓取一个待加工的毛坯，当机床加工完毕后打开门，机器人进入机床内，用空的夹爪将加工好的工件取下来，然后旋转180度，将毛坯件装到机床夹具上，最后退出机床。在上下料的过程中动作一贯相连，提高了自动上下料的效率。 当两个夹爪都夹持工件时，机器人所承受的负载最大，所以在机器人的选型过程中，一定要注意机器人的负载能力，另外还要看机器人最大的活动范围是否可以覆盖机器人搬运的目的地点。 根据负载情况查看相关机器人生产厂家的选型手册，我们选165公斤的工业机器人单机。 五、机器人外部轴设计 通过了增加机器人外部轴行走机构，实现了一台机器人多工位操作，从而大大提高了机器人的利用率，降低设备的投入成本。 行走机构主要是由移动板部分和行走机构底座部分组成，移动板部分上的伺服电机由配备该设备的机器人控制柜进行控制，该部分可以实现机器人的直线运动，从而实现在同工位之间的切换，该部分被称作机器人的外部追加直线轴。直线行走的工作原理是由安装在移动板上的伺服电机通过行星减速机驱动齿轮齿条，使移动板上的六轴机器人可以精确的到达第七轴上的任意位置点。 如下图所示：
国内外工业机器人发展现状 近年，随着劳动力成本不断上涨，工业领域“机器换人”现象普遍工业机器人市场与产业也因此逐渐发展起来，高成本劳动力施压下，利用工业机器人转型智能制造成为发展趋势。同时，对于打造中国制造新优势，推动工业转型升级，加快制造强国建设，改善人民生活水平具有重要意义。 一、中国工业机器人的发展 目前，机器人产业正在全球范围内加速发展，2017年的全球工业机器人销量仍然以两位数大幅增长，销量全年或将达到28.5万台。2015年全球工业机器人销量同比增长12％，而全球正在使用的工业机器人已超过150万台。到2018年，其使用量将突破230万台，其中，140万台在亚洲，占比超过一半。 自2013年以来，中国已成为全球最大的机器人消费国。2014年消费5.6万台机器人，同比增长超55％，占全球总消费量的1／4，相较于2006年的5800台，猛增近10倍。2016年全年产量达7.2万台累计增长34.3％。中国的制造业正面临着向高端转变的挑战，工业机器人的发展成为其中非常关键的一个环节。在政策上，2016年推出了多个利好行业发展的新政法规，将工业机器人作为一大重要发展方向。 2017年中国工业机器人市场发展前景在政策等多方面的推动下，
预计到年末，中国机器人保有量将有超过40万台。未来将有越来越多的中国机器人供应商进入市场。外资和中国本土机器人供应商之间竞争将会越来越激烈。未来中国市场各种机器人的增长潜力巨大。另外，随着我国工业转型升级、劳动力成本不断攀升及机器人生产成本下降，未来“十三五”期间，机器人是重点发展对象之一，国内机器人产业正面临加速增长拐点。相对于服务机器人和商用机器人在国内市场还处于探索期，工业机器人有了一定的发展基础，目前正进入全面普及的阶段。预计到2021年末，我国工业机器人产量将达到11.15万台；销售量将达到23.04万台以及保有量将达到136.04万台。工业机器人未来在中国的发展潜力将是相当可观。 二、国内外工业机器人发展情况对比 在2008 年全球金融危机之后，工业机器人作为高端装备制造业的代表，再次受到了各国普遍重视。各国为提振本国制造业的竞争力，纷纷推出了机器人产业发展战略，加速布局及推动本国工业机器人产业发展。接下来从多个角度对美国、日本、德国、韩国、中国等5 个国家的工业机器人发展战略进行对比分析，梳理五国工业机器人产业发展战略的思路。 （1）五国机器人发展情况介绍 美国是工业机器人的诞生地，机器人研发历史最长，市场竞争充分，拥有许多创新能力强的机器人公司。美国《机器人商业评论》公布的2016 年度全球最具影响力50家机器人公司名单中，美国公司有
工业机器人的现状及发展趋势
工业机器人的现状及发展趋势
