浅谈工业机器人的发展及应用
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技术改造浅谈数控机床技术与发展趋势戴佳豪(广西科技大学,广西 柳州 545000)摘 要:现如今,我国经济迅速发展,其中工业占据重要的位置,但对于工业而言,数控机床的使用和数控机床的关键技术发展是重中之重。
在世界各国的制造领域中,数控机床关键技术研究和发展成为了一个国家制造业发展水平的重要衡量标准。
,同时数控机床技术的发展可以带领一个产业和当地的经济发展,故对数控机床的关键技术的研究具有一定的战略意义。
本文是讨论对数控机床根据关键技术的不同进行不同的分类,并对数控机床未来发展趋势进行适当的研究讨论,希望能对与数控机床相关的业界同行带来一定的启发,共同提高我国在数控机床领域方面的技术和使用能力。
关键词:数控机床;制造业;关键技术;分类;特点;发展趋势我国在工业的生产过程中,国内数控机床在其中的占比相较于国外发达国家仍然很低,在数控机床的普及上,我们也要奋力追赶。
我国大部分的制造业和生产企业在生产和加工技术上都使用传统的机床生产技术,传统机床普遍落后于时代,这关系到所生产的产品的质量、种类、成本和质量。
上述存在着一些问题和缺陷,在国际市场上难以形成良好的市场竞争力。
因此提高对数控机床的应用能力和掌握数控机床的主要技术特性,准确应对机床的变革,加强数控机床发挥更大的价值,我的国家的工业生产可以促进进步的必要。
1数控机床关键技术分类1.1按照系统的特点分类按照系统的特点来进行数控机床的分类可以包括:直线数控系统、点位数控系统、轮廓数控系统三种机床类型。
不同的机床运动轨迹不同,点位数控系统是需要对数控机床移动部件进行点位式的位置移动,运动轨迹几乎没有要求,只要求点位的准确;直线数控系统必须保持两次位移之间的轨迹准确和点位准确;轮廓数控系统则需要以轴的方式对数控系统进行控制,运动的过程可以通过精准的调整来实现加工轨迹的曲线化以及加工结果的曲面化[1]。
1.2按进给伺服系统类型分类按数控系统的进给伺服系统有无位置测量装置,可分为开环数控系统和闭环数控系统。
人工智能在工业自动化控制系统的应用摘要:在现代化社会建设不断推进的过程中,工业领域迎来了更大的发展空间。
在科学技术的加持下,人工智能获得了不断的创新与广泛的应用。
同样在工业领域的应用效果显著。
工业控制自动化中的智能控制是指通过人工智能、机器学习、数据挖掘等技术来实现自动化生产过程中的人工智能控制。
智能控制在工业自动化中具有十分重要的应用优势,在以下方面体现出其独特价值。
智能控制系统具有高效性。
传统的工业自动化中,通常需要人员在现场对设备进行监控和调整,然而智能控制系统使用工业物联网、嵌入式系统等高新技术,能够实现设备的远程监测和控制,大大提高了自动化生产设备的效率,减少了人工成本。
此外,智能控制系统还可以让生产设备和流程实现快速调整和优化,以最大化生产效率和生产能力。
关键词:人工智能;工业自动化;控制系统;应用引言工业化是现代化的前提和基础,以中国式现代化全面推进强国建设、民族复兴伟业,实现新型工业化是关键任务。
赛迪顾问人工智能产业研究中心认为,人工智能将在工业基础再造、产品技术攻关、供应链管理、生产与服务模式和系统安全等方面推动新型工业化发展。
1人工智能技术人工智能技术的发展经历了不同的阶段。
发展初期,互联网技术不发达,工业企业只能依靠手工生产。
随着互联网的日益普及,技术水平不断提高,但人工智能应用不广泛。
随着电子信息技术水平的不断提高,人工智能技术进入发展成熟期,在各个领域得到了应用。
人工神经网络是一种典型的算法数学模型,其功能由人工神经网络支撑。
人工神经元主要负责激活模拟人脑的神经网络,利用此网络处理一系列信息,从而有效存储数据。
2人工智能在工业自动化控制系统的应用2.1智能控制技术在工业优化设计中的应用在工业系统中,人工智能控制技术通过将传感器、执行器和控制算法处理器相互连接,实现对工业设备和生产过程的人工人工智能控制,从而提高生产效率、降低能耗、增强安全性等。
人工智能控制技术在工业优化设计中应用的一个重要方面是自适应控制。
