工業(yè)機(jī)器人(英語(yǔ):industrial robot杀捻。簡(jiǎn)稱(chēng)IR)是廣泛適用的能夠自主動(dòng)作彼窥,且多軸聯(lián)動(dòng)的機(jī)械設(shè)備丑炒。它們?cè)诒匾闆r下配備有傳感器,其動(dòng)作步驟包括靈活的筛粘,轉(zhuǎn)動(dòng)都是可編程控制的(即在工作過(guò)程中桐夭,無(wú)需任何外力的干預(yù))。它們通常配備有機(jī)械手熊倡、刀具或其他可裝配的的加工工具搅谆,以及能夠執(zhí)行搬運(yùn)操作與加工制造的任務(wù)。
工業(yè)生產(chǎn)中的應(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)讳帆、頻繁和重復(fù)的長(zhǎng)時(shí)間作業(yè)阀温,或是危險(xiǎn)、惡劣環(huán)境下的作業(yè)置狠,例如在沖壓啡笑、壓力鑄造、熱處理黄鳍、焊接推姻、涂裝、塑料制品成形框沟、機(jī)械加工和簡(jiǎn)單裝配等工序上藏古,以及在原子能工業(yè)等部門(mén)中,完成對(duì)人體有害物料的搬運(yùn)或工藝操作街望。
20世紀(jì)50年代末校翔,美國(guó)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(dòng)控制等技術(shù)灾前,研制出有通用性的獨(dú)立的工業(yè)用自動(dòng)操作裝置,并將其稱(chēng)為工業(yè)機(jī)器人孟辑;60年代初哎甲,美國(guó)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)用饲嗽;1969年炭玫,美國(guó)通用汽車(chē)公司用21臺(tái)工業(yè)機(jī)器人組成了焊接轎車(chē)車(chē)身的自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)奈嘿。此后,各工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家都很重視研制和應(yīng)用工業(yè)機(jī)器人蕴莉。 由于工業(yè)機(jī)器人具有一定的通用性和適應(yīng)性翰蛔,能適應(yīng)多品種中、小批量的生產(chǎn)仓突,70年代起痰汰,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)的組成部分绊削。
構(gòu)造與分類(lèi)
工業(yè)機(jī)器人由主體凑戏、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)三個(gè)基本部分組成。主體即機(jī)座和執(zhí)行機(jī)構(gòu)制棉,包括臂部裆机、腕部和手部,有的機(jī)器人還有行走機(jī)構(gòu)诸晃。大多數(shù)工業(yè)機(jī)器人有3~6個(gè)運(yùn)動(dòng)自由度狼憋,其中腕部通常有1~3個(gè)運(yùn)動(dòng)自由度;驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括動(dòng)力裝置和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)益命,用以使執(zhí)行機(jī)構(gòu)產(chǎn)生相應(yīng)的動(dòng)作罪谢;控制系統(tǒng)是按照輸入的程序?qū)︱?qū)動(dòng)系統(tǒng)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出指令信號(hào),并進(jìn)行控制椭符。
工業(yè)機(jī)器人按臂部的運(yùn)動(dòng)形式分為四種荔燎。直角坐標(biāo)型的臂部可沿三個(gè)直角坐標(biāo)移動(dòng);圓柱坐標(biāo)型的臂部可作升降销钝、回轉(zhuǎn)和伸縮動(dòng)作有咨;球坐標(biāo)型的臂部能回轉(zhuǎn)、俯仰和伸縮蒸健;關(guān)節(jié)型的臂部有多個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)座享。
工業(yè)機(jī)器人按執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的控制機(jī)能,又可分點(diǎn)位型和連續(xù)軌跡型似忧。點(diǎn)位型只控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)由一點(diǎn)到另一點(diǎn)的準(zhǔn)確定位渣叛,適用于機(jī)床上下料、點(diǎn)焊和一般搬運(yùn)盯捌、裝卸等作業(yè)淳衙;連續(xù)軌跡型可控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)按給定軌跡運(yùn)動(dòng),適用于連續(xù)焊接和涂裝等作業(yè)饺著。
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(lèi)箫攀。編程輸入型是將計(jì)算機(jī)上已編好的作業(yè)程序文件,通過(guò)RS232串口或者以太網(wǎng)等通信方式傳送到機(jī)器人控制柜煞精。