工业机器人的现状及发展趋势 1 引言 机器人学是一门综合性的新兴学科，它涉及机械工程学、电气工程学、微电了工程学、计算机工程学、控制工程学、信息传感工程学、声学工程学、仿生学以及人工智能工程学等多门尖端学科。工业机器人是机器人学的一个分支，它代表了机电一体化的最高成就。随着科学技术的不断发展，工业机器人己成为柔性制造系统(F M })、自动化工厂(FA)、计算机集成制造系统(CIM S)的自动化工具。广泛采用工业机器人，不仅可提高产品的质量与数量，而目对保障人身安全，改善劳动环境，减轻劳动强度，提高劳动生产率，节约原材料消耗以及降低生产成本，对促进我国制造业的崛起，有着十分重要的意义。 2工业机器人的发展现状 2.1国外工业机器人的发展现状 自1962年美国推出世界上第一台Unimate型和Versatra型工业机器人以来，机器人在工业发达国家得到了迅速发展。根据国际工业机器人联合会(IFR)前儿年的预测，到2000年全世界工业机器人的总数将达到82万台，比1996年增加24%。其中，日本将拥有42万台，占全世界机器人总数的50%左右，继续保持“机器人王国”地位。除日本外，世界上还有许多工业发达国家，如美国、前苏联和西欧一些国家的机器人产业也发展得很快。例如，在美国，1970-1980年间的机器人台数增加20倍以上。尽管美国所拥有的机器人在台数上不如日本，但其技术水平较高，占有一定的优势。到1998年，美国拥有8
万多台机器人，德国为7万多台，分别占世界机器人总数的15%和13%左右，排名世界第2位和第3位。在亚洲，韩国的机器人产业发展迅速，现排名世界第5位;而日本、韩国和新加坡的机器人密度(即制造业中每万名雇员占有的工业机器人数量)居世界第1-3位，包揽了前三名。西欧的意大利、法国、英国和东欧的匈牙利、波兰、南斯拉夫以及北美的加拿大等，机器人制造业及应用机器人的情况都有很大发展。表1显示了世界现役机器人台数和预测台数，从中可以看出近几年世界工业机器人的发展状况。 2.2国内工业机器人的发展现状 我国工业机器人起步于20世纪70年代初期，经过30多年的发展，大致可分为3个阶段:70年代的萌芽期，80年代的开发期，90年代的实用化期。在高技术发展的推动下，随着改革开放方针的实施，我国机器人技术的发展得到政府的重视和支持。在80年代中期，国家组织了对工业机器人需求的行业调研，结果表明，对第一代工业机器人的需求主要集中在汽车行业(占总需求的60%一70% )。在众多专家的建议和规划下，于“七五”期间，由机电部主持，中央各部委、中科院及地方科研院所和大学参加，国家投入相当资金，进行了工业机器人基础技术、基础元器件、几类工业机器人整机及应用工程的开发研究。经过五年攻关，完成了示教再现式工业机器人成套技术(包括机械手、控制系统、驱动转动单元、测试系统的设计、制造、应用和小批量生产的工艺技术等)的开发，
机床上下料机器人介绍 一、鑫台铭工业机器人专业为客户提供全套系列工业机器人系统集成解决方案。工业机器人是面向工业领域的多轴机械手，是能自动执行工作的机器，近年来，随着工业自动化的发展，提质增效，劳动力成本优势又在减弱，我国制造业规模大、门类多，很多工作环境恶劣、劳动强度大，出现招工难问题，市场有着对工业机器人的迫切需求，工业机器人的应用领域也就越来越广，许多行业通过工业机器人、冲压机械手和整厂自动化方案规划，在制造业中实现“无人化工厂”和“无灯化车间”。机床上下料机器人采用工业机器人替代操作工，自动完成加工中心、数控车床、冲压、锻压等机床在加工过程中工件的取件、传送、装卸，包括工件翻转，工序转换等一系列上下料工作任务，实现加工单、生产线、生车间的少人或无人化，从而可以降低生产成本，提高工效和产品质量，提升企业的经济效益。 二、分类：主要有加工中心上下料机器人、数控车床上下料机器人、冲压上下料机器人、铸造锻造上下料机器人等应用。 三、优势：机床上下料机器人是在数控机床上下料环节取代人工完成工件的自动装卸功能，主要适应对象为大批量、重复性强或是工件重量较大以及工作环境具有高温、粉尘等恶劣条件情况下使用。具有定位精确、生产质量稳定、减少机床及刀具损耗、工作节拍可调、运行平稳可靠、维修方便等特点。在国内的机械加工，目前很多都是使用人工或专机进行机床上下料的方式，这在