有关工业机器人的论文题目有哪些工业机器人是指在工业领域内所应用的机械手或机器人,其具有多关节和多自由度。
在开始写论文之前,大家对关于工业机器人的论文题目有所困恼,下面小编整理了一些《有关工业机器人的论文题目有哪些》,希望对大家有所帮助。
有关工业机器人的论文题目有哪些篇1:1、基于AGV和工业机器人的智能搬运小车的研究2、任务导向教学法在工业机器人编程教学中的应用3、工业机器人嵌入机电一体化专业人才培养方案的研究4、CDIO视域下工业机器人应用人才培训体系的构建与实施5、工业机器人技术发展应用的探讨6、1+X证书制度下高职院校工业机器人教学改革及实践探索7、“1+X”证书制度下的工业机器人课程建设策略探究8、工业机器人技术的应用及发展探讨9、工业机器人在计量检测工作中的应用前景10、工业机器人在现代制造行业中的应用11、工业机器人电气控制系统设计分析12、现代学徒制下的工业机器人技术课程改革与实践13、技工院校工业机器人应用与维护专业一体化教学模式的构建研究14、工业机器人视觉技术应用方法初探15、基于SolidWorks软件对工业机器人机械臂的结构优化设计和受力、模态分析16、基于工业机器人的智能制造生产线设计方法17、工业机器人在智能制造中的应用研究18、产教融合视角下工业机器人专业新型学徒制的课程体系研究19、论述突防电路在工业机器人电路中的应用20、1+X证书制度下高职院校工业机器人教学改革及实践分析21、PLC控制工业机器人对数控车床上下料研究22、工业机器人课程教学设计23、基于虚拟仿真技术的“工业机器人与生产线”智慧课程教学的创新与改革24、微课背景下高职院校工业机器人技术专业的教学问题及应对策略25、工业机器人在汽车焊装领域中的应用探讨26、工业机器人拥抱新机遇27、工业机器人在汽车生产行业的应用分析28、现场总线的工业机器人智能控制探讨29、基于光栅式测微仪的工业机器人标定系统设计30、校企合作下中职教育工业机器人人才培养模式探讨31、基于工业机器人上下料的多工位机加工生产线设计32、工业机器人跨企业培训中心试点班建设探析33、中职《工业机器人》专业四位一体的教学改革与实践34、互联网+视域下工业机器人教学优化路径探析35、新工科背景下工业机器人课程思政教学模式探索与实践36、机械制造领域的工业机器人发展37、基于机器视觉运用于工业机器人抓取技术的研究38、工业机器人技术在自动化控制领域中的应用微探39、用项目引领工业机器人实操与应用教学40、工业机器人动力学仿真及有限元分析41、基于“金课”背景下的《工业机器人离线编程与仿真》课程改革42、工业机器人在智能制造中的应用浅析43、一种基于工业机器人的铣床自动上下料控制系统44、电子信息技术的嵌入在工业机器人研发中的应用45、人工智能背景下工业机器人技术专业人才培养对策探析46、混合教学模式下“工业机器人操作与运维”课堂教学改革研究47、基于现代信息技术的工业机器人实践课程教学探索48、基于CBL教学法的工业机器人综合设计教学质量评价研究49、工业机器人的应用对我国制造业劳动力市场的影响50、工业机器人工作站系统集成研究与实践有关工业机器人的论文题目有哪些篇2:1、基于工业机器人上下料的多工位机加工生产线设计研究2、高职教育中的工业机器人课程教学改革研究3、基于现代学徒制的高职工业机器人技术专业课程体系研究与实践4、试论工业机器人技术的发展与应用研究5、工业机器人应用促进了产业结构升级吗?6、基于机器视觉的工业机器人分拣技术研究7、中职《工业机器人应用与维护》专业核心课程的开发与研究8、工业机器人涂胶教学系统的研究分析9、基于视觉的工业机器人应用系统发展及研究综述10、基于工业机器人的智能制造生产线设计方法11、“1+X”工业机器人操作与运维典型工作任务红蓝码垛实践与探索12、探析机械设备制造中自动化技术及工业机器人的应用13、工业机器人在自动化控制中的应用分析14、工业机器人技术在自动化控制领域的实践探讨15、“工业机器人编程与操作”课程混合式教学改革探索16、“工业机器人拆装与调试”课程线上教学研究17、基于“1+X”工业机器人专业课证融通探索研