工业机器人发展概述

2016-11-02 16:55:31 来源:网络 编辑:agvbaike
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工业机器人是一种程序可编,并且具有独立控制系统,抓放工件或操纵工具的自动化机械装置,是典型的机电一体化高科技产品。它在提高生产自动化水平、劳动生产率和经济效益,保证产品质量,改善劳动条件等方面的作用日益显著,工业机器人代替人力劳动已成为必然趋势。一般来讲,机器人根据结构形式不同可分为2大类:一是串联机器人,二是并联机器人。串联机器人因具有结构简单、工作范围(负荷及几何空间)大、占用空间小等优点,而获得广泛应用;并联机器人由于具有动作频率快、定位精度高、刚度高等优点,也越来越受到人们的关注。

目前工业机器人有以下几个发展趋势:①机械结构向模块化、可重构化发展;②控制系统向基于PC机的开放型控制器方向发展;③多传感器融合配置技术;④数字伺服驱动技术;⑤视觉技术;⑥网络化技术等。从国际间比较来看,西欧与美国的地位大致相同,日本在应用方面处于相对领先地位。目前不少国家都有自己的工业机器人标准和系列化产品,具有代表性的公司包括瑞典ABB、德国KUKA、日本FANUC以及意大利C0MAU等。
在串联机器人方面,搬运机器人已广泛应用于汽车零部件制造、汽车生产组装、机械加工、电子电气、橡胶及塑料、木材与家具制造等行业中。同时也应用在医药、食品、饮料、化工等行业的输送、包装、装箱、搬运、码垛等工序。其中6轴机器人主要用于各行业的重物搬运作业,尤其是重型夹具、车身的转动、发动机的起吊等;4轴机器人由于轴数少,运动轨迹近于直线,所以速度明显提高,特别适合高速包装、码垛等工序。
除了以上所述结构外,还有一种名为SCARA的机器人,该机器人具有4个轴,可用于高速轻载的工作场合。高速并联机器人一般以2 ~4个自由度居多,其中以Delta机械手为代表。瑞士 Dematirex公司首先购买了 Delta机构的专利权并将其产业化,先后开发了 Pack-Placer、Line-Placer、Top-placer 和 Presto 等系列产品,主要用于巧克力、饼干、面包等食品的包装。ABB公司推出了4自由度IRB 340 FlexKcker Delta机器人,并配置了 Cognex公司的计算机视觉系统,用于食品、医药和电子行业。该机器人末端加速度可达10 g,每分钟可完成150次抓取操作。目前ABB公司最新产品加速度可达15 g,每分钟抓取次数可达180次。在国内,工业机器人从80年代“七五”科技攻关开始起步,目前巳开发出弧焊、点焊、搬运等机器人,但是从事机器人研发和应用工程的单位相对较少,工业机器人的拥有量远远不能满足需求,大量依靠国外引进。
在串联机器人方面,沈阳新松、哈尔滨博实、苏州艾吉威等公司先后开发了用于搬运的AGV和码垛的串联机器人,但综合性能和技术成熟度与国外产品尚存在一定差距。
在高速并联机器人方面,天津大学在国内率先开展关键技术研究与工程应用工作。发明了一种称为Diamoiid的二平动自由度高速并联机器人,获得多项专利此后,天津大学又发明了一种类Delta机构机器 人Delta-S并在医药和饮料包装中进行了应用。

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