机器人生产线
1.1机器人生产线的概述
精密机芯的自动装配和检测包装是产品自动化生产过程的最后关键技术，也是机器人技术物流技术自动化装配技术综合应用的重要领域，大学在研制精密机，机器人自动装配生产线的过程中，在这方面做了成功的探索，装配生产线的生产规模、生产节拍装配精度等多方面达到了国领先，填补了空白,并有多处创新。
1 装配生产线简介
精密机芯机器人自动装配生产线属于小型零件中等规模快节拍高精度的自动化装配检测包装生产线，生产线全长21.8 m，共有装配加油检测分类装箱等主要工位25个，使用垂直多关节机器人一台，直角坐标机器人12台，回转翻转机械手11个，能将产品的十二种零件，如底板蜗轮齿轮阻尼器轴发条盒、发条螺钉等通过理料供料装配成机芯, 经过三个指标的检测，最后将产品包装入箱装配精度为0.01mm级，生产节拍每件2.5 s。
2 研究方法和技术路线
研究工作首先从装配线的整体规划和产品输送方案论证着手,分析了产品特点和装配要求,从多种传输方案中确定产品底板直接异步输送直接定位方案,该方案具有整体结构简单定位精度高经济性好等优势
开展了装配工艺分析装配动作分解及优化装配工位的确定等工作分析了原有手工装配工序装配动作结合机器人自动装配的特点,经过优化综合,有的把一个复杂装配动作分解为几个简单动作来实现,有的将几个零件的复杂装配过程集中于一个工位,制定了科学合理的工艺流程使整条生产线具有主装配线与分支装配线相结合,树式串联并联式流程结构相结合的工艺流程特点,
根据不同的装配速度在不同的工位完成对1 至5 个产品的操作,如一次装配二个阻尼器一次检测三个机芯一次将五个产品装入箱使装配生产线全线能满负荷运基于机器人技术的自动分拣包装生产线
基于机器人技术的自动分拣包装生产线简介
该项目利用先进的机器人技术，开发出具有自主知识产权的自动分拣设备、自动包装设备、自动堆垛设备等自动化生产线所必需的通用模块化产品，并能根据不同行业的企业需求构建自动化生产线，实现无人化生产。该项目成果主要应用于建筑用瓷板、家电等轻工行业，其意义在于将工业机器人技术与上述行业的迫切需求相结合，提高企业生产过程的自动化程度和生产率，为企业增加效益。
建筑瓷自动分级包装码垛生产线介绍：
建筑瓷自动分级包装码垛生产线是针对目前瓷行业人力资源缺乏、生产成本高等实际情况，专门基于机器人技术设计的一种人性化、自动化的生产装备。对应大型抛光砖和仿古砖，以600*600规格瓷砖为例，该生产线具有30块/分钟的自动分级包装能力，并实现了全自动码垛。该生产线的应用对提高瓷生产企业抵御风险能力、提高产品质量、抬升企业形象都具有积极的促进作用。我们除了提供整套标准的自动分级包装码垛生产线外，还可以根据客户的实际需求或特定的使用要求，进行评估、优化、设计和制造，量身定做整套或实现某一部分功能的自动分级包装码垛生产线装置。我们衷心希望与广大的瓷企业合作，并能在互助互利的基础上，一起成长、共同发展。
生产线工位组成
该生产线首先根据瓷砖的色差和几何尺寸的不同对每块瓷砖进行分级设定，根据目前瓷生产业的实际情况，该部分工作可由检测仪器和人工配合完成，分级信息包括瓷砖个数、等级等以约定的数据方式进入生产线控制系统；第二步则对瓷砖进行分级堆摞，将同一级别的瓷砖按照规定的数目叠摞在一起，如果是抛光砖则按照其生产工艺要求进行面对面叠摞，如果是仿古砖则进行正常依次叠摞，同时此过程中完成对次品的剔出；第三步则完成对叠摞好的瓷砖的自动包装，此过程中放纸机构可以完成自动送纸盒功能，砖摞对齐机构可保证最终包装质量的一致性，两级打包设备可完成对瓷砖的四方向打包任务；第四步控制系统根据全程记录的瓷砖信息，对打包好的瓷砖喷印分级标志；最终通过高位自动码垛设备对瓷砖进行全自动分级码垛。整条生产线的工位组成如图1：
图1 生产线整线工位组成
整条生产线共11个工位，每个工位均有相应的机构和控制逻辑保证本工位动作的实施，同时在PLC系统统一控制下，完成各工位之间的协同作业。
机器人的介绍
一、机器人
1、工业机器人
工业机器人由操作机(机械本体)、控制器、伺服驱动系统和传感装置构成，是一种仿人操作、自动控制、可重复编程、能在三维空间完成各种作业的光仪电一体化自动化生产设备，特别适合于多品种、变批量的柔性生产。
(1)操作机:通过有限元分析、模态分析及仿真设计等现代设计方法的运用，机器人操作机已实现了优化设计。
(2)控制器:控制器的性能进一步提高，已由过去控制标准的6轴机器人发展到现在能够控制21轴甚至27轴，并且实现了软件伺服和全数字控制。
(3)传感装置:激光传感器、视觉传感器和力传感器在机器人系统中已得到成功应用，并实现了焊缝自动跟踪和自动化生产线上物体的自动定位以及精密装配作业等，大大提高了机器人的作业性能和对环境的适应性。
(4)并联机构:采用并联机构，利用机器人技术，实现高精度测量及加工，这是机器人技术向数控技术的拓展，为将来实现机器人和数控技术一体化奠定了基础。
(5)网络通信:机器人控制器已实现了与Canbus、Profibus总线及一些网络的连接，使机器人由过去的独立应用向网络化应用迈进了一大步，也使机器人由过去的专用设备向标准化设备发展。
另外由于微电子技术的快速发展和大规模集成电路的应用，使机器人系统的可靠性有了很大的提高。机器人系统的可靠性已达到5万小时，几乎可以满足任何场合的需求。
2、特种机器人
非制造业领域机器人与制造业的相比，其主要特点是工作环境的非结构化和不确定性，因而对机器人的要求更高，需要机器人具有行走功能，对外感知能力以及局部的自主规划能力等，是机器人技术的一个重要发展方向。