究18、工业机器人技术在电气控制中的应用研究19、工业机器人与人工智能技术的整合分析20、工业机器人去毛刺平台研发路径探究21、工业机器人在智能制造中的应用22、基于“1+X”证书的《KUKA工业机器人机械维护》课程设计与实施23、工业机器人驱动器可靠性设计优化24、基于CBL和CBS双轨教学法在工业机器人编程和操作中应用研究25、工业机器人专业双元制教学策略探讨26、基于机器视觉的工业机器人分拣技术探索27、行动导向下高校工业机器人课程教学研究28、基于深度学习的工业机器人摩擦力补偿方法研究29、关于提升工业机器人运行效率的三点问题探究30、浅谈中职学校工业机器人的仿真教学实践31、“1+X”证书制度下工业机器人应用实训基地建设的探索与实践32、基于RobotStudio仿真软件的ABB工业机器人去毛刺打磨工作站的设计33、离线编程示教的工业机器人教学思考分析34、基于Kane方法的工业机器人系统柔性动力学模型研究35、基于学习通的工业机器人离线编程与仿真课程教学模式研究36、“新”生产率悖论?工业机器人采用对制造业生产率的影响37、基于工业机器人的自动化生产技术应用38、简析工业机器人技术在自动化控制领域的运用39、探究工业机器人自动化在企业生产中的应用40、基于TRIZ理论的河南省工业机器人产业高价值专利培育机制研究41、浅谈“工业机器人”专业在职业教育中的开展42、工业机器人在机械制造领域的发展探索43、工业机器人产业的发展现状分析及产业对策研究44、工业机器人技术专业课程思政教学改革研究与实践45、乡村振兴背景下农村中职学校工业机器人专业“三教”改革模式探析46、工业机器人技术专业“校企合作,工学结合”人才培养模式的探究与实施47、利用五种方法对同一毛坯的工业机器人编程教学研究48、混合式教学下工业机器人课程教学实践研究49、工业机器人应用编程课程思政教学改革实证研究50、工业机器人在铸造自动化生产线中的应用有关工业机器人的论文题目有哪些篇3:1、高速重载工业机器人臂机构研究2、工业机器人在冲压自动化生产线中的应用分析3、“1+X”证书制度下工业机器人技术专业建设思考4、汽车焊装生产线上工业机器人的应用5、工业机器人研发中电子信息技术的嵌入技术探析6、试论职业院校工业机器人专业建设思路和策略7、刍议工业机器人在汽车制造领域的应用8、基于MATLAB的工业机器人运动学分析与仿真9、基于视觉的工业机器人装配生产线的研究10、“岗课赛证”融通的工业机器人专业课程体系构建11、浅谈工业机器人技术在球墨铸铁管生产线中的应用12、基于PLC和工业机器人的立体仓库工件排序方法研究13、工业机器人实训课程的综合实训项目设计14、学考背景下工业机器人专业机械制图课程的教学策略研究15、工业机器人在制造业中的应用研究16、工业机器人自动化生产线布局设计与优化策略17、智能制造背景下工业机器人技术专业人才培养研究18、工业机器人技术在制冷行业中的应用研究19、浅谈工业机器人在白酒行业上甑蒸馏环节中的应用20、基于产教深度融合的“应用引领,岗位实境”工业机器人专业人才培养模式探究21、关于工业机器人技术在智能制造领域中的应用22、《工业机器人技术基础》课程思政教学改革研究与实践23、工业机器人在智能制造生产线设计中的应用24、基于opencv的ABB工业机器人视觉调试实例分析25、“1+X”证书制度下高职工业机器人技术专业建设研究26、“工匠精神”下《工业机器人技术》的课程育人培养模式研究与实践27、工业机器人在自动化控制中的运用探讨28、工业机器人技术的发展与应用综述29、双臂工业机器人结构设计与运动的探究30、工业机器人摩擦补偿方法研究31、结合《工业机器人操作与运维职业技能等级证书》考核的工业机器人教学32、工业机器人在智能制造中的应用浅析33、新工科背景下工业机器人教育教学改革与实践策略34、浅谈机电一体化技术在汽车工业机器人中的应用35、互联网+时代工业机器人课程教学模式探究36、工业机器人在智能制造中的应用37、工业机器人总体设计方法研究38、工业机器人在汽车焊接中的应用39、工业机器人技术专业课程思政的教学探究40、工业机器人技术在电气控制中的应用41、工业机器人在自动化控制领域中的应用研究42、高职“工业机器人系统建模”课程思政建设的教学研究与实践43、基于DeviceNet现场总线技术的ABB工业机器人与PLC通信的实现44、基于STM32的工业机器人恒力打磨装置控制系统设计45、工业机器人安全防护技术综述46、ABB