工业机器人资料
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工业机器人介绍工业机器人是一种自动化生产设备,主要用于工业制造领域。
它在工厂生产线上完成各种作业,例如:搬运、装配、焊接、喷涂和质量检测等工作。
下面详细介绍工业机器人的定义、分类、工作原理、应用和发展趋势。
一、定义工业机器人是指可编程、可重复、多关节、自动操作的机器人系统。
工业机器人是通过计算机程序控制完成多种任务的一种自动化生产设备。
二、分类根据使用目的和系统构成,工业机器人可分为以下几类:1. 按工作领域划分(1)组装、喷涂类机器人(2)焊接、切割类机器人(3)搬运类机器人(4)质量检测类机器人(5)特种加工类机器人2. 按系统构成划分(1)电气式机器人(2)液压式机器人(3)气动式机器人(4)其他形式机器人三、工作原理工业机器人通常由机械手臂、控制器、传感器等组成。
其中机械手臂是最核心的部件。
机械手臂有多个关节,可以完成各种复杂的操作,例如旋转、抬升、伸缩等;控制器负责控制机械手臂进行工作,控制器一般会采用PLC 或者PC 控制系统;传感器用于实时监测机器人运动状态和环境变化,例如摄像头、触发传感器、测量仪器等。
四、应用工业机器人广泛应用于各种自动化生产线中,例如:1. 汽车制造业在汽车制造业中,工业机器人主要用于车身焊接、喷涂、装配和检测等工作。
2. 电子制造业在电子制造业中,工业机器人主要用于半导体芯片制造、电路板组装、精密零件加工等领域。
3. 医疗器械制造业在医疗器械制造业中,工业机器人主要用于人造关节、假肢等产品加工。
4. 食品饮料制造业在食品饮料制造业中,工业机器人主要用于瓶装饮料的装瓶、封口和标签贴合等工作。
五、发展趋势工业机器人具有高效率、高质量、高稳定性等优点,已成为制造业自动化的必然趋势。
随着人工智能和物联网技术的不断发展,工业机器人将越来越智能化和人性化,成为实现智能制造的核心设备之一。
未来,工业机器人将更加灵活、高速、精准和安全,为各个行业的生产端提供更多支持和帮助。
工业机器人最全知识介绍
1.工业机器人介绍
工业机器人,又称工业自动化机器人,是一种具有自主控制能力的机械臂,它采用电脑运算技术和机械结构,能够实现机械手臂的自动控制运动,实现相应的工厂自动化任务。
机器人的基本运动结构主要由机械臂、控制系统以及外围设备组成。
2.机器人运作原理
机器人的工作原理基本上是电动机控制,可以根据用户指令进行快速的自动化控制。
机器人可以通过电子控制、伺服驱动、液压传动来控制关节的运动,实现机械臂的抓取、作业等操作。
3.机器人的分类
从结构上来看,工业机器人可以分为六自由度机械臂、七自由度机械臂、八自由度机械臂、九自由度机械臂等几种类型。
从应用上来看,工业机器人可以分为注塑机器人、加工机器人、焊接机器人、组装机器人等几种类型。
4.机器人的应用
(1)Assembly(装配):机器人可以实现多样化的装配任务,如汽车零件装配、家用电器装配、家具装配等。
(2)Welding(焊接):机器人可以用于各种金属裂缝、金属表面的焊接,如汽车车身焊接、家用电器焊接等。
(3)Painting(喷涂):机器人可以完成多种形式的喷涂工作,如汽车面漆喷涂工作、家用电器外壳喷涂工作等。
工业机器人简介工业机器人是指在工业生产中用于自动化操作的一类机器人。
它们具备感知和动作能力,可以执行各种精密、复杂和重复性高的任务,从而提高生产效率和产品质量。
本文将介绍工业机器人的概念、主要应用领域、特点以及对人类社会带来的影响。
概念和发展历程工业机器人是指由电子控制系统和自动化装置组成的可编程多功能执行机构,它具有一定的感知、识别、决策和执行能力。