(1)水下机器人:水下机器人已用于海洋石油开采、海底勘察、救捞作业、管道敷设和检查、电缆敷设和维护以及大坝检查等方面，形成了有缆水下机器人和无缆水下机器人两大类。
(2)空间机器人:空间机器人是特种机器人的重要研究领域。
(3)地下机器人:地下机器人主要包括采掘机器人和地下管道检修机器人两大类，主要研究容为:机械结构、行走系统、传感器及定位系统、控制系统、通信及遥控技术。
(4)医用机器人:医用机器人主要研究容包括:医疗外科手术的规划与仿真、机器人辅助外科手术、最小损伤外科、临场感外科手术等。
(5)军用机器人:目前，国外军用机器人发展十分迅速，类型已达上百种，功用更是多种多样，有侦察、保障、排雷、防化、进攻、防御型等等。具体有机器人地雷、机器人坦克、智能枪、智能火炮、排雷(弹)机器人、防核生化机器人、侦察机器人、智能飞机、智能导弹、机器人潜水器等。
可以预见，21世纪各种先进的机器人系统将会进入人类生活的各个领域，成为人类良好的助手和亲密伙伴。
3、智能机器人
在计算机技术和人工智能科学发展的基础上，产生了智能机器人的概念。智能机器人是具有感知、思维和行动的机器，智能机器人可获取、处理和识别多种信息，自主地完成较为复杂的操作任务。智能机器人作为新一代生产和服务工具，在制造领域和非制造领域具有更广泛、更重要的地位。同时，智能机器人作为自动化、信息化的装置与设备，完全可以进入网络世界，发挥更多、更大的作用。
虽然从生物学角度来实现机器人的人工智能化还很遥远，但随着计算机芯片技术及计算能力的进一步发展，完全可研制出的具有复杂生物行为的机器人。这些机器人集生物学、电子学、审美与机械学于一体，即所谓的BEAM机器人。
目前国际上在机器人的智能化和多样化方面，主要研究容集中在以下几点:
(1)虚拟机器人技术:基于多传感器、多媒体和虚拟现实以及临场感技术，实现机器人的虚拟遥控操作和人机交互。
(2)多智能体控制技术:对多智能体的群体体系结构、相互间的通信与磋商机理，感知与学习方法，建模和规划、群体行为控制等方面进行研究。
(3)微型和微小机器人技术:这是机器人研究的一个新的领域和重点发展方向，微小型机器人技术的研究主要集中在系统结构、运动方式、控制方法、传感技术、通信技术以及行走技术等方面。
(4)软机器人技术:主要用于医疗、护理、休闲和娱乐场合。传统机器人结构材料多为金属或硬性材料，软机器人技术要求其结构、控制方式和所用传感系统在机器人意外地与环境或人碰撞时是安全的，机器人对人是友好的。
(5)仿人和仿生技术:这是机器人技术发展的最高境界，未来的机器人必须具有一定情感、社交头脑等等特点，这也是各国科学家努力的目标，目前仅在某些方面进行一些基础研究。
自动化生产线成套装备需要研究的技术主要有:
①利用CAX及仿真系统等多种高新技术和设计手段，快速设计和开发机器人大型自动化生产线，并进行数字化验证。
②自动化生产线“数字化制造”技术。国外已经推出可进入实用的“数字化工厂”商品化软件，建立产品制造工艺过程信息化平台，再与本企业的资源管理
信息化平台和车身产品设计信息平台结合，构成支持本企业产品完整制造过程生命周期的信息化平台。
③利用传感器和网络技术，实现大型生产线的在线检测和监控，确保产品质量，并且实现产品的主动质量控制。利用自动化生产线模块化及可重构技术，实现生产线的快速调整及重构。
④生产线快速整定技术。建立完整的制造过程信息技术，发展机器人等自动化设备的离线编程技术、生产线上的机电设备实现网络控制管理技术、关键工位在线100%产品检测技术、先进的生产线现场安装精度测试技术。
发达国家广泛应用机器人自动化生产线，已形成了巨大产业，年市场容量约为1000亿美元。国际上著名公司ABB、COMAS、KUKA、BOSCH、NDC、SWISSLOG、村田等都是机器人自动化生产线及物流与仓储自动化设备的集成供应商。
全球过程自动化产品市场销售额预计2006年将超过700亿美元。从2001年到2006年年平均增长率将达到4.6%。主要应用于玻璃、瓷、钢铁和有色金属工业、轧钢和铝板材工业、化学、食品和制药业、石化工业、纸浆和造纸业、环保、矿山、石油和天然气工业等。其中矿山工业为70亿美元、原材料工业90亿美元、过程工业360亿美元、电站110亿美元、环保工业70亿美元。就全球而言，北美占27.2%、西欧占26%、亚非(不包括日本)占21.1%、日本占12.3%、东欧占4.7%、南美占4.9%，其它地区占3.7%。
我国近几年机器人自动化生产线已经不断出现，并给用户带来显著效益。目前国已建立了多条弧焊机器人生产线、装配机器人生产线、喷涂生产线和焊装生产线。随着我国工业企业自动化水平的不断提高，机器人自动化线的市场也会越来越大，并且逐渐成为自动化生产线的主要方式。我国机器人自动化生产线装备的市场刚刚起步，而国装备制造业正处于由传统装备向先进制造装备转型的时期，这就给机器人自动化生产线研究开发者带来巨大商机。据预测，目前我国仅汽车行业、电子和家电行业、烟草行业、新能源电池行业等，年需求自动化线就达300多条，产值约为60多亿元人民币。据初步测算，“十一五”期间，仅汽车制造业的需求市场容量将达到800多亿元人民币。
机器人的概述
在现代工业中，生产过程的机械化、自动化已成为突出的主题。化工等连续性生产过程的自动化已基本得到解决。但在机械工业中，加工、装配等生产是不连续的。专用机床是大批量生产自动化的有效办法；程控机床、数控机床、加工中心等自动化机械是有效地解决多品种小批量生产自动化的重要办法。但除切削加工本身外，还有大量的装卸、搬运、装配等作业，有待于进一步实现机械化。机器人的出现并得到应用，为这些作业的机械化奠定了良好的基础。
