机器人一词的出现和世界上第一台工业机器人的问世都是近 几十年的事。 然而在西周时期, 我国的能工巧匠偃师就研制出了能歌 善舞的伶人,这是我国最早记载的机器人。进入 20 世纪后,机器人 的研究与开发得到了更多人的关心与支持, 一些适用化的机器人相继 问世。 1959 年第一台工业机器人在美国诞生,开创了机器人发展的 新纪元。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。 机器 人技术及其产品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数量 , 而且保障人身安全、改善劳动环境、减 轻劳动强度、 提高劳动生产率、 节约材料消耗以及降低生产成本有着 十分重要的意义。 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。 机器人是一个在三维空间, 具有角度自由度的并能实现众拟人动 作和功能的机器;工业机器人是能模拟人手臂 . 手腕和手功能的机电 一体化产品,它可以把任意物体或工具按空间位置的识辨要求进行移 动可实现工业生产的要求。 它们通常配备有机械手、 刀具或其他可装 配的加工工具, 以及能够执行搬运操作与加工制造的任务。 工业机器 人由主体、 驱动系统和控制系统三个基本部分组成。 主体即机座和执 行机构,包括臂部、腕部和手部,有的机器人还有行走机构。驱动系 统包括动力装置和传动机构, 用以使执行机构产生相应的动作; 控制 系统是按照输入的程序对驱动系统和执行机构发出指令信号, 并进行 控制。 机器人控制系统通常包括控制计算机、示教盒、操作面板、存储器检 测、传感器输入输出接口、 通信接口等组成部分。由于机器人的类型 较多控制系统的形式也是多种多样的; (1)按照控制回路的不同可将 机器人控制系统分为开环系统和闭环系统。 (2)按照控制系统的硬件 分有机械控制、液压控制、顺序控制、计算机控制等。 (3)按自动化 控制程度分为顺序控制系统、程序控制系统、自适应控制系统、人工 智能系统。(4)按编程方式分为物理设置编程控制系统、示教编程控 制系统、离线编程控制系统( 5)按机器人末端运动控制轨迹分为有 点位控制和连续轮廓控制。
2020-12-21
中国机器人工业得到了爆发式的增长,在主要应用领域,目前还是以以日本、南韩和德国为主,也是机器人市场的主要主导者。机器手臂的应用更是在其中扮演者重要的角色。调研机构预估到2021年,全球工业机器人的需求将增长82%。 智能制造的发展既然已是大势所趋,工业机器人的重要性也将与日俱增。 尤其在许多制造大国的人口红利渐渐消失,人力成本不断上升之际,工业机器人更已成为这些制造大国维持制造业竞争力的主要关键。 自德国提出工业4.0后,包括机器人、物联网、工业大数据等也都跟着蓬勃发展,而原本在机器人产业就已扮演要角的日、德等工业大国,更是趁此趋势大力发展机器人及机器手臂。 工业机器人全球成长快速 根据国际机器人协会的统计,全球工业机器人销量处于稳步成长态势,特别是2005~2014年间,新装工业机器人年均成长速度达14%, 也让全球工业机器人销量在2015年首次突破24万台,前五大机器人市场排名分别为大陆、南韩、日本、美国、德国,这5个国家工业机器人总销量占全世界的69.92%。 至于地区市场占比方面,亚洲为工业机器人使用量最大的地区,占比达50%,其次是美洲(包括北美、南美)和欧洲。 值得注意的是,机器人在亚洲的销量从2012~2015年的年均成长成长15%,远高于美洲和非洲的6%,其中又以大陆、日本、南韩和泰国最多,占亚洲地区总量的75%,占全球销量的52.5%。 目前工业机器人主要应用国,则是以日本、南韩和德国为主,2014年日本每万名工人拥有323台工业机器人,南韩为437台,德国为282台,同时新增量更占全球的30.9%,市场规模分别为2.9万台、2.1万台、2万台, 也让这些国家成为近年工业机器人技术、标准及市场发展的主导者。 根据工研院IEK针对全球智能机器人产值统计及预测,2016年整体市场的规模为540亿美元,未来可望逐年成长,到2020年时可达700亿美元(机器人产品本体,未含机器人系统)。 调研机构Freedonia更进一步预估,全球工业机器人的需求到了2021年,将会比2011年有82%的成长。 机器人产业需靠政府政策协助 综观工业机器人主要产销国的发展,其实都离不开政府的帮助和政策引导。 