工業(yè)機(jī)器人有以下特點:將數(shù)控機(jī)床的伺服軸與遙控操縱器的連桿
工業(yè)機(jī)器人
機(jī)構(gòu)聯(lián)接在一起，預(yù)先設(shè)定的機(jī)械手動作經(jīng)編程輸入后，系統(tǒng)就可以離開人的輔助而獨立運(yùn)行。這種機(jī)器人還可以接受示教而完成各種簡單的重復(fù)動作，示教過程中，機(jī)械手可依次通過工作任務(wù)的各個位置，這些位置序列全部記錄在存儲器內(nèi)，任務(wù)的執(zhí)行過程中，機(jī)器人的各個關(guān)節(jié)在伺服驅(qū)動下依次再現(xiàn)上述位置，故這種機(jī)器人的主要技術(shù)功能被稱為“可編程”和“示教再現(xiàn)”。 1962年美國推出的一些工業(yè)機(jī)器人的控制方式與數(shù)控機(jī)床大致相似，但外形主要由類似人的手和臂組成。后來，出現(xiàn)了具有視覺傳感器的、能識別與定位的工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)。 當(dāng)今工業(yè)機(jī)器人技術(shù)正逐漸向著具有行走能力、具有多種感知能力、具有較強(qiáng)的對作業(yè)環(huán)境的自適應(yīng)能力的方向發(fā)展。目前，對全球機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展最有影響的國家是美國和日本。美國在工業(yè)機(jī)器人技術(shù)的綜合研究水平上仍處于領(lǐng)先地位，而日本生產(chǎn)的工業(yè)機(jī)器人在數(shù)量、種類方面則居世界首位。
編輯本段構(gòu)造與分類
工業(yè)機(jī)器人由主體、驅(qū)動系統(tǒng)和控制系統(tǒng)三個基本部分組成。主體即機(jī)座和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，包括臂部、腕部和手部，有的機(jī)器人還有行走機(jī)構(gòu)。大多數(shù)工業(yè)機(jī)器人有3～6個運(yùn)動自由度，其中腕部通常有1～3個運(yùn)動自由度；驅(qū)動系統(tǒng)包括動力裝置和傳動機(jī)構(gòu)，用以使執(zhí)行機(jī)構(gòu)產(chǎn)生相應(yīng)的動作；控制系統(tǒng)是按照輸入的程序?qū)︱?qū)動系統(tǒng)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出指令信號，并進(jìn)行控制。 工業(yè)機(jī)器人按臂部的運(yùn)動形式分為四種。直角坐標(biāo)型的臂部可沿三個直角坐標(biāo)移動；圓柱坐標(biāo)型的臂部可作升降、回轉(zhuǎn)和伸縮動作；球坐標(biāo)型的臂部能回轉(zhuǎn)、俯仰和伸縮；關(guān)節(jié)型的臂部有多個轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)。 工業(yè)機(jī)器人按執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動的控制機(jī)能，又可分點位型和連續(xù)軌跡型。點位型只控制執(zhí)行
工業(yè)機(jī)器人
機(jī)構(gòu)由一點到另一點的準(zhǔn)確定位，適用于機(jī)床上下料、點焊和一般搬運(yùn)、裝卸等作業(yè)；連續(xù)軌跡型可控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)按給定軌跡運(yùn)動，適用于連續(xù)焊接和涂裝等作業(yè)。 工業(yè)機(jī)器人按程序輸入方式區(qū)分有編程輸入型和示教輸入型兩類。編程輸入型是將計算機(jī)上已編好的作業(yè)程序文件，通過RS232串口或者以太網(wǎng)等通信方式傳送到機(jī)器人控制柜。 示教輸入型的示教方法有兩種：一種是由操作者用手動控制器(示教操縱盒)，將指令信號傳給驅(qū)動系統(tǒng)，使執(zhí)行機(jī)構(gòu)按要求的動作順序和運(yùn)動軌跡操演一遍；另一種是由操作者直接領(lǐng)動執(zhí)行機(jī)構(gòu)，按要求的動作順序和運(yùn)動軌跡操演一遍。在示教過程的同時，工作程序的信息即自動存入程序存儲器中在機(jī)器人自動工作時，控制系統(tǒng)從程序存儲器中檢出相應(yīng)信息，將指令信號傳給驅(qū)動機(jī)構(gòu)，使執(zhí)行機(jī)構(gòu)再現(xiàn)示教的各種動作。示教輸入程序的工業(yè)機(jī)器人稱為示教再現(xiàn)型工業(yè)機(jī)器人。 具有觸覺、力覺或簡單的視覺的工業(yè)機(jī)器人，能在較為復(fù)雜的環(huán)境下工作；如具有識別功能或更進(jìn)一步增加自適應(yīng)、自學(xué)習(xí)功能，即成為智能型工業(yè)機(jī)器人。它能按照人給的“宏指令”自選或自編程序去適應(yīng)環(huán)境，并自動完成更為復(fù)雜的工作。
編輯本段應(yīng)用