产品比较单一、产能不高的情况下是非常适合的，但是随着社会的进步和发展，使用人工或专机进行机床上下料就暴露出了很多的不足和弱点： 1、专机结构复杂、维修不便，不利于自动化流水线的生产； 2、不具备柔性加工特点，难以适应产品变化，不利于产品结构的调整； 3、人工劳动强度过大，容易产生工伤事故，效率低下，且使用人工上下料的产品质量的稳定性不够，不能满足大批量、高质量的生产需求。 使用上下料机器人系统可以避免以上问题，它具有很高的效率和产品质量稳定性，结构简单更易于维护，可以满足不同种类产品的生产，对用户来说，只需要作出有限调整，就可以很快进行产品结构的调整和扩大产能，大大降低产业工人的劳动强度。 四、组成：机床上下料机器人系统主要由工业机器人、料仓系统、末端夹持系统、控制系统、安全防护系统等以及客户端匹配的数控机床组成的自动化系统，通过系统集成，可以实现单台机床、加工单元、流水线和柔性加工单元的机加工自动化。 五、特点：数控机床上下料机器人具有速度快、柔性高、效能高、精度高、无污染等优点，是一种非常成熟的机械加工辅助手段，是发展成为柔性制造系统FMS和柔性制造单元FMC中的一个重要组成部分，把数控车床和机器人共同构成一个柔性制造系统和柔性制造单元，可以节省庞大的工件输送装置，结构简单，而且
《上下料桁架机器人》编制说明 （征求意见稿） 工作简况 任务来源 本项目是根据工业和信息化部办公厅年月日下达的《关于印发年第二批行业标准制修订和外文版项目计划的通知》（工信厅科[]号），计划编号为，项目名称“上下料桁架机器人”进行制定，主要起草单位：巨能机器人股份有限公司，机械工业协会，计划应完成时间年。 标准化对象简要概括 上下料桁架机器人适用于数控机床单机、双机和多机组成的加工单元或自动生产线，基于加工工序和节拍，由一个或多个桁架机器人将零件送达机床卡盘、工作台、检测工位和料仓，实现对数控机床和生产线的自动上下料；当零件需要翻转多姿态时，配置复合桁架机器人，实现零件自动翻转；与自动化料仓、零件检测等工位集成，自动实现零件从毛坯到各序加工和周转、检测、成品码放；与数控机床和各单元集成应用，组成智能制造单元和智能制造生产线，进而组建无人自动化加工系统，形成或者智能加工制造系统。 《中国制造》十大重点领域和《智能制造工程实施指南（）》都将“高档数控机床与工业机器人”作为重点发展领域。桁架机器人属于工业机器人领域中的子领域，是智能生产线和智能工厂的重要组成部分。桁架机器人为其中一类产品，近年来该产品在我国快速发展，目前已有多家企业研制并实现了产业化，产品标准缺失是产业发展的瓶颈之一。本标准的制定
能较好解决这类问题。 巨能机器人股份有限公司是从事数控机床自动上下料桁架机器人的专业生产厂家，是西北第一家独立开发和制造智能机器人的专业公司，凭借多年来对机器人装备方面的研究，打造了一支高水平的研发队伍，是真正拥有自主知识产权和核心技术的高科技企业。数控机床自动上下料桁架机器人是我公司自主研发的创新型高新技术产品，研发过程中取得多项专利技术，项目产品的设计、生产、制造、检验等完全采用自主知识产权。该项目产品研制成功后，已先后为余家公司提供了多（台）套数控机床自动上下料机器人，经用户使用验证，产品性能稳定，质量可靠，客户满意度较高，产品应用前景广阔。 目的意义： 制定本标准是为规引领该行业产品未来发展方向，对产业的发展起到主导作用。项目结合装备制造业的生产与管理特点，为数控机床上下料机器人的设计、制造、检验和验收提供依据。可缩短新产品的设计、研制周期，确保低耗高效地研制出新产品，降低生产成本，提高经济效益和资源利用水平，进一步提升产业在国外的核心竞争力。 主要工作过程 起草（草案、论证）阶段： 《上下料桁架机器人》项目任务下达后，年月日，由巨能机器人股份有限公司、机械工业协会组织召开了《上下料桁架机器人》项目启动会暨标准工作组第一次会议工作会。并成立了由人组成的项目组，正式启动了该项目的实施。项目组通过部研讨学习和外出参加学习，对国桁架机器人生