IRB120型工业机器人多物料码垛编程及搬运实例47、基于工业机器人专业“1+X”证书制度下课岗证赛融通体系研究48、汽车制造工业机器人专业人才课程体系的构建研究49、基于工程教育认证的《工业机器人项目综合训练》课程改革与探索50、1+X证书制度下工业机器人技术专业课程体系重构。
工 业 技 术74科技资讯 SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATIONDOI:10.16661/ki.1672-3791.2018.01.074浅谈我国机器人发展现状与问题及应对措施罗孔昭 叶磊(四川省荥经中学 四川雅安 625200)摘 要:我国机器人领域发展至今,虽然起步较晚,但是发展迅速。
本文对国内外机器人领域发展的态势和我国机器人发展的现状展开研究,探讨我国机器人发展面临的问题,提出一些建议,力求为我国机器人发展提供一些参考和帮助。
关键词:机器人发展现状 问题 应对措施中图分类号:TP242 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2018)01(a)-0074-021920年世界上第一次诞生“机器人”这一名词,作为一种对未来科技的幻想出现在科幻剧本上。
早期机器人可以代替人工操作简单工具,现阶段机器人则可以在更多领域为人类服务,模拟人的思维完成许多复杂的工作,并逐渐向人工智能方向发展。
目前,在工业4.0和中国制造2025的大背景下,制造和开发机器人并为人类服务,已经成为高端制造业的重要标志,更是一个国家科技发展的战略性目标。
1 国内外机器人发展的现状以美国为代表的世界发达国家机器人产业起步早、发展快,已经处于世界领先水平。
此前由美国150多名研究专家共同完成的《美国机器人发展路线图——从互联网到机器人》强调未来机器人发展在国家社会中占有的重要地位。
他们坦言,机器人未来的发展趋势将成为解决人类所面临的一系列生存问题的关键所在,可以帮助解决人类面对的可持续发展、人口老龄化、医疗设施、极限条件作业、未知领域探索等诸多挑战性难题。
比尔·盖茨在《科学美国》中阐述,随着智能机器人在家用电器领域的使用,家电机器人将成为继电视和手机之后,大批量进入家庭消费的电子产品。
越来越多的研究表明,机器人产业的人工智能化已是必然趋势,并且会更加平民化,势必会带动一场新的科技革命的到来。
浅谈我国人工智能的发展方向及应用领域随着人工智能技术的不断普及和发展,我国也在逐渐探索人工智能的发展方向和应用领域。
目前,我国在人工智能领域处于世界领先地位,但仍需要进一步推动人工智能技术在不同领域的落地和应用。
一、发展方向1. 人工智能芯片技术随着人工智能应用领域的不断扩大,人工智能芯片成为支撑人工智能技术发展的关键技术之一。
目前,我国已经在人工智能芯片领域取得了重要进展,诸如华为、海思、寒武纪等人工智能芯片企业均已成为该领域的领军企业,但人工智能芯片的技术瓶颈仍需进一步攻克,如更高的计算效率、更低的功耗等。
2. 深度学习深度学习是人工智能领域的重要分支之一,是实现人工智能自主学习和自主推理的核心技术。
目前,我国已经在深度学习领域进行了大量的研究和实践,并取得了显著的成果,如在人脸识别、语音识别、自然语言处理等领域取得了国际领先地位。
但在深度学习的可解释性、模型压缩、迁移学习等方面,仍存在诸多挑战需要解决。
3. 多模态融合多模态融合是指不同模态的数据进行深度挖掘和融合,形成更加丰富、全面的人工智能应用场景。
目前,我国已经在多模态融合领域进行了多方面探索和尝试,如在视觉与语音、图像与文本、音频与语音等多个领域进行了研究。
但在多模态融合的统一表示、多模态异质数据流的有效处理等方面,仍需进一步深入研究。