工業(yè)機(jī)器人在工業(yè)生產(chǎn)中能代替人做某些單調(diào)、頻繁和重復(fù)的長時間作業(yè)，或是危險、惡劣環(huán)境下的作業(yè)，例如在沖壓、壓力鑄造、熱處理、焊接、涂裝、塑料制品成形、機(jī)械加工和簡單裝配等工序上，以及在原子能工業(yè)等部門中，完成對人體有害物料的搬運(yùn)或工藝操作。 20世紀(jì)50年代末，美國在機(jī)械手和操作機(jī)的基礎(chǔ)上，采用伺服機(jī)構(gòu)和自動控制等技術(shù)，研制出有通用性的獨立的工業(yè)用自動操作裝置，并將其稱為工業(yè)機(jī)器人；60年代初，美國研制成功兩種工業(yè)機(jī)器人，并很快地在工業(yè)生產(chǎn)中得到應(yīng)用；1969年，美國通用汽車公司用21臺工業(yè)機(jī)器人組成了焊接轎車車身的自動生產(chǎn)線。此后，各工業(yè)發(fā)達(dá)國家都很重視研制和應(yīng)用工業(yè)機(jī)器人。 由于工業(yè)機(jī)器人具有一定的通用性和適應(yīng)性，能適應(yīng)多品種中、小批量的生產(chǎn)，70年代起，常與數(shù)字控制機(jī)床結(jié)合在一起，成為柔性制造單元或柔性制造系統(tǒng)的組成部分。
編輯本段中國的工業(yè)機(jī)器人
我國工業(yè)機(jī)器人起步于70年代初期，經(jīng)過20多年的發(fā)展，大致經(jīng)歷了3個階段：70年代的萌芽期，80年代的開發(fā)期和90年代的適用化期。 70年代是世界科技發(fā)展的一個里程碑：人類登上了月球，實現(xiàn)了金星、火星的軟著陸。我國也發(fā)射了人造衛(wèi)星。世界上工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用掀起一個高潮，尤其在日本發(fā)展更為迅猛，它補(bǔ)充了日益短缺的勞動力。在這種背景下，我國于1972年開始研制自己的工業(yè)機(jī)器人。 進(jìn)入80年代后，在高技術(shù)浪潮的沖擊下，隨著改革開放的不斷深入，我國機(jī)器人技術(shù)的開發(fā)與研究得到了政府的重視與支持。“七五”期間，國家投入資金，對工業(yè)機(jī)器人及其零部件進(jìn)行攻關(guān)，完成了示教再現(xiàn)式工業(yè)機(jī)器人成套技術(shù)的開發(fā)，研制出了噴涂、點焊、弧焊和搬運(yùn)機(jī)器人。1986年國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃（863計劃）開始實施，智能機(jī)器人主題跟蹤世界機(jī)器人技術(shù)的前沿，經(jīng)過幾年的研究，取得了一大批科研成果，成功地研制出了一批特種機(jī)器人。 從90年代初期起，我國的國民經(jīng)濟(jì)進(jìn)入實現(xiàn)兩個根本轉(zhuǎn)變時期，掀起了新一輪的經(jīng)濟(jì)體制改革和技術(shù)進(jìn)步熱潮，我國的工業(yè)機(jī)器人又在實踐中邁進(jìn)一大步，先后研制出了點焊、弧焊、裝配、噴漆、切割、搬運(yùn)、包裝碼垛等各種用途的工業(yè)機(jī)器人，并實施了一批機(jī)器人應(yīng)用工程，形成了一批機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化基地，為我國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的騰飛奠定了基礎(chǔ)。 雖然中國的工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)在不斷的進(jìn)步中，但和國際同行相比，差距依舊明顯。從市場占有率來說，更無法相提并論。工業(yè)機(jī)器人很多核心技術(shù)，目前我們尚未掌握，這是影響我國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個重要瓶頸。
編輯本段控制技術(shù)
機(jī)器人控制系統(tǒng)是機(jī)器人的大腦，是決定機(jī)器人功能和性能的主要因素。
工業(yè)機(jī)器人技術(shù)
工業(yè)機(jī)器人控制技術(shù)的主要任務(wù)就是控制工業(yè)機(jī)器人在工作空間中的運(yùn)動位置、姿態(tài)和軌跡、操作順序及動作的時間等。具有編程簡單、軟件菜單操作、友好的人機(jī)交互界面、在線操作提示和使用方便等特點。 關(guān)鍵技術(shù)包括： (1)開放性模塊化的控制系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)：采用分布式CPU計算機(jī)結(jié)構(gòu)，分為機(jī)器人控制器(RC)，運(yùn)動控制器(MC)，光電隔離I/O控制板、傳感器處理板和編程示教盒等。機(jī)器人控制器(RC)和編程示教盒通過串口/CAN總線進(jìn)行通訊。機(jī)器人控制器(RC)的主計算機(jī)完成機(jī)器人的運(yùn)動規(guī)劃、插補(bǔ)和位置伺服以及主控邏輯、數(shù)字I/O、傳感器處理等功能，而編程示教盒完成信息的顯示和按鍵的輸入。 (2)模塊化層次化的控制器軟件系統(tǒng)：軟件系統(tǒng)建立在基于開源的實時多任務(wù)操作系統(tǒng)Linux上，采用分層和模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計，以實現(xiàn)軟件系統(tǒng)的開放性。