近年来,工业机器人技术愈发的成熟,各行各业都开始将工业机器人运用到行业当中。随着国内经济的不断发展,劳动力成本上升,中国制造业的人力优势不再。在制造业升级的背景下,“机器换人”成为提升制造业智能化的新趋势。这时工业机器人慢慢变得主流起来,不经能提高生产速率还能减少生产的成本。那么接下来就来全面介绍一下工业机器人。
什么是工业机器人?
"机器人在20世纪初首次在查理·查佩克的戏剧中被构思出来,然后被描绘在许多作品中,并以其名称被推向了世界。其含义是敞开的,是一个摇摆不定的关键字。
"在这种背景下,今天人们认为机器人是多种多样的,但工业机器人已经用于许多行业,并支撑着我们的生活。
"除了汽车和汽车零部件行业以及机械和金属行业外,工业机器人在半导体制造、物流和各种行业中也得到应用。
"如果我们专注于工业机器人的作用,我们可以说,它是一台机器,它主要承担艰苦的工作、繁重的工作和精确的重复,而不是人,为提高工业生产力做出贡献。
机器人配置
工业机器人具有类似于人体的机制,因为它们代表人类工作。
例如,当你做挥手的动作时,你通过神经从大脑传递命令,通过移动手臂的肌肉来移动手臂。
工业机器人包括手臂和肌肉的机械部分,以及大脑的控制装置。
机械手是机械手。有不同的便携式重量,使操纵器可以根据工作的不同而分开使用。
此外,操纵器具有多个关节(称为关节),并且该关节通过链接连接。
控制装置部是机器人控制器。
根据存储的程序进行运算处理 , 在此基础上向伺服电机发出指令 , 起到控制机械手的作用 。
机器人控制器上连接有作为人与人交换信息的接口的示教吊坠、搭载启动、停止的各按钮和紧急开关等的操作箱。
机械手和机器人控制器之间通过控制电缆连接,这些电缆充当驱动操纵器的动力和来自机器人控制器的信号路径。
操纵器和机器人控制器可自由记住运动,并按照指示移动手臂,但为了执行某些具体任务,请根据应用进一步连接外围设备。
机器人安装设备(统称为末端执行器)因工作而异,这些工具安装在称为机械接口的机械机械装置尖端的安装端口上。
此外,通过组合所需的外围设备,机器人可以满足所需的应用。
例如,在电弧焊接中,焊接割炬作为末端执行器,焊接电源和进给装置作为外围设备与机器人相结合。
此外,机器人有时使用传感器作为识别周围环境的识别单元。它起着人眼(视觉)和皮肤(触觉)的作用。
传感器可以获取和处理对象信息,并使用此信息根据对象的状态控制机器人的运动。
机器人机制
工业机器人的机械手按机制分类,大致分为四种机器人
术语 | 定义 |
---|---|
直角坐标机器人 | 手臂机械结构主要为直角坐标形式的机器人 |
圆柱形坐标机器人 | 手臂机械结构主要为圆柱坐标形式的机器人 |
极坐标机器人 | 手臂机械结构主要为极坐标形式的机器人 |
关节机器人 | 手臂机械结构主要由三个或三个以上旋转接头组成的机器人 |
其优势在于,它通过平移接头驱动臂,因此具有高刚度和精度。另一方面,刀具相对于接地面积的工作范围较窄。
与第一臂由旋转接头驱动的方法相比,其优点是与直角坐标机器人相比,操作范围更容易获得。
第一和第二臂由旋转接头驱动,其优势在于,与圆柱形坐标机器人相比,操作范围更容易获得,但位置计算更为复杂。
所有臂都由旋转接头驱动,其优势在于其工作范围相对于接地面积非常大。
虽然计算的复杂性是一个缺点,但电子元件的复杂性使得高速处理复杂操作成为工业机器人的主流。
我们擅长的是这种关节机器人。
顺便说一下,大多数工业机器人的关节机器人有六个旋转轴。这是因为通过提供六个自由度,可以任意确定位置和姿势。
此外,即使有6个轴,根据工件的形状等,有时也很难采取姿势。(例如,当需要绕入时)
为了应对这种情况,我们还增加了一个轴,并增加了一个7轴机器人,以提高姿态裕度。
使用机器人的好处
由于重复操作是稳定的,因此可以抑制人工操作中可能发生的质量变化。
它弥补了出生率下降和人口老龄化造成的负担不足,并长期承担了繁重的工作。
