工业机器人让生产智能化！

xubin · 发表于 2023-9-27 09:24:06

　　工业机器人已经逐渐走入当今各行各业里，为工业带来更加快速，高效，智慧的生产方式，并已经成为其自动化设备重要组成部分。　　工业机器人的含义有很多，但大体是指集机械、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工业自动化装备。工业机器人的应用，能够替代昂贵的劳动力，实现高精确操作和低误差率，从而降低生产废品率，在保证产品质量下，缩短产品生产时间，提升工作效率。https://www.kukacenter.com/KUKA Center德国库卡智能工业机器人一站式供应服务商.基于KUKA工业机器人软件服务系统技术,提供工业智能机器人成品、备品备件及机器人自动化解决方案及售后、培训等服务！

　　工业机器人

　　工业机器人应用　　工业机器人应用于汽车和汽车零部件工业，金属制品业，橡胶塑料工业，电子电器工业以及食品工业等领域。工业机器人在工业生产中代替人做某些单调、频繁和重复的长时间作业，或代替人类从事危险、恶劣环境下的作业。工业机器人有一定的通用性和适应性，常与数字控制机床结合在一起，成为柔性制造单元或柔性制造系统的重要组成部分。具体上，如在冲压、压力铸造、热处理、焊接、涂装、塑料制品成形、机械加工和简单装配等工序的搬运或工艺操作。　　工业机器人特点　　先是可编程。生产自动化的进一步发展是柔性启动化。工业机器人可随其工作环境变化的需要而再编程，因此它在小批量多品种具有均衡高效率的柔性制造过程中能发挥很好的功用。　　其次是，拟人化。机械结构类似人的腰转、大臂、手爪等。智能化工业机器人还有类似人的“生物传感器”，如皮肤型接触传感器、力和声传感器觉等，提高工业机器人的环境适应能力。　　第三点是，通用性。除专门设计专用工业机器人，一般工业机器人执行不同作业任务时具有较好的通用性。比如，更换工业机器人手部末端操作器(手爪、工具等)便可执行不同作业任务。　　最后是，机电一体化。第三代智能机器人具有获取外部环境信息的各种传感器，还有记忆、语言理解、图像识别能力等人工智能，这都是微电子技术的应用，特别与计算机技术应用密切相关。

　　工业机器人

　　移动机器人　　（AGV）　　移动机器人（AGV）是工业机器人的一种类型，它由计算机控制，具有移动、自动导航、多传感器控制、网络交互等功能，它可广泛应用于机械、电子、纺织、卷烟、医疗、食品、造纸等行业的柔性搬运、传输等功能，也用于自动化立体仓库、柔性加工系统、柔性装配系统（以AGV作为活动装配平台）；同时可在车站、机场、邮局的物品分捡中作为运输工具。　　国际物流技术发展的新趋势之一，而移动机器人是其中的核心技术和设备，是用现代物流技术配合、支撑、改造、提升传统生产线，实现点对点自动存取的高架箱储、作业和搬运相结合，实现精细化、柔性化、信息化，缩短物流流程，降低物料损耗，减少占地面积，降低建设投资等的高新技术和装备。

　　移动机器人

　　焊接机器人　　焊接质量明显优于人工焊接，大大提高了点焊作业的生产率。　　焊接机器人主要用于汽车整车的焊接工作，生产过程由各大汽车主机厂负责完成。国际工业机器人企业凭借与各大汽车企业的长期合作关系，向各大型汽车生产企业提供各类点焊机器人单元产品并以焊接机器人与整车生产线配套形式进入中国，在该领域占据市场主导地位。

　　焊接机器人

　　弧焊机器人　　弧焊机器人主要应用于各类汽车零部件的焊接生产。在该领域，国际大型工业机器人生产企业主要以向成套装备供应商提供单元产品为主。　　关键技术包括：(1)弧焊机器人系统优化集成技术：弧焊机器人采用交流伺服驱动技术以及高精度、高刚性的RV减速机和谐波减速器，具有良好的低速稳定性和高速动态响应，并可实现免维护功能。　　(2)协调控制技术：控制多机器人及变位机协调运动，既能保持焊枪和工件的相对姿态以满足焊接工艺的要求，又能避免焊枪和工件的碰撞。　　(3)精确焊缝轨迹跟踪技术：结合激光传感器和视觉传感器离线工作方式的优点，采用激光传感器实现焊接过程中的焊缝跟踪，提升焊接机器人对复杂工件进行焊接的柔性和适应性，结合视觉传感器离线观察获得焊缝跟踪的残余偏差，基于偏差统计获得补偿数据并进行机器人运动轨迹的修正，在各种工况下都能获得最佳的焊接质量。