“工业机器人”（Industrial Robot）：多数是指程序可变（编）的独立的自动抓取、搬运工件、操作工具的装置（国称作工业机器人或通用机器人）。
机器人是一种具有人体上肢的部分功能，工作程序固定的自动化装置。机器人具有结构简单、成本低廉、维修容易的优势，但功能较少，适应性较差。目前我国常把具有上述特点的机器人称为专用机器人，而把工业机械人称为通用机器人。
简而言之，机器人就是用机器代替人手，把工件由某个地方移向指定的工作位置，或按照工作要求以操纵工件进行加工。
机器人一般分为三类。第一类是不需要人工操作的通用机器人，也即本文所研究的对象。它是一种独立的、不附属于某一主机的装置，可以根据任务的需要编制程序，以完成各项规定操作。它是除具备普通机械的物理性能之外，还具备通用机械、记忆智能的三元机械。第二类是需要人工操作的，称为操作机（Manipulator）。它起源于原子、军事工业，先是通过操作机来完成特定的作业，后来发展到用无线电讯号操作机器人来进行探测月球等。工业中采用的锻造操作机也属于这一畴。第三类是专业机器人，主要附属于自动机床或自动生产线上，用以解决机床上下料和工件传送。这种机器人在国外通常被称之为“Mechanical Hand”，它是为主机服务的，由主机驱动。除少数外，工作程序一般是固定的，因此是专用的。
工业机器人的自动生产线组建技术 发表时间：2019-08-11T11:35:42.743Z 来源：《防护工程》2019年9期作者：刘镜钊[导读] 完成基于工业机器人的自动生产线控制架构设计，该控制架构对相关的工业机器人生产线组建控制具有一定的借鉴意义。 广东利迅达机器人系统股份有限公司摘要：现代科技的发展给人们生活带来了许多便利，越来越自动化的高科技服务于人们生活，使得人们生活质量得到不断的提高。同时，依靠现代科技在工业生产自动化的程度也越来越高，其中机器人就是最典型的代表。在工业自动化生产线上以机器人为核心成为工厂发展不可逆转的趋势，机器人的自动化将会更好的服务于生产建设中。工业机器人作为先进制造技术和自动化的典型代表，不仅对于先进 制造业的发展具有重要的作用，而且对于高科技产业和传统产业的发展具有显著的促进作用。关键词：工业机器人；自动化生产技术；研究 作为新兴的高新技术产业和智能化产业，工业机器人产业具有一般的高新技术产业所表现的高投入、高技术、高风险、高回报等特征。随着我国制造业的不断升级，工业机器人在现今生产企业中占据着越来越重要的地位。工业机器人的自动生产组建技术是工业机器人应用的核心技术，通过对机器人的不断研究以实现工业机器人的生产组建设计。现如今，我国工业大规模的发展，人力成本在不断的增高，在日益激烈的市场竞争中，在生产过程中不断提高其生产效率、降低生产成本、有效提高产品质量是目前各制造业发展面临的主要严峻问题。在现代信息工业背景下，各个工业生产都特别将工业机器人应用于生产建设，目前，工业机器人在发达工业国家，已成为企业必不可少的设备之一。就我国而言，工业机器生产技术还处于比较低端的水平，所以文章通过对机器人在工业生产的技术进行简单的分析研究，希望和大家一起交流讨论学习。1工业机器人背景与技术认识工业机器人是广泛使用的能够自主动作，且多轴联动的机械设备。它们在必要情况下配备传感器，其动作步骤包括灵活的转动都是在其编程控制的。它们通常配备有机械手、刀具或其他可装配的加工工具，以及能够执行搬运操作与加工制造的任务。技术本质反映了人对自然的能动关系，其包括主要三种要素：材料、动力、控制。工业机器人的制作要求应满足其中以下的主要要求：安装面积小，工作空间大，快速完成任务。根据要求，材料应该选择高强度的不锈钢作为机械本体，以满足结构紧凑的要求。动力应选用电力系统，以满足快速响应的要求。控制则选用自动化电脑操作，以满足定位精度搞的需要。 2 工业机器人的构造 工业机器人由操作机、控制器、伺服驱动系统和传感装置构成，是一种防人操作、自动控制、可重复编程、能在三维空间完成各种作业的光仪点一体化自动化生产设备，特别适用于工厂的多量高质的工业大生产，能按时完成工业任务的高效生产的机器人。 2.1 操作机 通过有限元分析、模态分析及其仿真设计等现代设计方法的运用，机器人操作机基本能实现优化设计。 2.2 控制器 通过软件和全数字操控，实现对机器人自动化的操作，随着科学技术的发展，控制器的性能也在不断的提高和发展，它能实现对机器人全方位精准的控制，以达到其目的和要求。 2.3 传感配置 激光传感器、视觉传感器和力传感器在机器人系统中已得到成功应用，并实现焊缝自动跟踪和自动化生产线上物体的自动定位以及精密装配作业等，这样就提高了机器人的作业性能和对环境的适应性能。 2.4 并联机构 采用并联机构，利用机器人技术，实现高精度测量及加工，这是机器人技术向数控技术的拓展，为将来实现机器人和数控技术一体化奠定了基础。 2.5 网络通信 机器人控制器以实现了网络的连接，这样使机器人由过去的独立应用向网络化应用迈进了一大步，也使机器人由过去的专用设备向标准化设备的发展。 3 自动化生产线组建研究的技术机器人在自动化生产的应用典型就是自动化生产线成套装备。自动化成套装备是指以机器人为核心，以信息技术和网络技术为媒介，将所有设备连接到一起而形成的大型自动化生产线。它是先进制造装备的典型代表，是发展先进制造技术实现生产线的数字化和网络化的智能化的重要手段。