早期的工业机器人大多用于汽车制造业,随着科技的进步和需求的增加,工业机器人逐渐被应用于电子、机械、化工、医疗等各个领域。
工业机器人的发展历程可以追溯到20世纪50年代。
第一个工业机器人由美国马萨诸塞州的约瑟夫·恩斯格特教授于1961年研制成功。
随后,美国和日本等国纷纷研发和应用工业机器人,并形成了今天的机器人技术体系。
当前,工业机器人已经成为现代制造业的标志之一。
主要应用领域工业机器人的应用领域非常广泛,涵盖了各个领域的生产制造过程。
以下是工业机器人的几个主要应用领域。
1. 汽车制造业:工业机器人在汽车制造业中起到了举足轻重的作用。
它们可以完成车体焊接、涂装、装配等任务,大大提高了生产效率和产品质量。
2. 电子产业:工业机器人在电子产业中用于芯片制造、电路板组装、产品测试等工序。
其高精度和高稳定性的特点使得电子产品可以达到更高的质量标准。
3. 医疗领域:工业机器人在医疗领域中的应用越来越多样化。
它们可以用于手术辅助、病人监测、康复训练等,提高了医疗水平和护理质量。
4. 机械制造:工业机器人在机械制造领域中广泛应用于零部件的加工、装配和质量检测等工序。
机器人可以代替人工完成繁重和高风险的工作,同时提高了生产效率。
特点工业机器人具有以下几个显著特点。
1. 多功能:工业机器人可根据不同的任务进行编程,完成多种不同的操作。
这种灵活性使得机器人能够适应不同工作环境和工序的需求。
2. 高精度:工业机器人的定位和执行精度非常高。
它们可以在微米级别进行定位,保证了产品的精度和一致性。
工业机器人概述工业机器人是一种应用于工业制造领域的自动化设备,具备感知、决策和执行等功能。
随着技术的不断进步和应用场景的扩大,工业机器人在现代制造业中扮演着重要的角色。
本文将对工业机器人的概念、应用、发展历程以及未来趋势进行概述。
一、概念和类型工业机器人是一种具备多轴控制系统和各种传感器能力的机械设备,能够执行各种制造工序中的操作任务,大大提高了制造过程的效率和准确性。
根据其功能和应用领域的不同,工业机器人主要分为以下几类:1. 搬运机器人:主要用于搬运和装卸各种物料,如汽车制造中的零部件搬运等。
2. 拆卸机器人:用于拆解废弃物品,如废旧电子产品的拆解和分离。
3. 焊接机器人:广泛应用于汽车、航空航天等行业的焊接工艺,可以提高焊接效率和质量。
4. 组装机器人:主要用于产品的组装和装配过程,如手机、电子产品的组装线。
5. 检测机器人:用于产品质量检测和故障排查,可以准确、快速地完成复杂的检测任务。
6. 喷涂机器人:广泛应用于汽车、家具等行业的表面喷涂,可以节约人力资源,提高涂装的均匀性和一致性。
二、应用领域工业机器人在各个领域的应用越来越广泛,对于提高制造的效率、降低成本、改善安全性和质量控制起到了重要的作用。
以下是工业机器人在不同行业中的应用举例:1. 汽车制造:工业机器人广泛应用于汽车制造的各个环节,如焊接、装配、涂装等,提高了汽车制造的效率和产品质量。
2. 电子制造:工业机器人在电子产品制造中扮演着重要的角色,能够完成电子元件的焊接、组装、检测等任务。
3. 医疗行业:工业机器人在手术室和药品生产等领域具有广泛应用,例如辅助手术机器人可以提高手术准确度和安全性。
4. 快速消费品行业:工业机器人可以应用于各类商品的生产和包装过程,提高生产效率和产品一致性。
5. 食品加工业:工业机器人可以完成各种食品的搬运、包装、烹饪等工序,提高食品加工的效率和卫生标准。
三、发展历程工业机器人的发展历程可以追溯到20世纪50年代,随着计算机技术和自动化技术的迅速发展,工业机器人开始投入到实际的生产中。
工业机器人的分类与特点一、工业机器人简介工业机器人是一种能够执行各种工业任务的自动化设备。