如德国在20世纪70年代推出的「改善劳动条件计划」中,就已强制要求部分有毒、有害的危险工作岗位必须使用机器人,而且工业机器人除应用于汽车、电子等技术密集型产业之外,德国在1985年提出的「 向智能机器人领域进军」的计划,更开始致力于藉由机器人帮助传统产业改造升级,使机器人开始应用于德国的各个产业,不但让德国工业机器人的销量得以高于其他国家,并成为欧洲最大的多用途工业机器人市场。 德国于2012年推出的「工业4.0」计划,针对工业机器人的感知能力、学习能力、人机互动能力也提出更高的要求,德国联邦教育及研究部同时也已开始对人机互动技术和软件研发进行资助,希望新一代的机器人不仅能够接受人类的远程管理, 还能够解决工业发展中的高能耗问题,进一步帮助制造业转型升级。 南韩的起步速度相较于德、日较晚,主要是因应南韩在汽车、电子产业对工业机器人的需求,在90年代引进日本发那科(FANUC)相关设备,逐步形成南韩的工业机器人产业体系,在2001~2011年间, 南韩机器人装机总量年均增速高达11.7%,主要是以供焊接、密封、搬运、打磨等各项与汽车及电子产业制程有关的机器人为主。 虽然南韩的工业机器人产销成长相当快,但技术上与德、日仍有一段差距。 南韩产业资源部于是在2003年发布了包括智能工业机器人在内的「十大未来成长动力产业」;更在2008年9月正式实施「智能机器人开发与普及促进法,将机器人产业提升到国家战略层面;2009年4月发布的「 第一次智能机器人基本计划」,更进一步设定南韩要在2018年成为全球机器人主导国家。 日本则是透过产业重振计划,促进设备和研发投资,发展「机器人新战略」,主要是发展人机共存、人机协作,发展感测、控制与驱动系统、云端运算、人工智能等机器人技术。 大陆则因拥有世界工厂的优势,已成为全球最大的工业机器人市场,包括汽车产业,电子、食品加工、非金属加工和日用消费品等产业领域,都已开始大量应用工业机器人。 而在研发生产方面,包括卧龙电气、中兴通讯、中国南车、京东方及科大智能等业者,都已涉足机器人产业,产业群聚主要是在东北、京津冀、长三角和珠三角,其中长三角已是大陆最大的机器人产业群聚。 而在政府政策方面,依照大陆有关机器人产业的「十三五」发展规划,自主品牌机器人国产化率不但要达50%以上,更希望到2020年,大陆工业机器人年销量可达到15万台,保有量达到80万台;到2025年, 对应的数字要求提升至26万台和180万台。 但大陆虽然身为全球最大的工业机器人市场,机器人产业的核心零组件和关键技术仍受制于新进国家,不但大部分需仰赖进口,成本更高出许多。 以精密减速器为例,在大陆就已占到生产成本的45%,但在日本却仅为25%,导致大陆国产机器人目前仍缺乏竞争力。 工业机器人未来将更加智能化 IEK指出,受惠于控制技术和防止机器人间互相干扰的电路设计软件进步,生产在线的机器人配置密度将会愈来愈高。 未来的机器人发展趋势,主要是透过物联网技术,让生产信息数字化,同时整理成大数据数据传达给机器人,让机器人可以扮演更加灵活的生产工具,而且包括机器学习、机器视觉等技术,从2D检测、定位到3D取放、量测、人机协作的相关应用, 都将会成为机器人未来发展的关键。 随着机器人标准化结构、整合一体化关节、自组装与自修复等技术的改善,机器人的易用性与稳定性不断被提高,应用产业领域也从汽车、电子产业,迅速延展至食品、医疗、化工等更广泛的制造领域。 机器人本体也将会朝体积小及模块化的方向发展,如机器人关节模块中的伺服电机、减速机和检测系统,能做到三位一体化,希望能解决产品品项、规格过于复杂的问题,进一步缩短设计制造周期并降低生产成本。 工业机器人的作业能力要求,将会愈来愈精细,如位于宜兰的超品面包店,就利用机器手臂夹取移动冰糕,不但更快速,还能减少人手交叉污染,有效提高食品卫生安全,增加产品的稳定性。 未来的工业机器人需对人类行为进行学习,解决大量手工生产制程的自动化问题,同时不断拓展工业机器人的新功能突破复杂工作的技术瓶颈。 工业机器人与人协作的能力也将会不断提高,如采用声纳、摄影机或者其他技术,感知工作环境是否有人,如有碰撞可能,机器人就会减慢速度或者停止运作。 为了迎合制造制造趋势,工业机器人显然必须也要朝智能化发展,如何与其他智能设备连接共享讯息,而不只是强调高效、精确、可靠等传统价值,如何让工业机器人具有灵活性和敏捷性,并能在少量多样的生产趋势中,保持高产能和高质量, 势必将会是工业机器人未来的主要挑战。 更多有关机器人资讯请前往丰泰官网查看http://www.szftzk.cn/