那么它的技术其主要表现在以下几个方面：（1）利用现代网络技术进行远程控制，对工业机器人进行操作控制，实现生产线在线检测和监控，对产品进行质量监控，使得产品的质量得到有效的保证，这样既有利于生产的自我控制和调整，同时，也保证其生产效率。（2）建立起资源管理信息系统，对产品制造工艺和企业的资源管理进行相互连接，对产品工业技术进行不断更新和提高，从而达到对生产技术的实时监测，这样保证了该企业产品制造的全制动化信息平台。（3）利用定位系统对生产线进行快速整定，建立起完整的制造过程信息技术。这样既方便实现生产线现场安装精度测试技术，又达到完全的透明。通过实现网络控制管理智能技术，对各个环节进行指导处理，这样就能及时性的处理临时性的问题。（4）自动化柔性生产系统管理技术。企业生产流程中管理与控制信息的集成，是实现企业管理控制一体化和柔性自动化的基础。通过这技术分析，建立一种信息集成系统结构及其功能模型，提出现场总线的开放式控制系统，建立控制系统分层式体系结构，使其与信息管理系统实现无缝接口。我国在近几年机器人自动化生产已经不断出现，并给用户带来了显著效益。目前我国已经建立了多条弧焊机器人生产线、装备机器人生产线、喷涂生产线和焊装生产线。随着我国工业企业自动化水平的不断提高，机器人自动化线的设厂也会越来越大，并逐渐成为自动化生产线的主要方式。我国机器人自动化生产线装备市场刚刚起步，而国内装备制造业正处于由传统装备向先进制造装备转型的时期，这就给机器人自动化生产线研究开发者带来了巨大商机。4工业机器人的组建生产线技术
浅析工业机器人的自动生产线组建技术 现代科技的发展给人们生活带来了许多便利，越来越自动化的高科技服务于人们生活，使得人们生活质量得到不断的提高。同时，依靠现代科技在工业生产自动化的程度也越来越高，其中机器人就是最典型的代表。在工业自动化生产线上以机器人为核心成为工厂发展不可逆转的趋势，机器人的自动化将会更好的服务于生产建设中。工业机器人作为先进制造技术和自动化的典型代表，不仅对于先进制造业的发展具有重要的作用，而且对于高科技产业和传统产业的发展具有显著的促进作用。 标签：工业机器人；自动化生产技术；研究 作为新兴的高新技术产业和智能化产业，工业机器人产业具有一般的高新技术产业所表现的高投入、高技术、高风险、高回报等特征。随着我国制造业的不断升级，工业机器人在现今生产企业中占据着越来越重要的地位。工业机器人的自动生产组建技术是工业机器人应用的核心技术，通过对机器人的不断研究以实现工业机器人的生产组建设计。现如今，我国工业大规模的发展，人力成本在不断的增高，在日益激烈的市场竞争中，在生产过程中不断提高其生产效率、降低生产成本、有效提高产品质量是目前各制造业发展面临的主要严峻问题。在现代信息工业背景下，各个工业生产都特别将工业机器人应用于生产建设，目前，工业机器人在发达工业国家，已成为企业必不可少的设备之一。就我国而言，工业机器生产技术还处于比较低端的水平，所以文章通过对机器人在工业生产的技术进行简单的分析研究，希望和大家一起交流讨论学习。 1 工业机器人背景与技术认识 工业机器人是广泛使用的能够自主动作，且多轴联动的机械设备。它们在必要情况下配备传感器，其动作步骤包括灵活的转动都是在其编程控制的。它们通常配备有机械手、刀具或其他可装配的加工工具，以及能够执行搬运操作与加工制造的任务。 技术本质反映了人对自然的能动关系，其包括主要三种要素：材料、动力、控制。工业机器人的制作要求应满足其中以下的主要要求：安装面积小，工作空间大，快速完成任务。根据要求，材料应该选择高强度的不锈钢作为机械本体，以满足结构紧凑的要求。动力应选用电力系统，以满足快速响应的要求。控制则选用自动化电脑操作，以满足定位精度搞的需要。 2 工业机器人的构造 工业机器人由操作机、控制器、伺服驱动系统和传感装置构成，是一种防人操作、自动控制、可重复编程、能在三维空间完成各种作业的光仪点一体化自动化生产设备，特别适用于工厂的多量高质的工业大生产，能按时完成工业任务的高效生产的机器人。
工业机器人是一种可编程的智能型自动化设备，是应用计算机进行控制的替代人进行工作的高度自动化系统。联合国标准化组织采用的机器人的定义是：“一种可以反复编程的多功能的、用来搬运材料、零件、工具的操作机”。在无人参与的情况下，工业机器人可以自动按不同轨迹、不同运动方式完成规定动作和各种任务。机器人和机械手的主要区别是：机械手是没有自主能力，不可重复编程，只能完成定位点不变的简单的重复动作；机器人是由计算机控制的，可重复编程，能完成任意定位的复杂运动。机器人是从初级到高级逐步完善起来的，它的发展过程可以分为三代：第一代机器人是目前工业中大量使用的示教再现型机器人，它主要由夹持器、手臂、驱动器和控制器组成。它的控制方式比较简单，应用在线编程，即通过示教存储信息，工作时读出这些信息，向执行机构发出指令，执行机构按指令再现示教的操作。第二代机器人是带感觉的机器人，它具有一些对外部信息进行反馈的能力，诸如力觉、触觉、视觉等。其控制方式较第一代机器人要复杂得多，这种机器人从1980年以来进入实用阶段。第三代机器人是智能机器人，目前还没有一个统一和完善的智能机器人定义。国外文献中对它的解释是“可动自治装置，能理解指示命令，感知环境，识别对象，计划其操作程序以完成任务”。这个解释基本上反映了现代智能机器人的特点。近年来，智能机器人发展非常迅速，如机器人竞技、机器人探险等。至2008年底，世界各地已经部署了100万台各种工业机器人。其中，日本机器人数量据世界首位。他们的算法基于制造工人与机器人的比例，即每万名工人拥有多少台制造机器人。其中日本的工业机器人密度达到了世界平均水平的10倍，也比排在第二位的新加坡多出了一倍。其中日本每万名工人拥有295台工业机器人，新加坡169台，韩国164台，德国163台。虽然排在前三位的国家都在亚洲，不过欧洲却是世界上工业机器人密度最大的地区。欧洲国家工业机器人密度为每万名工人50台，美洲为平均31台，亚洲平均27台。