它们根据预设的程序和算法,可以完成生产线上的各类操作,例如组装、焊接、搬运等。
工业机器人的应用领域广泛,如汽车制造、电子工业、食品加工等。
二、工业机器人的分类根据其结构和应用领域的不同,工业机器人可以分为以下几类:1. 固定式机器人固定式机器人是指安装在工作台、生产线或固定位置上的机器人。
它们的工作区域通常是有限的,并且只能在特定的空间范围内执行任务。
由于固定式机器人的结构比较简单,其成本较低,因此在一些简单重复的工业任务中得到广泛应用。
2. 移动式机器人移动式机器人是一种能够自主移动的机器人,其具备独立的导航能力。
移动式机器人可以在工厂内部进行自由移动,并且能够适应不同的工作环境。
这种机器人常用于物料搬运、仓库管理等场景,可以大大提高生产效率。
3. SCARA机器人SCARA(Selective Compliance Assembly Robot Arm)机器人是一种广泛应用于组装领域的机器人。
它们具有高精度、高负载能力和高速度的特点,能够在组装线上完成精密的装配操作。
4. Delta机器人Delta机器人是一种特殊结构的机器人,其机械臂呈三角形结构。
Delta机器人具有较大的工作范围和高速度,常用于装配、包装等操作。
5. 前端机器人前端机器人是一种具备感知和控制能力的机器人。
它们通过传感器来感知周围环境,并根据感知结果做出相应的动作。
前端机器人常用于无人工厂和智能仓库等场景,可以实现高度自动化的生产流程和物流系统。
三、工业机器人的特点工业机器人具有以下几个显著特点:1. 自动化工业机器人能够根据预定的程序自动执行任务,无需人工干预。
它们能够完成一些繁琐、危险或重复性高的工作,从而提高生产效率和品质稳定性。
2. 灵活性工业机器人具有较强的灵活性,能够适应不同的操作场景和需求变化。
通过修改程序或更换工具,工业机器人可以快速适应生产线上的不同任务,实现生产过程的快速调整。
工业机器人专业介绍随着现代工业的不断发展,工业机器人已经成为了现代工业的重要组成部分。
工业机器人的出现,不仅能够提高生产效率,还能够减少人工成本,改善工作环境,保证生产安全等。
本文将从工业机器人的定义、分类、应用领域、发展历程、发展趋势等方面进行介绍。
一、工业机器人的定义工业机器人是一种能够执行各种工业任务,并且具有自主性、智能化、自适应性等特点的机器人。
它能够根据预先设定的程序,自动完成一系列的工业操作,如搬运、装配、焊接、喷涂等。
工业机器人通常由机械臂、控制系统、传感器、执行器等部分组成,可以通过编程或者遥控来控制。
二、工业机器人的分类根据机器人的结构、功能、应用等方面的不同,可以将工业机器人分为以下几类:1.按照结构分类(1)直线机器人:机械臂由一系列平行的连杆组成,能够在一个平面内进行直线运动。
(2)旋转机器人:机械臂由一系列旋转关节组成,能够在一个平面内进行旋转运动。
(3)关节机器人:机械臂由多个关节组成,能够在三维空间内进行各种运动。
(4)混合机器人:机械臂由以上不同类型的组合而成。
2.按照功能分类(1)搬运机器人:用于搬运重物或者物品。
(2)装配机器人:用于将多个零部件组装成一个完整的产品。
(3)焊接机器人:用于焊接各种金属件。
(4)喷涂机器人:用于喷涂各种涂料。
(5)检测机器人:用于检测产品的质量和尺寸等。
3.按照应用领域分类(1)汽车制造:用于汽车组装线上的各种工业操作。
(2)电子制造:用于电子产品的生产和测试。
(3)食品加工:用于各种食品的生产和包装。
(4)医药制造:用于药品的生产和包装。
三、工业机器人的应用领域工业机器人在现代工业中的应用领域非常广泛,主要包括以下几个方面:1.汽车制造:工业机器人在汽车制造中的应用非常广泛,包括汽车的焊接、涂装、装配等。