二、应用领域1. 智慧城市建设随着城市的不断扩展和人口的不断增加,智慧城市建设成为了解决城市发展与生活问题的重要手段。
借助人工智能技术,可以实现城市交通、环保、能源等领域的智能化管理,提高城市的品质和生活水平。
2. 医疗领域人工智能技术在医疗领域的应用,可以帮助医生提高诊断和治疗的效率和准确性,降低医疗成本和风险。
目前,我国已经在医疗影像诊断、医疗大数据分析、智能手术等多方面进行了探索和实践,并取得了重要的进展。
3. 工业领域工业领域是人工智能技术的又一个重要应用领域。
通过借助人工智能技术,可以实现工业生产的智能化、自动化、智慧化,提高生产效率和品质。
浅谈门盖机器人包边工艺的应用摘要:随着制造工艺水平的不断提升,现代车型开发周期已明显缩短,生产模式呈现出个性化和多品种化的趋势。
在此背景下,柔性化与智能化生产线构建被认为是提升汽车产品竞争力的关键要素之一。
特别在车身门盖件的生产领域,内外板连接通常采用包边工艺,而传统的内外板压合工艺却面临着建设周期长、成本高、切换时间长、柔性差等问题。
此外,使用传统模具和压机进行压合时,外板翻边轮廓线角度不同、翻边角度过大部位以及翻边过渡急剧区域的压合质量也相对较差。
关键词:门盖机器人;包边工艺;智能制造;家居产业;应用引言:为了提升新车型的竞争力并提高生产效率,越来越多地采用了柔性化制造和成本较低的机器人包边技术,应用于车身门盖件的制造过程。
这种机器人包边技术克服了传统工艺的限制,使生产线配置更加灵活,降低了生产成本,缩短了切换时间,并且明显提升了压合质量。
一、机器人包边系统的五大构成部分从应用角度来看,机器人包边系统在门盖制造过程中发挥着关键作用,它由五大部分组成,每一部分都在确保高效、精确的包边工艺中扮演着特定的角色。
首先,机器人系统是整个包边工艺的核心。
通过精密的抓手和滚边头等执行元件,机器人能够准确地抓取门盖零件,并控制滚边头的运动轨迹,以完成包边作业。
这种自动化的操作保证了生产过程的一致性和准确性,从而提高了产品质量和生产效率。
其次,包边胎模系统在门盖机器人包边工艺中起着定位和稳定零件的关键作用。
下胎模和定位抓具协同工作,确保零件在包边过程中保持正确的姿态和位置。
这种系统的精准性能确保了包边的准确性和一致性,从而避免了不必要的浪费和质量问题。
再次,滚轮系统是实际完成包边操作的重要部分。
滚轮与门盖零件接触,高硬度和质量要求保证了对零件的有效包边,使得包边过程更加平稳和高效。
机器人控制滚轮的运动,以确保整个包边过程符合设计要求,提高了产品的外观和功能。
此外,PLC控制系统在整个机器人包边过程中起着监测和控制的作用。
86交通科技与管理技术与应用1 机器人滚边工艺包边工艺是一种通过塑性变形的方法将已翻边外板沿着内板的边缘折弯、压紧,从而使两层板件固定在一起[1]。
在机器人滚边工艺推广之前,模具包边和专机包边是各大车企常采用的包边方式[2]。
模具包边是利用安装在压机上的模具完成内外板件的包边,如图1所示。
模具包边一般有预弯、压死两个步骤,这两步由下模预弯块和上模本曲仞在一道工序中完成[2]。
模具包边适用于大批量单一品种生产,具有效率高、包边质量稳定等优势,但是其一次性投入高,占地面积大,柔性化程度低。
图1 模具包边专机包边的原理与模具包边类似,利用气缸、液压缸或者伺服电机的作用力实现包边,如图2所示[3]。
与模具包边最大的区别在于,专机包边的夹紧定位、预包边及终包边等工序需分步进行[2],故生产效率较低,但柔性化程度比模具包边高,占地面积也小。
图2 专机包边在各大汽车企业竞争趋于白热化的今天,技术创新是赢得进一步发展的关键。
机器人滚边工艺作为一项新型的白车身制造技术也迅速取代了传统的包边工艺。
它是利用工业机器人操纵滚边工具多次滚压已翻边的外板件,使外板的翻边部分发生折弯边形将内板包裹住而实现包边。
与传统包边工艺相比,机器人滚边有柔性化程度高,工位占地面积少,投资成本低等优势。
下图展示了机器人滚边的主要步骤。
图3 滚边过程翻边:滚边的前,需要将外板件边缘冲压出一圈翻边,翻边高度一般控制在7 mm~12 mm,翻边角控制在90°。