整個控制器軟件系統(tǒng)分為三個層次：硬件驅(qū)動層、核心層和應(yīng)用層。三個層次分別面對不同的功能需求，對應(yīng)不同層次的開發(fā)，系統(tǒng)中各個層次內(nèi)部由若干個功能相對對立的模塊組成，這些功能模塊相互協(xié)作共同實現(xiàn)該層次所提供的功能。 (3)機(jī)器人的故障診斷與安全維護(hù)技術(shù)：通過各種信息，對機(jī)器人故障進(jìn)行診斷，并進(jìn)行相應(yīng)維護(hù)，是保證機(jī)器人安全性的關(guān)鍵技術(shù)。 (4)網(wǎng)絡(luò)化機(jī)器人控制器技術(shù)：目前機(jī)器人的應(yīng)用工程由單臺機(jī)器人工作站向機(jī)器人生產(chǎn)線發(fā)展，機(jī)器人控制器的聯(lián)網(wǎng)技術(shù)變得越來越重要。控制器上具有串口、現(xiàn)場總線及以太網(wǎng)的聯(lián)網(wǎng)功能?？捎糜跈C(jī)器人控制器之間和機(jī)器人控制器同上位機(jī)的通訊，便于對機(jī)器人生產(chǎn)線進(jìn)行監(jiān)控、診斷和管理。
編輯本段工業(yè)機(jī)器人技術(shù)特點
?。?font face="Times New Roman">1）技術(shù)先進(jìn)工業(yè)機(jī)器人集精密化、柔性化、智能化、軟件應(yīng)用開發(fā)等先進(jìn)制造技術(shù)于一體，通過對過程實施檢測、控制、優(yōu)化、調(diào)度、管理和決策，實現(xiàn)增加產(chǎn)量、提高質(zhì)量、降低成本、減少資源消耗和環(huán)境污染，是工業(yè)自動化水平的最高體現(xiàn)。 ?。?/font>2）技術(shù)升級工業(yè)機(jī)器人與自動化成套裝備具備精細(xì)制造、精細(xì)加工以及柔性生產(chǎn)等技術(shù)特點，是繼動力機(jī)械、計算機(jī)之后，出現(xiàn)的全面延伸人的體力和智力的新一代生產(chǎn)工具，是實現(xiàn)生產(chǎn)數(shù)字化、自動化、網(wǎng)絡(luò)化以及智能化的重要手段。 ?。?/font>3）應(yīng)用領(lǐng)域廣泛工業(yè)機(jī)器人與自動化成套裝備是生產(chǎn)過程的關(guān)鍵設(shè)備，可用于制造、安裝、檢測、物流等生產(chǎn)環(huán)節(jié)，并廣泛應(yīng)用于汽車整車及汽車零部件、工程機(jī)械、軌道交通、低壓電器、電力、IC裝備、軍工、煙草、金融、醫(yī)藥、冶金及印刷出版等眾多行業(yè)，應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛。 ?。?/font>4）技術(shù)綜合性強(qiáng)工業(yè)機(jī)器人與自動化成套技術(shù)，集中并融合了多項學(xué)科，涉及多項技術(shù)領(lǐng)域，包括工業(yè)機(jī)器人控制技術(shù)、機(jī)器人動力學(xué)及仿真、機(jī)器人構(gòu)建有限元分析、激光加工技術(shù)、模塊化程序設(shè)計、智能測量、建模加工一體化、工廠自動化以及精細(xì)物流等先進(jìn)制造技術(shù)，技術(shù)綜合性強(qiáng)。[1]
編輯本段移動機(jī)器人（AGV）
移動機(jī)器人（AGV）是工業(yè)機(jī)器人的一種類型，它由計算機(jī)控制，具有移動、自動導(dǎo)航、多傳感器控制、網(wǎng)絡(luò)交互等功能，它可廣泛應(yīng)用于機(jī)械、電子、紡織、卷煙、醫(yī)療、食品、造紙等行業(yè)的柔性搬運(yùn)、傳輸?shù)裙δ?，也用?/span>自動化立體倉庫、柔性加工系統(tǒng)、柔性裝配系統(tǒng)（以AGV作為活動裝配平臺）；同時可在車站、機(jī)場、郵局的物品分撿中作為運(yùn)輸工具。 國際物流技術(shù)發(fā)展的新趨勢之一，而移動機(jī)器人是其中的核心技術(shù)和設(shè)備，是用現(xiàn)代物流技術(shù)配合、支撐、改造、提升傳統(tǒng)生產(chǎn)線，實現(xiàn)點對點自動存取的高架箱儲、作業(yè)和搬運(yùn)相結(jié)合，實現(xiàn)精細(xì)化、柔性化、信息化，縮短物流流程，降低物料損耗，減少占地面積，降低建設(shè)投資等的高新技術(shù)和裝備。
編輯本段點焊機(jī)器人
焊接機(jī)器人具有性能穩(wěn)定、工作空間大、運(yùn)動速度快和負(fù)荷能力強(qiáng)等
焊接機(jī)器人
特點，焊接質(zhì)量明顯優(yōu)于人工焊接，大大提高了點焊作業(yè)的生產(chǎn)率。 點焊機(jī)器人主要用于汽車整車的焊接工作，生產(chǎn)過程由各大汽車主機(jī)廠負(fù)責(zé)完成。國際工業(yè)機(jī)器人企業(yè)憑借與各大汽車企業(yè)的長期合作關(guān)系，向各大型汽車生產(chǎn)企業(yè)提供各類點焊機(jī)器人單元產(chǎn)品并以焊接機(jī)器人與整車生產(chǎn)線配套形式進(jìn)入中國，在該領(lǐng)域占據(jù)市場主導(dǎo)地位。 隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，焊接生產(chǎn)線要求焊鉗一體化，重量越來越大，165公斤點焊機(jī)器人是目前汽車焊接中最常用的一種機(jī)器人。2008年9月，機(jī)器人研究所研制完成國內(nèi)首臺165公斤級點焊機(jī)器人，并成功應(yīng)用于奇瑞汽車焊接車間。2009年9月，經(jīng)過優(yōu)化和性能提升的第二臺機(jī)器人完成并順利通過驗收，該機(jī)器人整體技術(shù)指標(biāo)已經(jīng)達(dá)到國外同類機(jī)器人水平。