2.电子制造:工业机器人在电子制造中的应用也非常广泛,包括半导体芯片的制造、电子产品的组装和测试等。
3.食品加工:工业机器人在食品加工中的应用主要包括食品的分拣、包装、标签贴附等。
关于锡焊机械臂的设计与实现的方法1绪论1.1引言机器人技术是综合了机械学、计算机、控制论、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,机器人的应用情况,是一个国家工业自动化水平的重要标志。
工业机器人(又称关节式机器人,机械手,机械臂等)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、能在三维空间完成各种作业的机电一体化自动化生产设备。
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关键的作用。
1.2机械臂简介机械臂是一个特殊的机电一体化的设备,从控制观点来分,机器人系统可以分成四部分:机器人、控制器、环境和任务。
机器人是由臂(连杆)、关节和末端执行装置(连接工具)构成。
控制器是个专用计算机,相当于机器人大脑,它以计算机程序方式来完成给定任务。
环境就是指机器人所处的或工作的周围环境,即机器人遇到的一些障碍物及其它们之间的相互关系等。
任务是指机器人要完成的操作,它需要用适当的程序语言来描述,并把它们存入到控制计算机中。
1.3机械臂描述机械臂是一系列旋转或移动关节相连接的开链式杆件机构,一端通过支柱固定在机座;另一端自由,可实现装配、焊接、搬运等各种操作任务。
为了能够描述机械臂的各连杆的空间位姿和它们之间的相对位姿,在机械臂的每一杆件固联上一个坐标系,利用齐次变换,来描述其相对位姿和相对运动。
新式的工业机器人都是以关节坐标直接编制程序的,物体在工作空间内的位置以及机器人手臂的位置,都是以某个确定的坐标系来描述的;而工作任务则是以某个中间坐标系来规定的,由笛卡尔坐标系来描述工作任务时,必须把上述这些规定变换为一系列能够由手臂驱动的关节位置,确定手臂位置和姿态的各关节位置的解答,即运动方程的求解。
机器人运动学是专门研究物体运动规律,而在研究中不考虑产生运动的力和力矩,它涉及到运动物体的位置、速度、加速度和位置变量对时间的高阶导数。
机器人操作臂有两个基本问题:正向运动学和逆向运动学。
根据己知的各个关节的角度值来求解机械手末端执行器的坐标位置,称为机械手的正向运动学问题:而根据末端执行器的坐标位置来计算机械手各个关节的角度值,这就是所谓的机械手的逆向运动学问题,它是一个反过程。
机器人是主动机械装置。
一般情况下,它的每个自由度都是由一个单独的执行机构驱动,从控制观点来看,机器人代表了多变量的非线性的自动控制系统,每个控制任务本身就是一个动力学任务。
动力学是研究各关节驱动力(矩)与终端操作装置的位移、速度和加速度之间的关系。
动力学也有两个相反问题:正向动力学问题,逆向动力学问题。
2工业机器人国内外发展与研究现状2.1工业机器人国外发展与研究现状工业机器人是一种自动的、位置可控的、具有编程功能的多功能操作机,这种操作机具有几个轴,能够借助可编程操作来处理各种材料、零件、工具和专用装置以执行各种任务。
在日本,单轴机器人同样被列入工业机器人的范畴。
2.1.1工业机器人主要支撑技术上世纪80年代以来,工业机器人技术逐渐成熟,并很快得到推广,目前已经在工业生产的许多领域得到应用。
在工业机器人逐渐得到推广并普及的过程中,以下三个方面的技术进步对工业机器人的发展起着非常重要的作用。
(1)驱动方式的改变20世纪70年代后期,日本安川电动机公司研制开发出了第一台全电动的工业机器人,而此前的工业机器人基本上采用液压驱动方式。