2020-12-19
机械手激光焊接机点焊时,通过电极施加在焊件上的压力称为电极压力,电极压力应选择适当。机械手激光焊接机点焊时,从焊接主回路以外流过的电流称为分流,分流使流经焊接区的电流减小,致使加热不足,造成焊点强度显著下降,影响焊接质量。
2020-12-17
5G技术到底能为机器人带来什么变化? 得益于5G的1ms的延迟时间,5G的速度提高将简化数据收集并实现对工作流程的全面和持续监控,包括远程诊断维护,这将有助于降低生产本身的运营和管理成本。5G无线连接技术将给机器人的智能生产带来极大的灵活性和成本优势,5G的云化统一架构也将使能未来的云端实现实时控制,因此会有几个特征的改变。 第一,数据回传更高效 现在的5G下行峰值速率是20Gbps,它的速率达千兆级4G网络的20倍,所以也会使得机器人在使用过程中,在接受信息、任务指令等方面也就会更加高效迅速。要知道一般情况下,5G网络时长延缓至1毫秒,对于人类而言需要反应的时间会达到400毫秒,所以也就可以看出5G比较4G网络,端到端延时缩短5倍。而真正在5G普及后,在数据回传时效性方面也就会大幅提高,人们也就可以实时对机器人的工作情况进行监控管理了。 与此同时,低延时的特性会让工业领域增加一种全新的工作形式:远程操作,在以前,每一次远程操控的指令都需要数据传动到操控的机器之后,通过视频将结果反馈回来,而5G技术可以让大幅降低传输延时,1-2毫秒的间隔几乎与现场亲自操作没有差别。就像最近刚刚兴起的远程医疗手术,低延时不仅仅改变了时间的格局,更拉近了空间的距离。 第二,更柔性、更多端 其实都知道WIFI通信方式存在着易干扰、切换以及覆盖范围方面的缺陷,但是在5G出现之后,在工厂应用过程中基于5G技术的eLTE相关技术也顺势出现,它相对有着比较强的抗干扰性,同时5G还能够将可联网的生产设备的连接上增加10-100倍,也就意味中覆盖范围上越发广泛,从而能够有助于机器人应用解决方案上会得到更好的数据分析,也在一定程度上节省了网络通讯上的成本。 第三,云化机器人趋势 5G可以说是实现云化机器人的基础技术,而5G的出现会有着高带宽、低时延的特点,重要的是它还可以将大部分计算放到云端,也就会更加安全有效的对于计算数据做好保障,要知道机器人进行部署应用时,云端作为中控管理平台,是可进行远程遥控对机器人进行反控。 第四,大程度降低机器人伤害事件发生频率 现今,为了防止机器人伤害人类或造成损害,机器人大都配备了紧急制动按钮。但是如果按钮在人们所需的时刻无法触及怎么办?而通过5G连接无线控制,它可以让机器人实时发送性能数据,使公司能监控和防止任何问题,能在任何时候远程操作机器人,就可以做到远程紧急停止功能。例如,科技巨头诺基亚和博世已经在开发可以通过5G连接无线控制的取放机器人。 更多有关机器人资讯请前往丰泰官网查看 中文网址:抛光研磨.网址 英文网址:www.szftzk.cn
2020-12-16
抛光打磨是制造业中一项不可或缺的基础工序。大到重型机械、汽车,小至手机、小家电,甚至水龙头,都离不开抛光打磨;也正是因为这道生产工序的存在,我们日常生活中随处可见的这些物品才能有光洁亮丽的外观。 不过,“光鲜”的外表背后,却是无数工人的辛苦劳作——经年累月地研磨金属材料有可能让他们的手腕或者手指出现问题;研磨所产生的金属粉尘如果不能及时排出车间,有可能会发生爆炸事故。正是因为劳动强度大、工作环境恶劣,近年来,我国抛光打磨行业的从业人员正急剧减少,“招工难”的现象越来越普遍。此外,从生产的角度来看,用人工进行抛光打磨还面临着生产效率低、产品一致性差等问题;而随着“人口红利”的消失,其劳动成本也正变得越来越高。“事实上,无论是打磨质量、生产效率,还是人工劳动条件,种种因素都促使研磨行业对自动化和机器人提出了新的需求。 在抛光打磨行业,机器人正迎来一片广阔的应用市场。那么,这块市场的空间将有多大, 福建泉州地区集聚着众多生产卫浴产品的企业,号称‘卫浴之乡’。旺季时,仅一个泉州市就有15万人在做抛光打磨工作;淡季时,也有10万人。现在当地许多企业急切地希望能用机器人来抛光打磨,因为手工劳作不仅劳动强度大、产品一致性差,而且‘招工难’的现象越来越普遍。这仅仅只是一个特定地区的某个特定行业的状况。事实上,在3C行业、五金家具、医疗器材、汽车零部件、小家电、重工行业、玻璃行业……几乎制造业的方方面面,抛光打磨机器人都正迎来庞大的市场需求。而在这股“机器换人”潮流即将浩荡而来之际,各大企业正纷纷发力、加速布局。
2020-12-15