　　弧焊机器人

　　激光加工机器人　　激光加工机器人是将机器人技术应用于激光加工中，通过高精度工业机器人实现更加柔性的激光加工作业。本系统通过示教盒进行在线操作，也可通过离线方式进行编程。该系统通过对加工工件的自动检测，产生加工件的模型，继而生成加工曲线，也可以利用CAD数据直接加工。可用于工件的激光表面处理、打孔、焊接和模具修复等。

　　激光加工机器人

　　真空机器人　　真空机器人是一种在真空环境下工作的机器人，主要应用于半导体工业中，实现晶圆在真空腔室内的传输。真空机械手难进口、受限制、用量大、通用性强，其成为制约了半导体装备整机的研发进度和整机产品竞争力的关键部件。而且国外对中国买家严加审查，归属于禁运产品目录，真空机械手已成为严重制约我国半导体设备整机装备制造的“卡脖子”问题。直驱型真空机器人技术属于原始创新技术。

　　真空机器人

　　关键技术包括：　　(1)真空机器人新构型设计技术：通过结构分析和优化设计，避开国际专利，设计新构型满足真空机器人对刚度和伸缩比的要求；　　(2)大间隙真空直驱电机技术：涉及大间隙真空直接驱动电机和高洁净直驱电机开展电机理论分析、结构设计、制作工艺、电机材料表面处理、低速大转矩控制、小型多轴驱动器等方面。　　(3)真空环境下的多轴精密轴系的设计。采用轴在轴中的设计方法，减小轴之间的不同心以及惯量不对称的问题。　　(4)动态轨迹修正技术：通过传感器信息和机器人运动信息的融合，检测出晶圆与手指之间基准位置之间的偏移，通过动态修正运动轨迹，保证机器人准确地将晶圆从真空腔室中的一个工位传送到另一个工位。　　(5)符合SEMI标准的真空机器人语言：根据真空机器人搬运要求、机器人作业特点及SEMI标准，完成真空机器人专用语言。　　(6)可靠性系统工程技术：在IC制造中，设备故障会带来巨大的损失。根据半导体设备对MCBF的高要求，对各个部件的可靠性进行测试、评价和控制，提高机械手各个部件的可靠性，从而保证机械手满足IC制造的高要求。　　洁净机器人　　洁净机器人是一种在洁净环境中使用的工业机器人。随着生产技术水平不断提高，其对生产环境的要求也日益苛刻，很多现代工业产品生产都要求在洁净环境进行，洁净机器人是洁净环境下生产需要的关键设备。

　　洁净机器人

　　关键技术包括：　　(1)洁净润滑技术：通过采用负压抑尘结构和非挥发性润滑脂，实现对环境无颗粒污染，满足洁净要求。　　(2)高速平稳控制技术：通过轨迹优化和提高关节伺服性能，实现洁净搬运的平稳性。　　(3)控制器的小型化技术：根据洁净室建造和运营成本高，通过控制器小型化技术减小洁净机器人的占用空间。　　(4)晶圆检测技术：通过光学传感器，能够通过机器人的扫描，获得卡匣中晶圆有无缺片、倾斜等信息。　　工业机器人发展　　基于当前工业机器人的发展现状，我们不难想到未来工业机器人的发展，一定会逐渐向更具有行走能力、更具有多种感知能力、以及更强作业环境适应能力的方向发展。那时，具备自我思维和自我判断能力的工业机器人，能够真正像人类一样，完全独立运营一个产业的所有环节。例如，除加工，运输之外的检测，预警，以及安全危机解除等环节的操作。　　工业机器人的智能化将预示着，人类能在工业机器人的帮助下，实现更加高效，绿色，智慧的工业生产新阶段。

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