若板件边缘的曲率变化较大,翻边角可以适当增大,但一般不超过105°,否则容易使包边产生波浪、堆料起皱等缺陷。
预包边:预包边一般有2~3道滚边,具体可根据板件的包边特点实施。
第一道滚边:滚边的折弯角度一般为 30°,但有时翻边与板件挤压易产生波浪变形影响产品外观。
此时,可适当减少折弯角度。
具体以翻边不产生波浪变形为要点确定折弯角度。
第二道滚边:此时滚轮的压合力要比第一道大,折弯角度一般为60°,其他参数与第一道滚边基本一致。
西北大学软件学院人工智能期中论文论文题目:《机器人与人工智能浅谈》学生姓名:***学号:**********专业班级:08软件工程1班导师姓名:张蕾日期: 2011年5月14日机器人与人工智能浅谈【摘要】随着人工智能技术的发展,机器人应用于众多领域,人工智能对于机器人领域的重要性不言而喻,尤其在对理解自然语言、机器学习、人工神经网络、机器视觉和智能调度和智慧的研究中,使机器人在越来越多的领域中得到广泛的应用。
本文先对机器人在不同领域中的应用进行简介,然后浅谈人工智能机器人发展的支持。
【关键字】机器人;人工智能目录1、引言 (3)2、机器人的应用领域 (3)1. 工业机器人 (3)2. 探索机器人 (4)3. 服务机器人 (4)4. 军事机器人 (5)3、AI与机器人有关的研究领域(部分) (5)1. 理解自然语言 (5)2. 机器学习 (6)3. 人工神经网络 (6)4. 机器人学 (6)5. 智能调度和智慧 (7)4、结束语 (7)5、参考文献 (8)1、引言“人工智能”(Artificial Intelligence)一词最初是在1956年Dartmouth学会上提出的。
人工智能是指研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。
人工智能是计算机科学的一个分支,它企图了解智能的实质,并生产出一种新的能以人类智能相似的方式做出反应的智能机器。
目前能够用来研究人工智能的主要物质手段以及能够实现人工智能技术的机器就是计算机,人工智能的发展历史是和计算机科学与技术的发展史联系在一起的。
人工智能理论进入21世纪,正酝酿着新的突破,人工智能的研究成果将能够创造出更多更高级的智能“制品”——机器人,并使之在越来越多的领域超越人类智能,人工智能将为发展国民经济和改善人类生活做出更大贡献。
2、机器人的应用领域1. 工业机器人制造工业机器人的目的主要在于消减人员编制和提高产品质量。
浅谈工业机器人的安全生产文章阐述了工业机器人安全生产的重要意义,以工业机器人冲压应用为例,从机器人应用现场、电气设计、现场操作三个方面介绍了工业机器人系统安全和防错技术的应用及相应的安全规范。
标签:工业机器人;安全生产;分析近几年来,随着我国传统产业的转型升级,中国制造2025,工业4.0的推进、中国工业机器人市场实现了爆发式增长。
工业机器人已在国内很多行业生产中得到了广泛的应用,包括汽车及汽车零部件制造业、机械加工行业、电子电气行业、橡胶及塑料工业、食品工业、木材与家具制造业等领域中,其典型应用有焊接、涂胶、冲压、装配、喷漆及搬运等。
在工业机器人提升工作效率和产品品质的同时,其安全生产问题也应该是重中之重。
最近德国大众工厂发生了一起员工遭遇机器人意外伤害而身亡的事件,机器人抓住了这名工人,并将他挤向一块金属板。
由于伤势过重,这名工人在被送往医院之后不治身亡。
这不是第一起机器人伤人事件上,它又一次在机器人安全生产问题上敲响了警钟。
下面以机器人冲压应用为例来浅谈下如何保障机器人安全生产。
1 机器人应用现场安全1.1 人的安全(1)机器人操作以“安全第一,预防为主”为原则,使用机器人过程中人的安全永远为第一位。
(2)把机器人安装在没有漏洞的安全围栏内,这样,在机器人运行过程中,可以有效防止人员进入机器人工作区。
(3)在机器人操作运行中或者等待中,切不可进入机器人的运动范围。
(4)护栏上的安全门应带有安全插销及其感应装置。
安全门必须通过拔开插销才能打开,并且拔开插销必须能使机器人自动安全停止。
(5)当需要示教/检查机器人,而进入安全围栏时,操作人员必须将安全插销随身带在身上再进入,以免有人意外操作机器人。
