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2022
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智能制造的核心技術之工業機器人
1工業機器人未來發展趨勢
在智能制造領域中,以機器人為主體的制造業體現了智能化、數字化和網絡化的發展要求,現代工業生產中大規模應用工業機器人正成為企業重要的發展策略。
現代工業機器人已從功能單一、僅可執行某些固定動作的機械臂,發展為多功能、多任務的可編程、高柔性智能機器人。
盡管系統中工業機器人個體是柔性可編程的,但目前采用的大多數固定式自動化生產系統柔性較差,適用于長周期、單一產品的大批量生產,而難以適應柔性化、智能化、高度集成化的現代智能制造模式。應對智能制造的發展需求,未來工業機器人系統有以下的發展趨勢:
1)一體化發展趨勢
一體化是工業機器人未來的發展趨勢??梢詫I機器人進行多功能一體化的設計,使其具備進行多道工序加工的能力,對生產環節進行優化,實現測量、操作、加工一體化,能夠減少生產過程中的累計誤差,大大提升生產線的生產效率和自動化水平,降低制造中的時間成本和運輸成本,適合集成化的智能制造模式。
2)智能信息化發展趨勢
未來以“互聯網+機器人”為核心的數字化工廠智能制造模式將成為制造業的發展方向,真正意義上實現了機器人、互聯網、信息技術和智能設備在制造業的完美融合,涵蓋了對工廠制造的生產、質量、物流等環節,是智能制造的典型代表。
3)柔性化發展趨勢
現代智能制造模式對工業機器人系統提出了柔性化的要求。通過開發工業機器人開放式的控制系統,使其具有可拓展和可移植的特點;同時設計制造工業機器人模塊化、可重構化的機械結構,例如關節模塊中實現伺服電機、減速器、檢測系統三位一體化,使得生產車間能夠根據生產制造的需求自行拓展或者組合系統的模塊,提高生產線的柔性化程度,有能力完成各類小批量、定制化生產任務。
4)人機/多機協作化發展趨勢
針對目前工業機器人存在的操作靈活性不足、在線感知與實時作業能力弱等問題,人機/多機協作化是其未來的發展趨勢。通過研發機器人多模態感知、環境建模、優化決策等關鍵技術, 強化人機交互體驗與人機協作效能,實現機器人和人在感知、理解、決策等等不同層面上的優勢互補。
5)大范圍作業發展趨勢
現代柔性制造系統對物流運輸、生產作業等環節的效率、可靠性和適應性提出了較高的要求,在需要大范圍作業的工作環境中,固定基座的工業機器人很難完成工作任務,通過引入移動機器人技術,有效地增大了工業機器人的工作空間,提高了機器人的靈巧性。
2工業機器人
在智能制造中的應用
在智能制造領域,多關節工業機器人、并聯機器人、移動機器人的本體開發及批量生產,使得機器人技術在焊接、搬運、噴涂、加工、裝配、檢測、清潔生產等領域得到規?;蓱?,極大地提高了生產效率和產品質量,降低了生產和勞動力成本。
1)焊接機器人
在汽車、工程機械、船舶、農機等行業,焊接機器人的應用十分普遍。作為精細度需求較高、工作環境質量較差的生產步驟,焊接的勞動強度極大,對焊接工作人員的專業素養要求較高。由于機器人具備抗疲勞、高精準、抗干擾等特點,應用焊接機器人技術取代人工焊接,可保證焊接質量一致性,提高焊接作業效率,同時也能直觀地反饋焊接作業的質量。
2)搬運機器人
機器人技術同樣能夠應用到制造業的搬運作業中。借助人工程序的構架與編排,將搬運機器人投放入當今制造業生產之中,從而實現運輸、存儲、包裝等一系列工作的自動化進行,不僅有效地解放了勞動力,而且提高了搬運工作的實際效率。通過安裝不同功能的執行器,搬運機器人能夠適應各類自動生產線的搬運任務,實現多形狀或不規則的物料搬運作業。
3)加工機器人
隨著生產制造向著智能化和信息化發展,機器人技術越來越多地應用到制造加工的打磨、拋光、鉆削、銑削、鉆孔等工序當中。與進行加工作業的工人相比,加工機器人對工作環境的要求相對較低,具備持續加工的能力,同時加工產品質量穩定、生產效率高,能夠加工多種材料類型的工件。
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我國工業機器人產業迎來“黃金時代” 本土智能傳感器成助推新勢力
2022-11-23
2022-11-23
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