工业机器人在自动化控制中的应用 摘要：机器人在应用中的原理作用与制造工序的配合特别重要，结合自动化控 制明确其应用中展现优势，顺应其技术和内容的发展趋势结合行业进行说明，对 国内现状和功能特点等方面进行较为合理的阐述，探讨应用中的机器人主要作用 和参与保障顺应其发展，针对应用情况进行研究方向和适应条件上的总体明确。 关键词：工业机器人；自动化控制；功能特点 一、我国工业机器人发展现状 国内开始应用和制造机器人的时间都与国外存在很大差距，近些年来由于技 术上的进步部分企业开始应用工业机器人，由于在制造方面的人力和经验优势其 应用正在不断影响着国内行业愿景，在核心技术方面还有很多需要攻克的难点在 等待着大家去探讨，很多精密部件的制造技术还需要继续从打磨工艺、操控条件 等方面进行开发，总体来说国内的现状正在向好的方向发展但需求量巨大，要经 过一段时间的统筹和调和才能使技术应用逐步实现、不断作用于壮大的各大产业，图 1 所示为某企业生产的工业机器人。 二、机器人在应用中的特点与功能 1.机器人应用所呈现的工业内特点 机器人在工业内的发展就是将其机械运作部分进行机理与系统方面的技术研发，对其应用时的机械灵活度及装置自由度进行提升，使机器人能对作业环境中 的多个变量进行较为协调系统控制，结合自动化的工业内容进行厂区内各大任务 执行、隐患故障整治等必要活动，想要实现它的活动就要使其能接收外界讯号转 化为自我意识进行某项作业实现，或者安装感应程序使其能完成已经布置好的现 场作业内容。机器人所要进行的各项作业内容使其必要具备相对自由的运动状态，存在操作灵活、控制便捷、程序完全等多种便于作业的特点，通过明确运动所需 求的程序公式和模型参数，将应用数据结合计算模式进行相对状态下的控制协调 机器人功能，使机器人能真正的为工业中大量机械运作需求实现智能化的服务， 将许多可应用原理进行功能实现中的运作特点开发和技术操作开发。 2.机器人应用所呈现的工业内功能 国内目前的工业进程需要机器人先适应较为简单的操作流程，将其控制为能 够完成活动、配合生产的自由机械，对于其如何进行信息指令下的大量操作和操 作控制等相关功能，还需要在应用中逐渐开发能适应企业生产的专项系统内容， 比较常用的功能有记忆、检验、搬运等可通过单一指令完成的功能。生产内的机 械运作会产生大量有关产品的实时数据，自动化条件下的生产速度相对较快人工 筛选产品不能完成质量要求，机器人通过对产品产生异常数据进行记忆，能在工 序完成后及时依据记忆编号对产品进行大量扫描后找出，使出厂的产品不存在信 息和工序中的异常失误制造情况。机器人的应用能代替一部分人工进行高强度搬 运活动，使工人们在出现倦怠或身体不适的状态下能远离消耗较高环境，能避免 一些粉尘、试剂等对人体存在伤害的工业物品对工人造成伤害，减少工人与物品 之间存在的呼吸、接触等作业时必然联系，大量提升人工控制方面的人才引入进 行自动化工业量产运作。 三、工业机器人在自动化控制中的应用 1.汽车制造行业 国内的汽车制造中常有的焊接、锻造等工艺，需要相对准确的制造尺寸和连
工业机器人技术专业人才培养方案（2016级、三年制） 专业名称：工业机器人技术 专业代码： 招生对象：普通高中毕业生及同等学历者 学制与学历：三年制大专
一、制订人才培养方案的依据 为了适应社会经济建设的高速发展，满足社会对工业机器人技术应用高技能人才的需求，进一步推动高等职业教育体制改革，根据《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》、《国民经济和社会发展第十三个五年规划》、《机械工业十三五规划》、《教育部关于加强高职高专教育人才培养工作的意见》（教高[2000]2号）、《教育部关于以就业为导向深化高等职业教育改革的意见》（教高[2004]1号）与《关于全面提高高等职业教育教学质量的若干建议》（教高[2006]16号）、《教育部财政部关于支持高等职业学校提升专业服务产业发展能力的通知》（教职成[2011]11号）、《中国制造2025》及教育部关于发展高等职业教育相关文件精神，结合我公司实际情况，加强工业机器人技术专业的建设，制定了本专业人才培养方案。 二、培养目标与规格 培养目标：本专业培养拥护党的基本路线，德、智、体、美等全面发展，具有良好的科学文化素养、职业道德和扎实的文化基础知识。具有获取新知识、新技能的意识和能力，能适应不断变化的工作需求。熟悉企业生产流程，具有安全生产意识，严格按照行业安全工作规程进行操作，遵守各项工艺流程，重视环境保护，并具有独立解决非常规问题的基本能力。掌握现代工业机器人安装、调试、维护方面的专业知识和操作技能，具备机械结构设计、电气控制、传感技术、智能控制等专业技能，能从事工业机器人系统的模拟、编程、调试、操作、销售及工业机器人应用系统维护维修与管理、生产管理及服务于生产第一线工作的高素质高技能型人才。 （一）专业知识 1.具有常用电子元器件、集成器件、单片机的应用知识； 2.具有传感器应用的基本知识； 3.具有应用机械传动、液压与气动系统的基础知识； 4.具有PLC、变频器、触摸屏、组态软件控制技术的应用知识； 5.具有交流调速技术的应用知识； 6.具有机械系统绘图与设计的知识； 7.具有计算机接口、工业控制网络和自动化生产线系统的基础知识； 8.具有工业机器人原理、操作、编程与调试的知识； 9.具有检修工业机器人系统、自动化生产线系统故障的相关知识； 10.具有安全用电及救护常识。 （二）职业能力 1.读懂机器人应用系统的结构安装图和电气原理图的能力； 2.测绘简单机械部件生成零件图和装配图，跟进非标零件加工，完成装配工作的能力；
