理论教育 工业机器人在现代制造业中的应用

工业机器人在现代制造业中的应用

时间:2023-06-14 理论教育 版权反馈
【摘要】:工业机器人主要应用在汽车制造、机械制造、电子器件、集成电路及塑料加工等较大规模的生产行业。工业机器人可以以单机形式使用,也可以作为生产系统中的一个构成部分使用。随着社会需求发展的变化,工业机器人的灵活性和性能越来越好,在柔性制造系统及其他系统中的应用也越来越多。我国已能够独立自主开发各类工业机器人,并开始了自己的机器人工业。下面是工业机器人的几种典型应用。

工业机器人在现代制造业中的应用

工业机器人主要应用在汽车制造、机械制造、电子器件集成电路塑料加工等较大规模的生产行业。工业机器人可以以单机形式使用,也可以作为生产系统中的一个构成部分使用。随着社会需求发展的变化,工业机器人的灵活性和性能越来越好,在柔性制造系统及其他系统中的应用也越来越多。

我国的工业机器人经“863”计划的研究和攻关,取得了长足的进展,使我国机器人的研究进入实用化阶段。由北京机械工业自动化研究所开发生产的PJ系列喷涂机器人已广泛用于我国汽车及电机电器陶瓷等行业;由大连组合机床研究所开发的R系列弧焊、搬运机器人,用于机械、轻工等行业;由北京机床研究所开发的GJR系列搬运、点焊、弧焊机器人,用于汽车、摩托车自行车等行业。此外,上海交通大学开发的精密1号装配机器人,采用先进的DD直接驱动、二维视觉、六维力觉传感器和多任务操作系统,可进行离线编程;中科院沈阳自动化所开发了水下特种机器人;北京航空航天大学开发的仿人灵巧手,7根驱动轴,可进行复杂装配作业,已有出口;上海大学开发的壁面行走机器人,能跨越障碍,垂直于壁面行走;哈尔滨工业大学开发了管道作业机器人等。我国已能够独立自主开发各类工业机器人,并开始了自己的机器人工业。

下面是工业机器人的几种典型应用。

(1)汽车点焊、喷漆机器人 汽车制造生产线中的点焊和喷漆工作量极大,且要求有较高的精度和质量。由于采用传送带流水作业,速度快,上下工序要求严格,所以采用点焊机器人和喷漆机器人作业可保证质量和提高效率。

图4-31所示为一个喷漆机器人,可进行自动喷漆或喷涂其他涂料。喷漆机器人的运动采用空间轨迹运动控制方式,我国已研制出多种型号的喷漆机器人并投入使用,取得了较好的经济效果。

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图4-31 喷漆机器人

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图4-32 点焊机器人(www.daowen.com)

图4-32所示为奇瑞装备有限责任公司与哈尔滨工业大学合作研制的165kg点焊机器人,已在线应用约50台,分别用于焊接、搬运等场合,并自主研制出我国第一条国产机器人自动化焊接生产线,可实现S11车型左右侧围的生产。

(2)搬运、码垛机器人 对于柔性制造系统,要实现24h无人值守或者更高的自动化要求,其物料的搬运、摆放及存取等大都是通过搬运机器人和码垛机器人来完成。图4-33所示为用于柔性制造系统的搬运机器人。

(3)装配机器人 统计资料表明,在现代工业化生产过程中,装配作业所占的比例日益增大,其作业量达到40%左右,作业成本占产品总成本的50%~70%。因此,以装配机器人为主构成的装配作业自动化系统近年来获得迅速发展。在国外一些企业的装配作业中已大量采用机器人来从事装配工作,如美国、日本等国家的汽车装配生产线上采用装配机器人装配汽车的零部件,如图4-34所示,在电子、电器行业中,用机器人来装配电子元件和器件等。装配机器人一般用于大件、多品种、小批量及装配作业内容改变频繁的场合。

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图4-33 搬运机器人

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图4-34 装配机器人

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