示教輸入型的示教方法有兩種:一種是由操作者用手動(dòng)控制器(示教操縱盒)筷穿,將指令信號(hào)傳給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)厌棵,使執(zhí)行機(jī)構(gòu)按要求的動(dòng)作順序和運(yùn)動(dòng)軌跡操演一遍;另一種是由操作者直接領(lǐng)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)牧赚,按要求的動(dòng)作順序和運(yùn)動(dòng)軌跡操演一遍醇票。在示教過(guò)程的同時(shí),工作程序的信息即自動(dòng)存入程序存儲(chǔ)器中在機(jī)器人自動(dòng)工作時(shí)淆膏,控制系統(tǒng)從程序存儲(chǔ)器中檢出相應(yīng)信息速郑,將指令信號(hào)傳給驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu),使執(zhí)行機(jī)構(gòu)再現(xiàn)示教的各種動(dòng)作塑汽。示教輸入程序的工業(yè)機(jī)器人稱(chēng)為示教再現(xiàn)型工業(yè)機(jī)器人舰缠。
具有觸覺(jué)、力覺(jué)或簡(jiǎn)單的視覺(jué)的工業(yè)機(jī)器人态练,能在較為復(fù)雜的環(huán)境下工作蚣凰;如具有識(shí)別功能或更進(jìn)一步增加自適應(yīng)、自學(xué)習(xí)功能聪僚,即成為智能型工業(yè)機(jī)器人坦辟。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(dòng)完成更為復(fù)雜的工作章办。
中國(guó)的工業(yè)機(jī)器人
我國(guó)工業(yè)機(jī)器人起步于70年代初期锉走,經(jīng)過(guò)20多年的發(fā)展,大致經(jīng)歷了3個(gè)階段:70年代的萌芽期藕届,80年代的開(kāi)發(fā)期和90年代的適用化期挪蹭。
70年代是世界科技發(fā)展的一個(gè)里程碑:人類(lèi)登上了月球,實(shí)現(xiàn)了金星休偶、火星的軟著陸梁厉。我國(guó)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(gè)高潮踏兜,尤其在日本發(fā)展更為迅猛词顾,它補(bǔ)充了日益短缺的勞動(dòng)力。在這種背景下碱妆,我國(guó)于1972年開(kāi)始研制自己的工業(yè)機(jī)器人肉盹。
進(jìn)入80年代后,在高技術(shù)浪潮的沖擊下疹尾,隨著改革開(kāi)放的不斷深入纺榨,我國(guó)機(jī)器人技術(shù)的開(kāi)發(fā)與研究得到了政府的重視與支持「导澹“七五”期間琴偿,國(guó)家投入資金,對(duì)工業(yè)機(jī)器人及其零部件進(jìn)行攻關(guān)伴乐,完成了示教再現(xiàn)式工業(yè)機(jī)器人成套技術(shù)的開(kāi)發(fā)划葫,研制出了噴涂、點(diǎn)焊擒抠、弧焊和搬運(yùn)機(jī)器人扶眼。1986年國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃(863計(jì)劃)開(kāi)始實(shí)施,智能機(jī)器人主題跟蹤世界機(jī)器人技術(shù)的前沿瑰跳,經(jīng)過(guò)幾年的研究忍坯,取得了一大批科研成果,成功地研制出了一批特種機(jī)器人砰普。
從90年代初期起谁媳,我國(guó)的國(guó)民經(jīng)濟(jì)進(jìn)入實(shí)現(xiàn)兩個(gè)根本轉(zhuǎn)變時(shí)期,掀起了新一輪的經(jīng)濟(jì)體制改革和技術(shù)進(jìn)步熱潮狗准,我國(guó)的工業(yè)機(jī)器人又在實(shí)踐中邁進(jìn)一大步克锣,先后研制出了點(diǎn)焊、弧焊腔长、裝配袭祟、噴漆、切割捞附、搬運(yùn)巾乳、包裝碼垛等各種用途的工業(yè)機(jī)器人,并實(shí)施了一批機(jī)器人應(yīng)用工程鸟召,形成了一批機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化基地胆绊,為我國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的騰飛奠定了基礎(chǔ)。 雖然中國(guó)的工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)在不斷的進(jìn)步中欧募,但和國(guó)際同行相比压状,差距依舊明顯。從市場(chǎng)占有率來(lái)說(shuō)槽片,更無(wú)法相提并論何缓。工業(yè)機(jī)器人很多核心技術(shù),目前我們尚未掌握还栓,這是影響我國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個(gè)重要瓶頸黑声。
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