一．背景 在汽车生产过程中，汽车车身的钣金冲压线是主要设备，生产效率和生产质量直接影响着汽车制造业的生产效率和生产质量。原始的人工冲压生产线，生产不稳定、效率低下、产品质量无法保证、人工成本升高等因素直接影响着汽车生产厂家的市场竞争力。很多汽车生产厂家认识到这方面的问题，如何改善避免上述问题？冲压自动化线技术是提高产品质量和生产效率的主要措施。 冲压自动化生产线的实现，主要有机械手式和机器人式两种形式。其中，工业机器人作为可靠性强、灵活性高、安全性好，并且运行方便的一种新型的机械设备在冲压自动线上的运用，对汽车制造具有重要的作用，成为广大汽车生产厂家的首选。当前很多汽车车身生产厂家，正逐步进行冲压生产线的自动化升级改造。新上马的冲压生产线，也是直接升级为机器人自动化冲压生产线结构。客户的需要为我公司进行机器人自动化冲压生产线系统的集成设计和开发提供了良好的市场环境。 二．机器人自动化冲压生产线系统简介 （一）机器人自动化冲压生产线的机械系统组成： 1.拆垛分张系统。主要包括：上料台车、拆垛机器人、磁性皮带机、板料清洗
机、板料涂油机、视觉对中台。如下图示：
2.上下料运输系统。上下料机器人、端拾器、机器人底座等。如下图示： 3.线尾检验码垛系统。线尾皮带机、检验照明台等。如下图示：
（二）机器人自动化冲压生产线的控制与安全系统组成： 1.自动化控制系统（控制台、控制柜、示教器、气路及真空系统） 2.生产信息显示用的LED显示屏 3.安全护栏和安全防护
（三）机器人自动化冲压生产线的工艺过程 机器人自动化冲压生产线运行循环方式为： ——垛料拆垛（机器人拆垛）——板料传输——板料清洗涂油——板料对中——上料机器人送料——（首台压机冲压）——下料机器人取料、送料——（根
多年质保操作简单方便快捷—————————————————————————————————————————————工业逐步发展，人们比较多的注重产品性能以及生产速度，为了更好的适应需求，仅仅依靠人工力量多数时候可能费时费力却得不到理想的生产结果。这时候工业机器人的作用便出现了，接下来由安徽泰珂森智能装备科技有限公司为您简单介绍其应用注意事项，希望能给您带来一定程度上的帮助。 1.机器人选用 工业机器人是复杂的一个整体系统，包括机械手、控制系统、编程器及其他的软件和附件。在使用之前要根据企业的实际生产要求进行选择，选用适合自己生产线的产品。选用的原则包括性价比、环境条件、技术参数（负荷、轴数、工作范围、防护级别）、服务等。只有选用适合的，才能充分发挥机器人的优点，以最小的成本创造最大
多年质保操作简单方便快捷—————————————————————————————————————————————的价值。 2. 机器人使用成本的控制 传统的制造模式，生产效率及工作质量依靠工人的熟练程度及经验，而机器人化的自动线依靠操作工的技能素养，技术人员储备及设备的维保。技术及设备操作维保人员的储备直接关系到机器人的使用成本，企业应根据自身产品现状，工艺复杂程度、机器人的数量合理储备人员。同时提高人员的技术专业技能水平，合理定期对机器人维护保养，使其维持在良好的工作状态，减少故障停机率及维修费，为企业创造出高的价值。 3. 合理的机器人工装夹具 夹具的设计选用需要充分考虑到夹具重量、功能、定位等，这些
多年质保操作简单方便快捷—————————————————————————————————————————————因素中夹具的定位点是机器人精准运行的基础，如果每次夹具的夹取定位存在偏差，会导致所有的自动化操作功亏一篑，适得其反。相反，如果夹具的定位点准确，适配相应功能，会达到事半功倍的效果。 安徽泰珂森智能装备科技有限公司集机械手、工业机器人系统集成研发、制造、销售、自动化控制工程承包于一体的综合性自动化技术企业。公司在自动化领域具备充足的技术研发能力和丰富的项目经验，为各行业工厂量身订做适合、先进的自动化控制系统和解决方案。 公司在机械加工及自动上下料、自动打磨抛光，包装物流及搬运，汽车零部件加工组装，无人化工厂解决方案等众多行业中拥有成熟的应用案例。致力于以工业机器人应用为核心，为客户提供完善的自动化解决方案和交钥匙工程，同时是德国库卡、日本发那科、日本川崎、国产埃夫特机器人授权代理商与系统集成商，在机器人技术应用上有着密切的合作，为用户提供强有力的技术支撑。