編輯本段弧焊機(jī)器人
弧焊機(jī)器人主要應(yīng)用于各類汽車零部件的焊接生產(chǎn)。在該領(lǐng)域，國際大
弧焊機(jī)器人
型工業(yè)機(jī)器人生產(chǎn)企業(yè)主要以向成套裝備供應(yīng)商提供單元產(chǎn)品為主。 關(guān)鍵技術(shù)包括： (1)弧焊機(jī)器人系統(tǒng)優(yōu)化集成技術(shù)：弧焊機(jī)器人采用交流伺服驅(qū)動技術(shù)以及高精度、高剛性的RV減速機(jī)和諧波減速器，具有良好的低速穩(wěn)定性和高速動態(tài)響應(yīng)，并可實現(xiàn)免維護(hù)功能。 (2)協(xié)調(diào)控制技術(shù)：控制多機(jī)器人及變位機(jī)協(xié)調(diào)運(yùn)動，既能保持焊槍和工件的相對姿態(tài)以滿足焊接工藝的要求，又能避免焊槍和工件的碰撞。 (3)精確焊縫軌跡跟蹤技術(shù)：結(jié)合激光傳感器和視覺傳感器離線工作方式的優(yōu)點，采用激光傳感器實現(xiàn)焊接過程中的焊縫跟蹤，提升焊接機(jī)器人對復(fù)雜工件進(jìn)行焊接的柔性和適應(yīng)性，結(jié)合視覺傳感器離線觀察獲得焊縫跟蹤的殘余偏差，基于偏差統(tǒng)計獲得補(bǔ)償數(shù)據(jù)并進(jìn)行機(jī)器人運(yùn)動軌跡的修正，在各種工況下都能獲得最佳的焊接質(zhì)量。
編輯本段激光加工機(jī)器人
激光加工機(jī)器人是將機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用于激光加工中，通過高精度工業(yè)機(jī)器人實現(xiàn)更
激光加工機(jī)器人
加柔性的激光加工作業(yè)。本系統(tǒng)通過示教盒進(jìn)行在線操作，也可通過離線方式進(jìn)行編程。該系統(tǒng)通過對加工工件的自動檢測，產(chǎn)生加工件的模型，繼而生成加工曲線，也可以利用CAD數(shù)據(jù)直接加工?？捎糜诠ぜ募す獗砻嫣幚?、打孔、焊接和模具修復(fù)等。 關(guān)鍵技術(shù)包括： (1)激光加工機(jī)器人結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計技術(shù)：采用大范圍框架式本體結(jié)構(gòu)，在增大作業(yè)范圍的同時，保證機(jī)器人精度； (2)機(jī)器人系統(tǒng)的誤差補(bǔ)償技術(shù)：針對一體化加工機(jī)器人工作空間大，精度高等要求，并結(jié)合其結(jié)構(gòu)特點，采取非模型方法與基于模型方法相結(jié)合的混合機(jī)器人補(bǔ)償方法，完成了幾何參數(shù)誤差和非幾何參數(shù)誤差的補(bǔ)償。 (3)高精度機(jī)器人檢測技術(shù)：將三坐標(biāo)測量技術(shù)和機(jī)器人技術(shù)相結(jié)合，實現(xiàn)了機(jī)器人高精度在線測量。 (4)激光加工機(jī)器人專用語言實現(xiàn)技術(shù)：根據(jù)激光加工及機(jī)器人作業(yè)特點，完成激光加工機(jī)器人專用語言。 (5)網(wǎng)絡(luò)通訊和離線編程技術(shù)：具有串口、CAN等網(wǎng)絡(luò)通訊功能，實現(xiàn)對機(jī)器人生產(chǎn)線的監(jiān)控和管理；并實現(xiàn)上位機(jī)對機(jī)器人的離線編程控制。
編輯本段真空機(jī)器人
真空機(jī)器人是一種在真空環(huán)境下工作的機(jī)器人，主要應(yīng)用于半導(dǎo)體工業(yè)中，實現(xiàn)晶圓
真空機(jī)器人
在真空腔室內(nèi)的傳輸。真空機(jī)械手難進(jìn)口、受限制、用量大、通用性強(qiáng)，其成為制約了半導(dǎo)體裝備整機(jī)的研發(fā)進(jìn)度和整機(jī)產(chǎn)品競爭力的關(guān)鍵部件。而且國外對中國買家嚴(yán)加審查，歸屬于禁運(yùn)產(chǎn)品目錄，真空機(jī)械手已成為嚴(yán)重制約我國半導(dǎo)體設(shè)備整機(jī)裝備制造的“卡脖子”問題。直驅(qū)型真空機(jī)器人技術(shù)屬于原始創(chuàng)新技術(shù)。 關(guān)鍵技術(shù)包括： (1)真空機(jī)器人新構(gòu)型設(shè)計技術(shù)：通過結(jié)構(gòu)分析和優(yōu)化設(shè)計，避開國際專利，設(shè)計新構(gòu)型滿足真空機(jī)器人對剛度和伸縮比的要求； (2)大間隙真空直驅(qū)電機(jī)技術(shù)：涉及大間隙真空直接驅(qū)動電機(jī)和高潔凈直驅(qū)電機(jī)開展電機(jī)理論分析、結(jié)構(gòu)設(shè)計、制作工藝、電機(jī)材料表面處理、低速大轉(zhuǎn)矩控制、小型多軸驅(qū)動器等方面。 (3)真空環(huán)境下的多軸精密軸系的設(shè)計。采用軸在軸中的設(shè)計方法，減小軸之間的不同心以及慣量不對稱的問題。 (4)動態(tài)軌跡修正技術(shù)：通過傳感器信息和機(jī)器人運(yùn)動信息的融合，檢測出晶圓與手指之間基準(zhǔn)位置之間的偏移，通過動態(tài)修正運(yùn)動軌跡，保證機(jī)器人準(zhǔn)確地將晶圓從真空腔室中的一個工位傳送到另一個工位。 (5)符合SEMI標(biāo)準(zhǔn)的真空機(jī)器人語言：根據(jù)真空機(jī)器人搬運(yùn)要求、機(jī)器人作業(yè)特點及SEMI標(biāo)準(zhǔn)，完成真空機(jī)器人專用語言。 (6)可靠性系統(tǒng)工程技術(shù)：在IC制造中，設(shè)備故障會帶來巨大的損失。根據(jù)半導(dǎo)體設(shè)備對MCBF的高要求，對各個部件的可靠性進(jìn)行測試、評價和控制，提高機(jī)械手各個部件的可靠性，從而保證機(jī)械手滿足IC制造的高要求。
編輯本段潔凈機(jī)器人
潔凈機(jī)器人是一種在潔凈環(huán)境中使用的工業(yè)機(jī)器人。隨著生產(chǎn)技術(shù)水平
潔凈機(jī)器人
不斷提高，其對生產(chǎn)環(huán)境的要求也日益苛刻，很多現(xiàn)代工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)都要求在潔凈環(huán)境進(jìn)行，潔凈機(jī)器人是潔凈環(huán)境下生產(chǎn)需要的關(guān)鍵設(shè)備。 關(guān)鍵技術(shù)包括： (1)潔凈潤滑技術(shù)：通過采用負(fù)壓抑塵結(jié)構(gòu)和非揮發(fā)性潤滑脂，實現(xiàn)對環(huán)境無顆粒污染，滿足潔凈要求。 (2)高速平穩(wěn)控制技術(shù)：通過軌跡優(yōu)化和提高關(guān)節(jié)伺服性能，實現(xiàn)潔凈搬運(yùn)的平穩(wěn)性。 (3)控制器的小型化技術(shù)：根據(jù)潔凈室建造和運(yùn)營成本高，通過控制器小型化技術(shù)減小潔凈機(jī)器人的占用空間。 (4)晶圓檢測技術(shù)：通過光學(xué)傳感器，能夠通過機(jī)器人的掃描，獲得卡匣中晶圓有無缺片、傾斜等信息。
編輯本段發(fā)展前景
在發(fā)達(dá)國家中，工業(yè)機(jī)器人自動化生產(chǎn)線成套設(shè)備已成為自動化裝備的主流
機(jī)器人發(fā)展前景
及未來的發(fā)展方向。國外汽車行業(yè)、電子電器行業(yè)、工程機(jī)械等行業(yè)已經(jīng)大量使用工業(yè)機(jī)器人自動化生產(chǎn)線，以保證產(chǎn)品質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率，同時避免了大量的工傷事故。全球諸多國家近半個世紀(jì)的工業(yè)機(jī)器人的使用實踐表明，工業(yè)機(jī)器人的普及是實現(xiàn)自動化生產(chǎn)，提高社會生產(chǎn)效率，推動企業(yè)和社會生產(chǎn)力發(fā)展的有效手段。 機(jī)器人技術(shù)是具有前瞻性、戰(zhàn)略性的高技術(shù)領(lǐng)域。國際電氣電子工程師協(xié)會IEEE的科學(xué)家在對未來科技發(fā)展方向進(jìn)行預(yù)測中提出了4個重點發(fā)展方向，機(jī)器人技術(shù)就是其中之一。 1990年10月，國際機(jī)器人工業(yè)人士在丹麥首都哥本哈根召開了一次工業(yè)機(jī)器人國際標(biāo)準(zhǔn)大會，并在這次大會上通過了一個文件，把工業(yè)機(jī)器人分為四類：⑴順序型。這類機(jī)器人擁有規(guī)定的程序動作控制系統(tǒng)；⑵沿軌跡作業(yè)型。這類機(jī)器人執(zhí)行某種移動作業(yè)，如焊接。噴漆等；⑶遠(yuǎn)距作業(yè)型。比如在月球上自動工作的機(jī)器人；⑷智能型。這類機(jī)器人具有感知、適應(yīng)及思維和人機(jī)通信機(jī)能。 日本工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)早在上世紀(jì)90年代就已經(jīng)普及了第一和第二類工業(yè)機(jī)器人，并達(dá)到了其工業(yè)機(jī)器人發(fā)展史的鼎盛時期。而今已在第發(fā)展三、四類工業(yè)機(jī)器人的路上取得了舉世矚目的成就。日本下一代機(jī)器人發(fā)展重點有：低成本技術(shù)、高速化技術(shù)、小型和輕量化技術(shù)、提高可靠性技術(shù)、計算機(jī)控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)、高精度化技術(shù)、視覺和觸覺等傳感器技術(shù)等。 根據(jù)日本政府2007年指定的一份計劃，日本2050年工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)規(guī)模將達(dá)到1.4兆日元，擁有百萬工業(yè)機(jī)器人。