机器人可以替代重型货物运输和危险工作,使人们能够专注于更专业的工作。
机器人自动化工作
工业机器人的应用种类繁多,但典型的应用包括:
我们的机器人开发是一个应用,它利用放电现象电弧作为热源,在连接对象和电极之间产生电弧,从而利用热量熔化和粘接金属。
这是一个应用,将电弧的能量集中在切割部分并熔化。它广泛用于需要切割金属的情况,如切割管道和钢板。
将激光的能量熔化、粘合或切割金属作为热源。当需要非常快速的施工或希望抑制热源对工件的变形时,它非常有用。
在工厂中运输原材料、在制品和成品的应用程序。
这是一个应用程序,主要用于进货和装运过程,在托盘上对齐和装载(堆放)货箱,反之亦然。。
这是一个应用,在工件上涂抹密封材料,以确保部件之间的气密性和防水性。
这是一个应用程序,使用力传感器检测如何施加微小的力,并自动执行配合任务。我们的机器人制造工厂使用自己的机器人来平衡减速器。
它是一种表面处理应用,通过加热和熔化喷涂材料并喷涂到工件上,在工件表面形成涂层。
机器人焊接的优势
机器人焊接的美好之处在于:
(1) 将人员从艰苦的工作中解放出来,
(2) 获得均匀的工作结果,
(3) 不间断地高速移动,从而提高生产率。
焊接使用电弧的热量熔化和接合金属,这是一种放电现象。
由于我们使用电力,因此,如果使用不当,存在触电风险,或因熔化金属而灼伤的风险。
此外,由于焊接过程中还会产生含有大量紫外线的电弧光和细金属颗粒烟雾,因此直接暴露在这些光下会导致眼炎和呼吸系统疾病。
因此,在进行焊接作业时,不仅需要工作服、工作帽和工作鞋,还需要佩戴遮光表面、防尘面罩和皮手套等防护装备。
像这样,我全身都穿着设备,在寒冷的冬天和炎热的夏天继续工作是非常困难的。
此外,如果我们反复长时间工作,我们就会注意力不集中,有时我们身体状况会因天而异。人的身体也有反射或无意识的运动。
另一方面,机器人忠实地重复所教导的行为。
此外,由于机器人可以精确、快速地移动,因此可以进行高速焊接,无论白天还是黑夜,它们都能稳定地重复相同的操作,从而有效地提高了生产率。
近年来,虽然焊接质量与以前相比是前所未有的,但焊接系统由于焊接工具的结构复杂,因此很难手动操作。机器人也适合这种先进的焊接方法,因为它易于提升、精确操作,即使重量更大,也不会感到疲倦。
机器人焊接作业的困难
机器人焊接有很多优点,但有时比人更不擅长。
当人们进行焊接时,他们用眼睛看,听声音,并运用他们的技能,以获得最好的焊接结果,不仅在焊接期间,而且在焊接前后。
通过观察金属在焊接过程中的熔化方式,可以增加或降低速度,调整割炬的位置,改变导线的突出长度,通过聆听焊接声音,可以作为良好和条件调整的指标。
在焊接之前,考虑到工件温度差异引起的熔化方式变化,可以根据气候提前微调条件,还可以提前注意到材料的差异(零件之间的偏差)和路径间隙(零件之间的间隙),并做出是否进行焊接或提前返工的决定。
焊接后,您还可以查看焊缝并分析其外观。
另一方面,机器人忠实地工作,以示教。因此,对于机器人来说,人类进行的调整是一项困难的任务。
为了解决这个问题,机器人使用传感器获取信息,并在此基础上将工作与实际环境相匹配。
例如,通过使用传感器,即使工件的放置发生变化,也可以根据偏差跟踪焊接线(要焊接的位置)进行焊接,也可以根据感应的线路间隙更改条件。此外,由于使用机器人和相机传感器的珠子外观检测系统也不断出现,机器人焊接的稳定性比以往任何时候都更加稳定。
然而,即使如此,由于人们最终决定在什么条件下焊接,以及根据传感器获得的信息制定什么样的标准,因此,教授机器人焊接的人对焊接的深入了解是稳定、高质量的机器人焊接的关键。
人与机器人必须利用各自的优势进行分工和合作,而不是在人或机器人之间做出选择。
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