同时,要在电控箱前指派一个监察员,用于监控各操作,并能随时准备按紧急停止按钮。
监察员也必须是完成了相关培训课程的员工。
(6)清晰地标示当前机器人状态,例如:“自动模式”“示教中”“安装调试中”“维修保养中”等信息。
浅谈工业机器人的发展及应用
作者:杨涛 米君昊
来源:《时代汽车》2020年第15期
摘 要:在2015年国家提出“中国制造2025”这个战略计划,在步入“中国制造2025”中,工
业机器人是关键的一部分,实现工业智能化,工业机器人是必不可少的,本文主要针对工业机
器人的发展历史、趋势以及应用做探讨,为进一步设计出相关工业或者其他方面可减轻劳动
力、提升工作效率的机器人做理论参考。
关键词:工业机器人 发展历史 发展现状 应用范围
1 引言
“机器人”一词主要产生于捷克剧作家卡雷尔·凯培克,而阿西莫夫在1940年提出了“机器人
三守则”,进一步拉近了机器人与人之间的距离。在20世纪50年代,提出了人工智能的概
念,而作为人工智能最重要的技术应用之一,就是工业机器人。根据国际机器人联盟
( International Federation of Robotics,以下简称IFR) 定义,工业机器人是“在工业自动化中
使用的、可重复编程的、多用途自动控制操作机”,并可依靠人工智能技术进行编程从而实现
各种制造功能的机器设备,也是工业4.0的重要代表[1]。2015年国家提出“中国制造2025”,
工业机器人的需求量也逐渐扩大,利用智能化代替人力,从而提高效率。随着技术的发展,我
国的工业机器人的需求占到全球总量的三分之一,工业机器人的发展和应用也成为关键[2]。
2 工业机器人的发展历史
2.1 国外工业机器人的发展历史
在20世纪50年代,约瑟夫·恩格尔贝格利用伺服系统的灵感于乔治·德沃尔发明了第一台
工业机器人并在通用汽车的生产车间使用。20世纪60年代开始,工业机器人进一步发展,机
器人传感器的应用提高了机器人的可操作性,包括恩斯特采用的触觉传感器等。紧接着,美
国、英国等知名大学陆续成立了机器人实验室[3]。70年代以后,机器人和以机器人为核心的
自动化设备在工业发达国家应用非常活跃[4]。当前工业机器人最大的生产商为日本,它占据
着整个世界40%左右的生产力,由于日本政府大力支持以及一定的专业基础,日本已经成为世
界上最先进的工业机器人生产国家。
2.2 国内工业机器人的发展历史
20世纪70年代,我国的工业机器人技术才开始起步,1986年,国家高技术研究发展计划
(863计划)开始实施,经过几年的努力,成功研制了特种机器人。中国科学院沈阳自动化研
究所研制了6000m水下机器人并在1995年9月完成了6000m深海实验,这使我国跨入世界机
器人先进行列。我国工业机器人的潜在市场比较大,所以有着充足的研发动力。
3 工业机器人发展现状
3.1 国外工业机器人发展现状
工业机器人在全球范围的应用规模增长迅猛,根据IFR(国际机器人联合会)发布的最新
报告,全球工业机器人销量在2019年时已达近40万台,同比增长2%左右。日本、德国的工
业机器人水平全球领先,四大家族的机器人依旧为全球主要的工业机器人供应商,德国工业机
器人在原材料、本体零部件和系统集成方面有一定优势。
3.2 国内工业机器人发展现状
从2013年以来,我国工业机器人市场开始迅速增长,成为全球最大的市场,根据IFR统
计,2018年,我国工业机器人市场累计销售工业机器人15.6万台,占全球的比重达到36%,
年销量连续第六年位居世界首位[5]。在国家、地方政策的引导下,到2020年,我国机器人的
市场规模预计突破100亿美元,其中工业机器人的比重占到60%左右[6]。
4 工业机器人的发展趋势
4.1 技术发展趋势
4.1.1 人机协作
传统的机器人必须远离人类,在保护围栏或者其他屏障之后,以免人类受到伤害,这限制
了工业机器人的应用效果,人机协作将人的认知能力与机器人的效率结合在一起,从而使人可
以安全、简便的进行使用,这样也使编程更简单,同时降低了对操作人员的要求。
4.1.2 自主化
现在的机器人主要是依靠预编程、示教再现控制等操作模式进行控制,后期机器人的发展