与采用液压驱动的机器人相比,采用伺服电动机驱动的机器人在响应速度、精度、灵活性等方面都有很大提高,因此,也逐步代替了采用液压驱动的机器人,成为工业机器人驱动方式的主流。
在此过程中,谐波减速器、R V减速器等高性能减速机构的发展也功不可没。
近年来,交流伺服驱动已经逐渐代替传统的直流伺服驱动方式,直线电动机等新型驱动方式在许多应用领域也有了长足发展。
(2)信息处理速度的提高机器人的动作通常是通过机器人各个关节的驱动电动机的运动而实现的。
为了使机器人完成各种复杂动作,机器人控制器需要进行大量计算,并在此基础上向机器人的各个关节的驱动电动机发出必要的控制指令。
随着信息技术的不断发展,CPU的计算能力有了很大提高,机器人控制器的性能也有了很大提高,高性能机器人控制器甚至可以同时控制20多个关节。
机器人控制器性能的提高也进一步促进了工业机器人本身性能的提高,并扩大了工业机器人的应用范围。
近年来,随着信息技术和网络技术的发展,已经出现了多台机器人通过网络共享信息,并在此基础上进行协调控制的技术趋势。
(3)传感器技术的发展机器人技术发展初期,工业机器人只具备检测自身位置、角度和速度的内部传感器。
近年来,随着信息处理技术和传感器技术的迅速发展,触觉、力觉、视觉等外部传感器已经在工业机器人中得到广泛应用。
各种新型传感器的使用不但提高了工业机器人的智能程度,也进一步拓宽了工业机器人的应用范围。
2.1.2国外工业机器人发展现状日本是当今的工业机器人王国,既是工业机器人的最大制造国也是最大消费国。
但实际上工业机器人的诞生地是美国。
美国人英格伯格和德奥尔制造出了世界上第一台工业机器人,他们发现可以让机器人去代替工人一些简单重复的劳动,而且不需要报酬和休息,任劳任怨。
接着他们两人合办了世界上第一家机器人制造工厂,生产unimate工业机器人,如图1所示。
图1在美国诞生的Unimate工业机器人与此同时,十九世纪七十年代的日本正面临着严重的劳动力短缺,这个问题已成为制约其经济发展的一个主要问题。
在美国诞生并已投入生产的工业机器人就给日本带来了福音。
1967年日本川崎重工业公司首先从美国引进机器人及技术,建立生产厂房,并于1968年试制出第一台日本产unimate机器人。
经过短暂的摇篮阶段,日本的工业机器人很快进入实用阶段,并由汽车业逐步扩大到其它制造业以及非制造业。
1980年被称为日本的“机器人普及元年”,日本开始在各个领域推广使用机器人,这大大缓解了市场劳动力严重短缺的社会矛盾。
再加上日本政府采取的多方面鼓励政策,这些机器人受到了广大企业的欢迎。
美国是工业机器人的诞生地,基础雄厚,技术先进。
现今美国有着一批具有国际影响力的工业机器人供应商,像Adept Technologe 、American Robot Emersom Industrial Automation 等。
德国工业机器人的数量占世界第三,仅次于日本和美国,其智能机器人的研究和应用在世界上处于领先地位。
目前在普及第一代工业机器人的基础上,第二代工业机器人经推广应用成为主流安装机型,而第三代智能机器人已占有一定比重并成为发展的方向。
世界上的机器人供应商分为日系和欧系。
瑞典的ABB公司是世界上最大机器人制造公司之一。
1974年研发了世界上第一台全电控式工业机器人IRB6,主要应用于工件的取放和物料搬运。
1975年生产出第一台焊接机器人。
到1980年兼并Trallfa喷漆机器人公司后,其机器人产品趋于完备。
ABB公司制造的工业机器人广泛应用在焊接、装配铸造、密封涂胶、材料处理、包装、喷漆、水切割等领域。
德国的KUKA Roboter Gmbh公司是世界上几家顶级工业机器人制造商之一。