按照一個工業(yè)機(jī)器人等價于10個勞動力的標(biāo)準(zhǔn)，百萬工業(yè)機(jī)器人相當(dāng)于千萬勞動力，是目前日本全部勞動人口的15%。 我國工業(yè)機(jī)器人起步于70年代初，其發(fā)展過程大致可分為三個階段：70年代的萌芽期；80年代的開發(fā)期；90年代的實用化期。而今經(jīng)過20多年的發(fā)展已經(jīng)初具規(guī)模。目前我國已生產(chǎn)出部分機(jī)器人關(guān)鍵元器件，開發(fā)出弧焊、點焊、碼垛、裝配、搬運(yùn)、注塑、沖壓、噴漆等工業(yè)機(jī)器人。一批國產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人已服務(wù)于國內(nèi)諸多企業(yè)的生產(chǎn)線上；一批機(jī)器人技術(shù)的研究人才也涌現(xiàn)出來。一些相關(guān)科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)已掌握了工業(yè)機(jī)器人操作機(jī)的優(yōu)化設(shè)計制造技術(shù)；工業(yè)機(jī)器人控制、驅(qū)動系統(tǒng)的硬件設(shè)計技術(shù)；機(jī)器人軟件的設(shè)計和編程技術(shù)；運(yùn)動學(xué)和軌跡規(guī)劃技術(shù)；弧焊、點焊及大型機(jī)器人自動生產(chǎn)線與周邊配套設(shè)備的開發(fā)和制備技術(shù)等。某些關(guān)鍵技術(shù)已達(dá)到或接近世界水平。 一個國家要引入高技術(shù)并將其轉(zhuǎn)移為產(chǎn)業(yè)技術(shù)（產(chǎn)業(yè)化），必須具備5個要素即5M:Machine/Materials/Manpower/Management/Market。和有著“機(jī)器人王國”之稱的日本相比，我國有著截然不同的基本國情，那就是人口多，勞動力過剩。刺激日本發(fā)展工業(yè)機(jī)器人的根本動力就在于要解決勞動力嚴(yán)重短缺的問題。所以，我國工業(yè)機(jī)器人起步晚發(fā)展緩。但是正如前所述，廣泛使用機(jī)器人是實現(xiàn)工業(yè)自動化，提高社會生產(chǎn)效率的一種十分重要的途徑。我國正在努力發(fā)展工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)，引進(jìn)國外技術(shù)和設(shè)備，培養(yǎng)人才，打開市場。日本工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的輝煌得益于本國政府的鼓勵政策，我國在十一五綱要中也體現(xiàn)出了對發(fā)展工業(yè)機(jī)器人的大力支持。
編輯本段機(jī)器人輸送線物流自動化系統(tǒng)
1.系統(tǒng)簡介 機(jī)器人及輸送線物流自動化系統(tǒng)主要由如下幾個部分組成：
機(jī)器人輸送線
(1)自動化輸送線：將產(chǎn)品自動輸送，并將產(chǎn)品工裝板在各裝配工位精確定位，裝配完成后能使工裝板自動循環(huán)；設(shè)有電機(jī)過載保護(hù)，驅(qū)動鏈與輸送鏈直接嚙合，傳遞平穩(wěn)，運(yùn)行可靠。 (2)機(jī)器人系統(tǒng)：通過機(jī)器人在特定工位上準(zhǔn)確、快速完成部件的裝配，能使生產(chǎn)線達(dá)到較高的自動化程度；機(jī)器人可遵照一定的原則相互調(diào)整，滿足工藝點的節(jié)拍要求；備有與上層管理系統(tǒng)的通信接口。 (3)自動化立體倉儲供料系統(tǒng)：自動規(guī)劃和調(diào)度裝配原料，并將原料及時向裝配生產(chǎn)線輸送，同時能夠?qū)崟r對庫存原料進(jìn)行統(tǒng)計和監(jiān)控。 (4)全線主控制系統(tǒng)：采用基于現(xiàn)場總線—Profibus DP 的控制系統(tǒng)，不僅有極高的實時性，更有極高的可靠性。 (5)條碼數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)：使各種產(chǎn)品制造信息具有規(guī)范、準(zhǔn)確、實時、可追溯的特點，系統(tǒng)采用高檔文件服務(wù)器和大容量存儲設(shè)備，快速采集和管理現(xiàn)場的生產(chǎn)數(shù)據(jù)。 (6)產(chǎn)品自動化測試系統(tǒng)：測試最終產(chǎn)品性能指標(biāo)，將不合格產(chǎn)品轉(zhuǎn)入返修線。 (7)生產(chǎn)線監(jiān)控/調(diào)度/管理系統(tǒng)：采用管理層、監(jiān)控層和設(shè)備層三級網(wǎng)絡(luò)對整個生產(chǎn)線進(jìn)行綜合監(jiān)控、調(diào)度、管理，能夠接受車間生產(chǎn)計劃，自動分配任務(wù)，完成自動化生產(chǎn)。 2.應(yīng)用領(lǐng)域 機(jī)器人及輸送線物流自動化系統(tǒng)可應(yīng)用于建材、家電、電子、化纖、汽車、食品等行業(yè)。
編輯本段機(jī)器人涂膠工作站