机器人与自动化技术 “机器人、无处不在的屏幕、语音交互，这些都将改变我们看待‘电脑’的方式。一旦看、听、阅读能力得到提升，你就可以以新的方式进行交互。”----比尔?盖茨在某电视节目中，预测未来科技领域的下一件大事时表示：机器人与自动化技术将成为未来发展的一大趋势，可以改变世界！ 工业机器人的应用，正从汽车工业向一般工业延伸，除了金属加工、食品饮料、塑料橡胶、3C、医药等行业，机器人在风能、太阳能、交通运输、建筑材料、物流甚至废品处理等行业都可以大有作为。 当然，即将“改变世界”的机器人不仅仅具有代替人工的价值，在很多人类无法实现的领域也将出现机器人的身影。譬如，派送采矿机器人到月球和小行星上采挖稀土矿，将有望成为现实。 而更令比尔?盖茨寄予厚望的是机器人将像“电脑”一样改变人类的生活。 日本早稻田大学研究人员推出一种新型仿人型家务机器人。它集安全性、可靠性和灵巧性于一身，还具有仿人脸的外观。在工作时，它将一名男子抱下床，与他聊天并为他准备早餐。由于拥有和成年女性大小相当的灵巧双臂、双手，这种机器人能够用夹子将面包从面包机中取出，而丝毫不弄碎它。 英国阿伯丁大学启动了一项新的研究计划，在3年内研发出允许机器人与人类进行交谈，甚至讨论具体决定的系统……。 作为先进制造业中不可替代的重要装备，工业机器人已经成为衡量一个国家制造水平和科技水平的重要标志。 在机器人市场中，目前80%的市场份额仍由跨国公司占有，其中瑞典ABB、日本发那科FANUC、日本安川yaskawa和德国库卡KUKA四大企业则是市场第一梯队的“四大金刚”。其它有瑞士史陶比尔Staubli、德国克鲁斯CLOOS、德国百格拉、德国徕斯、德国斯图加特航空航天自动化集团（STUAA）、意太利瀚博士hanbs、意大利柯马COMAU、英国Auto Tech Robotics等。 目前国内生产机器人的企业主要有：中科院沈阳新松机器人自动化股份有限公司、芜湖埃夫特智能装备有限公司、上海新时达机器人有限公司、安川首钢机器人有限公司、哈工大海 尔机器人有限公司、南京埃斯顿机器人工程有限公司、广州数控设备有限公司、上海沃迪自动化装备股份有限公司等。 2015年，中国机器人市场需求预计将达35000台，占全球比重16.9％，成为全球规模最大的市场。 一、机器人的系统构成 由3大部分6个子系统组成。 3大部分是：机械部分、传感部分、控制部分。 6个子系统是：驱动系统、机械结构系统、感受系统、机器人-环境交互系统、人-机交互系统、控制系统。
工业机器人 摘要 在当今大规模制造业中，企业为提高生产率，保障产品质量，普遍重视生产过程的自动化程度，工业机器人作为自动化生产线上重要的成员，逐渐被企业所认同并采用。工业机器人的技术水平和应用程度在一定程度上反映了一个国家工业自动化的水平。目前，工业机器人主要承担着焊接、喷涂、搬运以及堆垛等重复性并且劳动程度极大的工作，工作方式一般采取示教在线的方式。 本文将设计一台圆柱坐标型的工业机器人，用于给冲压设备运送物料。首先，本文将设计机器人的大臂、小臂、底座和机械手的结构，然后选择合适的传动方式、驱动方式，搭建机器人的结构平台：在此基础上，本文将设计该机器人的控制系统，包括数据采集卡和伺服放大器的选择、反馈方式和反馈元件的选择、以及控制元件的设计，重点加强控制软件的可靠性和机器人运行过程的安全性，最终实现的目标包括：关节的伺服控制和制动问题、实时监测机器人的各个关节的运动情况、机器人的示教编程和在线修改程序、设置参考点和回参考点。
目录 摘要 1绪论 (1) 1.1 工业机器人研究的目的和意义 (1) 1.2 工业机器人在国内外的发展现状与趋势…………………….. 1.3 工业机器人的分类 1.4 本课题研究的主要内容 2 总体方案的确定 2.1 结构设计概述 2.2 基本设计参数 2.3 工作空间的分析 2.4 驱动方式 2.5 传动方式确定 3 搬运机器人的结构设计 3.1 驱动和传动系统的总体结构设计 3.2 手爪驱动气缸设计计算 3.3 进给丝杠的设计计算 3.4 驱动电机的选型计算
3.5 手臂强度校核 4 搬运机器人的控制系统 4.1 机器人控制系统分类 4.2 控制系统方案分析 4.3 机器人的控制系统方案确定 4.4 PLC及运动控制单元选型 5 结论与展望 致谢
课题名称：工业机器人发展史和现状 摘要：我国的工业机器人研制虽然起步晚，但是有着广大的市场潜力，有着众多的人才和资源基础。在十一五规划纲要等国家政策的鼓励支持下，在市场经济和国际竞争愈 演愈烈的未来，我们一定能够完全自主制造出自己的工业机器人，并且将工业机器 人推广应用到制造与非制造等广大的行业中，提高我国劳动力成本，提高我国企业 的生产效率和国际竞争力，从整体上提高我国社会生产的安全高效，为实现伟大祖 国的复兴贡献力量。 关键字：工业机器人；日本；日本工业机器人协会；制造；十一五纲要； 引言：生产力在不断进步，推动着科技的进步与革新，以建立更加合理的生产关系。自工业革命以来，人力劳动已经逐渐被机械所取代，而这种变革为人类社会创造出巨大的财富，极大地推动了人类社会的进步。时至今天，机电一体化，机械智能化等技术应运而生并已经成为时代的主旋律。人类充分发挥主观能动性，进一步增强对机械的利用效率，使之为我们创造出愈加巨大的生产力，并在一定程度上维护了社会的和谐。工业机器人的出现是人类在利用机械进行社会生产史上的一个里程碑。在发达国家中，工业机器人自动化生产线成套设备已成为自动化装备的主流及未来的发展方向。国外汽车行业、电子电器行业、工程机械等行业已经大量使用工业机器人自动化生产线，以保证产品质量，提高生产效率，同时避免了大量的工伤事故。全球诸多国家近半个世纪的工业机器人的使用实践表明，工业机器人的普及是实现自动化生产，提高社会生产效率，推动企业和社会生产力发展的有效手段。 一、工业机器人的现状： 工业机器人在全世界的分布及发展，我们先看两幅图表 UNECE估计，2004年全球至少安装了10万台新的工业机器人。其中：欧盟31 100台(比2003年增加15％，但比2001年的记录仅增加1％)；北美16 100台(比2003年增加27％，比2000年的记录高24％)；亚洲51 400台，主要在日本，但中国市场增长迅速(比2003年增长24％)。