系（院）：机械工程学院 专业： 12机制一班 学生姓名：郭能 学号： 1210111014 2015年10月
工业机器人的研究现状与发展趋势 第一台Unimate型Robot在美国问世至今已45年了，机器人技术正在以超乎一般人所预料的速度向前发展，对机器人这一概念的理解及定义也在变化。1984年末著名科学家钱学森指出：“所谓机器人，就是指那些有特定功能的自动机，它是机电一体化的，具有人工智能因素的20世纪80年代高技术，是新技术革命的重要内容之一。”这是最有权威和精辟归纳的定义，也为20年来的实践所证实其远见卓识。机器人是人类20世纪的重大发明之一。据国外专家预测，2l世纪将是机器人技术革命的世纪，机器人作为全面延伸和扩展人的体力和智力的手段将实现“当代最高意义上的自动化”。机器人的应用和普及正在改变人类的生产方式、生活方式和作战方式。在非常规和极端制造过程中，工业机器人是不可缺少的自动化装备。 一、国外工业机器人的现状及发展趋势 （一）国外工业机器人的现状 机器人是最典型的机电一体化数字化装备，技术附加值很高，应用范围很广，作为先进制造业的支撑技术和信息化社会的新兴产业，将对未来生产和社会发展起越来越重要的作用。国外专家预测，机器人产业是继汽车、计算机之后出现的新的大型高技术产业。据国际机器人联合会（IFR）统计，世界机器人市场前景看好，从20世纪下半叶起，世界机器人产业一直保持着稳步增长的良好势头。进入90年代，机器人产品发展速度加快，年增长率平均在10%左右，2000年增长率上升到15%，预计21世纪初，工作在各领域的工业机器人将突破100万台。正如《2l世纪日本创建机器人社会技术发展战略报告》指出，“机器人技术（RT）与信息技术（IT）一样，在强化产业竞争力方面是极为重要的战略高技术领域。培育未来机器人产业是支撑2l世纪日本产业竞争力的产业战略之一，具有非常重要的意义。”最近，韩国也将智能机器人作为十大战略产业之一列入国家发展规划（2003～2007年），现正在实施中。 机器人广泛应用于各行各业。主要进行焊接、装配、搬运、加工、喷涂、码垛等复杂作业。目前，全球现役工业机器人83万台。过去10年，机器人的价格降低约80%，现在继续下降，而欧美劳动力成本上涨了40%。现役机器人的平均寿命在10年以上，可能高达15年，它们还易于重新使用。由于机器人及自动化成套装备对提高制造业自动化水平，提高产品质量和生产效率、增强企业市场竞争力、改善劳动条件等起到了重大的作用，加之成本大幅度降低和性能的迅速提高，其增长速度较快。据国际机器人联合会及联合国欧洲经济委员会（UCENE）统计，如表l所示，2001年机器人安装量为7.8万台套，年增长率9%。机器人的应用主要有两种方式，一种是机器人工作单元，另一种是带机器人的生产线，并且后者在国外已经成为机器人应用的主要方式。以机器人为核心的自动化生产线适应了现代制造业多品种、少批量的柔性生产发展方向，具有广阔的市场发展前景和强劲生命力，已开发出多种面向汽车、电气机械等行业的自动化成套装备和生产线产品。在发达国家，机器人自动化生产线已形成一个巨大的产业，年市场容量约为1000亿美元。像国际上著名公司ABB、Comau、KUKA、BOSCH、NDC、SWISSLOG、村田等都是机器人自动化生产线及物流与仓储自动化设备的集成供应商。 据日本工业机器人协会统计，早期的日本工业机器人产业年产值约为50亿日元，经过70年代的应用期和80年代的普及期，1981年产值达到1000亿日元，到1991年提高到