逐渐向自主学习、自主作业等方向发展,工业机器人可以根据实际的工作环境、工作内容,自
动设定和优化轨迹路径,进行检测,避开障碍等功能。
4.2 产业发展趋势
随着各工业大国提出机器人产业政策,比如说德国的工业4.0、日本机器人新战略,美国
先进制造伙伴计划、中国十三五规划与《中国制造2025》等国家级政策,促使工业机器人市
场持续发展,IFR预计到2024年全球工业机器人产量销售额达到355.0亿美元。
5 工业机器人的应用
随着机器人应用范围的扩大,工业机器人的应用范围也逐渐扩大,市場需求主要在汽车、
电子设备以及金属制造等领域。
5.1 汽车行业的应用
汽车车身的制造分为四大工艺,冲压、焊装、涂装、总装,工业机器人在这些工艺中,主
要承担上下料、焊接、喷漆涂装、码垛搬运等工作。在冲压环节,工业主要用于冲压零件的上
下料搬运工作,为打造轻量化车身,大负载机器人就可承担很多工作,可以完成很多大重量的
零件。为完成一个漂亮的车身,机器人与整个产线的夹具协作配合,将每块铁皮链接,完成车
身的制造。最后利用工业机器人完成整车喷涂、涂胶、玻璃安装等工作,在减少人力的同时,
还保证了安装效果,减少了工作时间,提高了工作效率。
5.2 电子行业的应用
人们对电子产品的要求越来越高,而电子产品的价格却逐渐降低,现在一部低端的智能手
机的价格在1000元左右,然而,如果使用工人来完成手机的组装,不仅耗费高人力,组装的
效果还不能满足生产要求。工业机器人的引入,解决了这些问题,在手机生产领域,更是解决
将流程做到了自动化。
5.3 制造业的应用
工业机器人在数控机床领域应用较多,比如参与加工制造,在生产过程中,用机器人代替
人工,完成上下料、零部件搬运等工作,可完成批量生产,提高工作效率。工业机器人还可辅
助数控折弯机工作,在定位台和翻转架领域实现自动化生产,机器人在折弯施教的耗费时间较
少,在防盗门、电梯等加工生产中,应用广泛。
工业机器人还可在数控机床冲压集成功能中发挥巨大作用,它的使用,能够增强数控生产
线的柔性,确保生产效率的同时,还能确保机器人实现自我保护。在热模锻领域,工业机器人
可以代替数控机床完成操作,节省了时间[7]。
5.4 食品行业的应用
机器人的运用范围越来越广泛,很多传统工业领域人们也逐渐用及其来代替人类工作,比
如食品工业。目前,人们已经开发制造出包装罐头机器人、自动午餐机器人、切割牛肉机器人
等。
例如切割牛肉机器人,虽然牛的身体结构差不多,但还是有很多不同的地方,为最大限度
的保证牛肉的使用率,机器人要选择每头牛的最佳切割方法,机器人系统会模拟技术纯熟的屠
宰工人的动作,完成牛肉的切割。
5.5 其他行业的应用
工业机器人不仅仅用在上述几个行业,随着逐渐的机器化,越来越多的行业对机器人的需
求量增加。
比如化工行业,在产品生产中要保证一个洁净的化境,洁净度的高低还直接影响产品的质
量,工业机器人可以严格按照产品生产要求完成生产。
比如玻璃行业,现在的绝大多数玻璃制造厂,主要依靠人力制造、搬运,而随着科技的发
展,对于玻璃的洁净度要求越来越高,有些洁净度要求非常高的玻璃,人工是无法完成的,这
个时候工业机器人可以代替人力完成,而且在搬运过程中,工业机器人可以更好的代替人力,
完成搬运,还保证了洁净度。
比如家用电器行业,家用电器的大型设备领域对经济性和生产率的要求也越来越高,降低
工艺成本,提高生产效率成为重中之重,使用机器人可以更经济有效的完成生产、加工、搬
运、测量和检验工作,由此可以确保生产流水线的物料流通顺畅,同时始终保持恒定高产量。
工业机器人可以运用到家用电器生产工艺流程的所有方面。
6 结语
机器人从示教再现等原有操作模式逐渐向自主学习、自主作业的方向发展。未来,工业机
器人将更小,更轻,更灵活,为了确保国家经济发展的速率和质量,就必须不断创新发展生产
技术,打破传统人工生产,通过发展工业机器人技术,提高我国制造业乃至整个工业的装备技
术水平,以增强我国的国家安全与综合国力。
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