1．產(chǎn)品簡介： 機(jī)器人涂膠工作站是我所機(jī)器人中心近年來研制開發(fā)的機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)，
機(jī)器人涂膠工作站
主要包括機(jī)器人、供膠系統(tǒng)、涂膠工作臺、工作站控制系統(tǒng)及其它周邊配套設(shè)備。為了提高系統(tǒng)的可靠性，涂膠工作站中的機(jī)器人和供膠系統(tǒng)，一般采用國外產(chǎn)品，我所根據(jù)用戶的需求，進(jìn)行工作臺、控制柜及周邊配套設(shè)備的設(shè)計制造，并完成涂膠系統(tǒng)的集成。該工作站自動化程度高，適用于多品種、大批量生產(chǎn)，可廣泛地應(yīng)用于汽車風(fēng)擋、汽車摩托車車燈、建材門窗、太陽能光伏電池涂膠等行業(yè)。 2．車燈機(jī)器人涂膠工作站主要技術(shù)指標(biāo)： 車燈機(jī)器人涂膠工作站主要由機(jī)器人、膠機(jī)、涂膠工作臺、控制柜等設(shè)備組成。 （1）機(jī)器人： 機(jī)器人主要有瑞典ABB公司、日本FANUC公司等產(chǎn)品。自動化所可應(yīng)用戶要求選用機(jī)器人品牌、并根據(jù)用戶產(chǎn)品尺寸確定機(jī)器人規(guī)格型號。機(jī)器人重復(fù)定位精度≤0.1mm、涂膠工作速度150～250mm/s。 機(jī)器人具有6個控制軸，可以靈活地生成任何空間軌跡，可以完成各種復(fù)雜布膠動作。加之其運(yùn)動快速、平穩(wěn)、重復(fù)精度高，可充分保證生產(chǎn)節(jié)拍需求，并保證膠條均勻，使產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。 （2）供膠系統(tǒng)： 供膠系統(tǒng)主要有美國GRACO公司、美國NORDSON涂膠設(shè)備公司等產(chǎn)品。 機(jī)器人涂膠工作站供膠系統(tǒng)有冷膠和熱熔膠兩種供膠方式，自動化所可根據(jù)不同客戶的要求配置供膠系統(tǒng)。該供膠系統(tǒng)可以與機(jī)器人動作銜接，正確完成布膠及供膠動作。 ?。?/font>3）涂膠工作臺 涂膠工作臺結(jié)構(gòu)方式主要包括： · 往復(fù)式雙工位工作臺 · 回轉(zhuǎn)式雙工位工作臺 · 固定式雙工位工作臺 · 固定式單工位工作臺 我所可根據(jù)用戶要求設(shè)計制造各種形式工作臺，保證燈具安裝方便、定位準(zhǔn)確，運(yùn)行可靠。 ?。?/font>4）工作站控制柜： 工作站控制柜的設(shè)計融入了多行業(yè)的技術(shù)經(jīng)驗和采用了世界先進(jìn)的電氣技術(shù)，其性能指標(biāo)居國內(nèi)領(lǐng)先水平。系統(tǒng)設(shè)計均采用成熟的技術(shù)，元器件采用高可靠性的知名品牌,并經(jīng)過嚴(yán)格的進(jìn)貨檢驗，因此，工作站控制系統(tǒng)具有極高的可靠性。 控制柜主要功能： · 工件程序號顯示及選擇 · 工作臺、機(jī)器人、輸膠系統(tǒng)協(xié)調(diào)與互鎖 · 工作臺工作狀態(tài)選擇 · 具有故障報警、急停功能 · 計數(shù)功能 3．用戶效益分析： ?。?/font>1）自動化程度高，生產(chǎn)效率高，產(chǎn)量大。 ?。?/font>2）運(yùn)行可靠，涂膠精度高，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。 ?。?/font>3）節(jié)省人力，節(jié)省材料，降低生產(chǎn)成本。 ?。?/font>4）改善作業(yè)環(huán)境，符合環(huán)保要求。 ?。?/font>5）產(chǎn)量增加時，無需增加人力，只需增加機(jī)器人工作時間。
編輯本段機(jī)器人焊接工作站
1.簡介 隨著電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、數(shù)控及機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展，自動弧焊機(jī)器
機(jī)器人焊接工作站
人工作站, 從60年代開始用于生產(chǎn)以來，其技術(shù)已日益成熟，主要有以下優(yōu)點：⑴穩(wěn)定和提高焊接質(zhì)量；⑵提高勞動生產(chǎn)率；⑶改善工人勞動強(qiáng)度，機(jī)器人可在有害環(huán)境下工作；⑷降低了對工人操作技術(shù)的要求；⑸縮短了產(chǎn)品改型換代的準(zhǔn)備周期（只需修改軟件和必要的夾具即可），減少相應(yīng)的設(shè)備投資。因此，在各行各業(yè)已得到了廣泛的應(yīng)用。該系統(tǒng)一般多采用熔化極氣體保護(hù)焊（MIG、MAG、CO2焊）或非熔化極氣體保護(hù)焊（TIG、等離子弧焊）方法。設(shè)備一般包括：焊接電源、焊槍和送絲機(jī)構(gòu)、焊接機(jī)器人系統(tǒng)及相應(yīng)的焊接軟件及其它輔助設(shè)備等。 自動化47所已設(shè)計制造了多種自動機(jī)器人焊接工作站，均為企業(yè)帶來了良好的效益，在自動機(jī)器人焊接工作站領(lǐng)域積累了豐富的經(jīng)驗。 2.技術(shù)指標(biāo) 工件尺寸：可按用戶的工件大小設(shè)計。 