1973年研制开发了KUKA的第一台工业机器人。
年产量达到一万台左右。
所生产的机器人广泛应用在仪器、汽车、航天、食品、制药、医学、铸造、塑料等工业,主要用于材料处理、机床装备、包装、堆垛、焊接、表面休整等领域。
图2 是KUKA KR 100,用于高速、高精度焊接、切割和测量的机器人。
图2意大利COMAU公司从1978年开始研制和生产工业机器人,至今已有30多年的历史。
其机器人产品包括Smart系列多功能机器人和MASK系列龙门焊接机器人。
广泛应用于汽车制造、铸造、家具、食品、化工、航天、印刷等领域。
意大利COMAU 公司研发的 Comau Smart NS1 如图3所示图3 Comau Smart NS12.2 我国工业机器人国内发展与研究现状2.2.1我国工业机器人的发展我国工业机器人起步于70年代初,其发展过程大致可分为三个阶段:70年代的萌芽期;80年代的开发期;90年代的实用化期。
而今经过20多年的发展已经初具规模。
目前我国已生产出部分机器人关键元器件,开发出弧焊、点焊、码垛、装配、搬运、注塑、冲压、喷漆等工业机器人。
一批国产工业机器人已服务于国内诸多企业的生产线上;一批机器人技术的研究人才也涌现出来。
一些相关科研机构和企业已掌握了工业机器人操作机的优化设计制造技术;工业机器人控制、驱动系统的硬件设计技术;机器人软件的设计和编程技术;运动学和轨迹规划技术;弧焊、点焊及大型机器人自动生产线与周边配套设备的开发和制备技术等。
某些关键技术已达到或接近世界水平。
一个国家要引入高技术并将其转移为产业技术(产业化),必须具备5个要素即5M:Machine/Materials/Manpower/Management/Market。
和有着“机器人王国”之称的日本相比,我国有着截然不同的基本国情,那就是人口多,劳动力过剩。
刺激日本发展工业机器人的根本动力就在于要解决劳动力严重短缺的问题。
所以,我国工业机器人起步晚发展缓。
但是正如前所述,广泛使用机器人是实现工业自动化,提高社会生产效率的一种十分重要的途径。
我国正在努力发展工业机器人产业,引进国外技术和设备,培养人才,打开市场。
日本工业机器人产业的辉煌得益于本国政府的鼓励政策,我国在十一五纲要中也体现出了对发展工业机器人的大力支持。
经过20多年的发展,我国机器人技术和集成能力得到了很大提高,推进了工业机器人产品的系列化及工程应用,成功将机器人技术应用于传统产业,增强了企业的市场竞争力;实现了特种机器人,特别是水下机器人和反恐排爆机器人的跨越式发展;仿人机器人等也取得了显著成绩。
在工业机器人方面,经过“七·五”攻关计划、“九·五”攻关计划和863计划的支持,取得了较大进展。
(1)工业机器人系列产品和应用工程成为机器人产业化的龙头。
在“九·五”期间,我国研制出实用型装配机器人、弧焊机器人、点焊机器人及自动导引车(AGV)等一系列机器人产品,完成了小批量生产及其应用工程,包括一汽集团汽车自动焊接线,嘉陵、金城、三水摩托车焊接线,以及自动码垛、小型电器自动装配线等100多项机器人示范应用工程,为提高我国企业装备水平和工业机器人产业化做出了重要贡献。
(2)机器人化机器推动我国工程机械的更新换代。
经过多年的探索,我国在智能机器人的发展上确定了利用机器人技术去改造现有的机器,即研制机器人化机器、实现技术辐射的技术路线。
同时,根据技术现状和市场情况,我国开始集中精力在工程机器人方面取得突破,徐州工程机械集团公司、江簏机械厂等单位合作完成了无人驾驶的振动式压路机、具有自动推平功能的推土机、可编程挖掘机、自动凿岩机、移动式隧道喷浆机等九种工程机械的机器人化,推动了国工程机械产品升级换代。