工件重量：可按用戶要求設(shè)計。 焊接速度：一般取5～50mm/s，根據(jù)焊縫大小來選定。 機(jī)器人重復(fù)定位精度：±0.05mm 移動機(jī)構(gòu)重復(fù)定位精度：±0.1mm 變位機(jī)重復(fù)定位精度：±0.1mm 機(jī)器人螺柱焊接：設(shè)備一般包括焊接電源、自動退釘機(jī)、自動焊槍、機(jī)器人系統(tǒng)、相應(yīng)的焊接軟件及其它輔助設(shè)備等。 焊接效率：5-8個/分鐘 螺釘規(guī)格：直徑2-8mm 長度：10-40mm 機(jī)器人重復(fù)定位精度：±0.05mm 3.應(yīng)用領(lǐng)域 自動機(jī)器人焊接工作站可廣泛地應(yīng)用于鐵路、航空航天、軍工、冶金、汽車、電器等各個行業(yè)。 4.用戶效益分析 隨著我國加入WTO，我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和國際正在接軌，國內(nèi)競爭和國際競爭的界限將越來越模糊，改造過去的生產(chǎn)方式和管理模式已迫在眉睫。在焊接領(lǐng)域也是如此，采用自動化焊接提高生產(chǎn)率和產(chǎn)品質(zhì)量已是大勢所趨。在大型企業(yè)是這樣，對中小型企業(yè)也是如此。 采用機(jī)器人進(jìn)行焊接作業(yè)可以極大地提高生產(chǎn)效益和經(jīng)濟(jì)效率；另一方面，機(jī)器人的移位速度快，可達(dá)3m/s，甚至更快。因此，一般而言，采用機(jī)器人焊接比同樣用人工焊接效率可提高2～4倍，焊接質(zhì)量優(yōu)良且穩(wěn)定。
編輯本段機(jī)器人自動裝箱和碼垛工作站
1.系統(tǒng)簡介 機(jī)器人自動裝箱、碼垛工作站是一種集成化的系統(tǒng)，它包括工業(yè)機(jī)器人、控制器、編程器、
機(jī)器人自動裝箱
機(jī)器人手爪、自動拆/疊盤機(jī)、托盤輸送及定位設(shè)備和碼垛模式軟件等。它還配置自動稱重、貼標(biāo)簽和檢測及通訊系統(tǒng)，并與生產(chǎn)控制系統(tǒng)相連接，以形成一個完整的集成化包裝生產(chǎn)線。 ?。?font face="Times New Roman">1）生產(chǎn)線末端碼垛的簡單工作站： 這是一種柔性碼垛系統(tǒng)，它從輸送線上下料，并完成工件碼垛、加層墊等工序，然后用輸送線將碼好的托盤送走。 ?。?/font>2）碼垛/拆垛工作站： 這種柔性碼垛系統(tǒng)可將三垛不同貨物碼成一垛，機(jī)器人還可抓取托盤和層墊，一垛碼滿后由輸送線自動輸出。 ?。?/font>3）生產(chǎn)線中碼垛： 工件在輸送線定位點被抓取并放到兩個不同托盤上，層墊也由機(jī)器人抓取。托盤和滿垛通過線體自動輸出或輸入。 ?。?/font>4）生產(chǎn)線末端碼垛的復(fù)雜工作站： 工件來自三條不同線體，它們被抓取并放到三個不同托盤上，層墊也由機(jī)器人抓取。托盤和滿垛由線體上自動輸出或輸入。 2.技術(shù)指標(biāo) 工件：箱體、板材、袋料、罐/紙類包裝 工件尺寸：可按用戶的工件大小設(shè)計 工件重量：可按用戶要求設(shè)計 工件移動范圍：可按用戶要求設(shè)計 機(jī)器人自由度數(shù)：6個 機(jī)器人重復(fù)精度：± 0.1mm 3.應(yīng)用領(lǐng)域 機(jī)器人自動裝箱、碼垛工作站可應(yīng)用于建材、家電、電子、化纖、汽車、食品等行業(yè)。 4.用戶效益分析 由于機(jī)器人自動裝箱、碼垛工作站在產(chǎn)品的裝箱、碼垛等工序?qū)崿F(xiàn)了自動化作業(yè)，并且具有安全檢測、連鎖控制、故障自診斷、示教再現(xiàn)、順序控制、自動判斷等功能，從而大大地提高了生產(chǎn)效率和工作質(zhì)量，節(jié)省了人力，建立了現(xiàn)代化的生產(chǎn)環(huán)境。
編輯本段轉(zhuǎn)軸自動焊接工作站
1．產(chǎn)品簡介 轉(zhuǎn)軸自動焊接工作站用于以轉(zhuǎn)軸為基體（上置若干懸臂）的各類工件的焊接，它
機(jī)器人轉(zhuǎn)軸工作站
由焊接機(jī)器人、回轉(zhuǎn)雙工位變位機(jī)（若干個工位）及工裝夾具組成，在同一工作站內(nèi)通過使用不同的夾具可實現(xiàn)多品種的轉(zhuǎn)軸自動焊接，焊接的相對位置精度很高。由于采用雙工位變位機(jī)，焊接的同時，其他工位可拆裝工件，極大地提高了效率。 2．技術(shù)指標(biāo) 10—50mm，長度300—900mm，焊接速度3—15mm/s，焊接工藝采用MAG混合氣體保護(hù)焊，變位機(jī)回轉(zhuǎn)，變位精度達(dá)0.05mm。F 轉(zhuǎn)軸直徑： 3．應(yīng)用領(lǐng)域 可廣泛應(yīng)用于高質(zhì)量、高精度的以轉(zhuǎn)軸為基體的各類工件焊接，適用于電力、電氣、機(jī)械、汽車等行業(yè)。 4．效益分析 采用手工電弧焊進(jìn)行轉(zhuǎn)軸焊接，工人勞動強(qiáng)度極大，產(chǎn)品的一致性差，生產(chǎn)效率低，僅為2—3件/小時。采用自動焊接工作站后，產(chǎn)量可達(dá)到15—20件/小時，焊接質(zhì)量和產(chǎn)品的一致性也大幅度的提高。