基于工业机器人的自动生产线组建技术研究 随着我国制造业的产业升级过程，工业机器人在现今生产企业中占据着越来越重要的地位。工业机器人的自动生产线组建技术是工业机器人应用的核心技术，通过对工业机器人IO端口的研究，实现工业机器人的生产线组建设计。 标签：工业机器人；端口；PLC 随着我国工业大规模的崛起，人力成本的日益增高，在日益激烈的市场竞争中，在生产过程中不断提高其生产效率、降低生产成本、有效地控制产品质量是目前各制造企业发展面临的严峻问题。在现代信息化工业背景下，各大工业厂商特别是汽车生产商将工业机器人应用于生产中作为解决上述问题的首选，以此提高企业的生产效率和自动化水平。 1 工业机器人的组成 工业机器人由主体、驱动系统和控制系统三个基本部分组成。主体即机座和执行机构，包括臂部、腕部和手部，有的机器人还有行走机构。大多数工业机器人有3～6个运动自由度，其中腕部通常有1～3个运动自由度；驱动系统包括动力装置和传动机构，用以使执行机构产生相应的动作；控制系统是按照输入的程序对驱动系统和执行机构发出指令信号，并进行控制。 2 工业机器人的控制设计 工业机器人在工厂中的应用几乎都是取代原有流水线工位上的操作工，完成该工位所需要执行的工序，由此，一般工业机器人在某工位上完成的任务是固定的。对工业机器人的控制是建立在对该机器人所在工位需完成的任务进行工艺分析的基础上的。以某款汽车的车架为对象，采用工业机器人对其进行焊接所需要进行的工作为： （1）分析该车架的焊接工艺，根据焊接工艺总结需要完成的焊点以及焊缝数量，然后结合机器人的工作特点以及工作范围，对车架上的焊点、焊缝进行归类，从而得出该车架所需采用的工位数以及机器人数量。 （2）在分析工业机器人焊接工艺基础上，利用工业机器人厂商所提供的编程语言进行编程。通常的编程方法有两种，一种为使用示教器直接编程，另一种为采用厂商提供的离线编程软件进行离线编程。示教器直接编程是根据机器人所需走的路径选择相应的编程语句，并在手动方式下移动机器人到目标点，记录下该点，依此一步步完成机器人所有路径的编程记录。离线编程是在装有离线编程软件的计算机中完成，该种方法需要对焊接对象进行建模，并在获得确定的机器人与工件的相对位移情况下，规划机器人的工作路径，程序由软件自动生成。 （3）程序编写完成后对工业机器人进行调试验证，直至机器人的运转达到
工业机器人自动化生产线研究 工业机器人是现代制造业的主角，工业机器人的应用水平在很大程度上反映了一个国家的制造业水平，积极应用工业机器人组建自动化生产线，是今后制造业发展的重要趋势。在中国制造2025战略背景下，积极研究基于工业机器人的自动化生产技术，具有重要现实意义。 1工业机器人的结构 1.1工业机器人的结构 工业机器人主要由主体、控制系统、驱动系统组成，其中，主体部分具有强大的动作功能，可模拟人体完成抓取、搬运、分拣、放置等操作。执行机构是工业机器人主体中最为关键的部分，主要由手、腕、臂三部分组成，通常有3个以上的自由度，复杂一些的工业机器人能够达到7个甚至更高的自由度，显然，自由度越高的工业机器人能够执行越复杂的操作，其功能也更加强大。控制系统相当于人的大脑，其通过预先编好的程序对执行机构发出指令，控制机器人完成各种操作。驱动系统相当于人的肌肉和筋络，通过接收控制系统发出的指令信号，驱动动力元件产生相应的动作，配合执行机构完成各种操作任务。 1.2工业机器人的特点 工业机器人具有较高的自动化程度，能够依靠自身动力做出各种复杂动作，替代人类完成各种复杂环境下的工业生产任务。工业机器人既可以按照事先编写的程序运行，也可由技术人员手动操作，现代
工业机器人还有向人工智能发展的趋势。与传统的人工作业相比，工业机器人的工作效率更高，动作更为精准，且具有持久工作的能力，可以24小时不间断运作，因此在工业生产中备受青睐。目前，工业机器人主要应用在焊接、抛光、喷涂、装配、冲压、包装、检测等领域。 2基于工业机器人的自动化生产线构建 工业生产往往具有较高的危险性，且劳动强度普遍较高，在一些不适合人工现场操作的工业生产环境中，可用工业机器人组建自动化生产线，代替人来完成各种复杂的生产活动。对于不同的工业生产任务，在自动化生产线的构建上也存在很大区别，本文以冲压自动化生产线为例进行说明。 2.1运行方式 在冲压自动化生产中，为保证机器人正常可靠运转，首先要为工业机器人设定规范、合理的工作流程，精准的动作路径，使之能够安全、有效地执行各种操控指令。不同类型的工业自动化生产线在系统运行方式上各不相同，对于冲压自动化生产线来说，首先要进行垛料拆垛，然后是板料对中，主要有重力对中、机械对中、光学对中三种方式，目前使用最为广泛的是光学对中。对中后，通过上料机器人放料，然后进行冲压操作。每次冲压结束过，通过下料机器人取料放料，根据具体的生产工序要求，冲压工序可循环数次，待完成末端冲压后，由尾线机器人负责取料放料，最后的码垛任务可交给现场操作人员完成。
最全机器人公司汇总 智能制造装备涉及领域众多，但结合此前高端装备领域已经将大飞机、卫星、高铁、海洋工程等重大复杂战略工程确定为发展方向，以及近期战略性新兴产业具体指导目录开始提倡“必须要有重大技术突破”的执行原则，智能专用设备（机器人、各类无人机械）及智能控制系统这两大领域最能体现“高端、智能”的特点，同时，由于其既能代表行业的技术升级方向，又有明确的市场需求和产业化前景，而目前资本市场也并未给予足够关注，因此将极有可能成为智能制造装备中最具潜力的投资领域。智能制造装备的基础配套功能不仅体现在对于海工、高铁、大飞机、卫星等高端装备的配套及对于其他行业制造装备的零部件等简单配套，而更重要的发展方向将是为各行业提供控制系统、成套生产线、机器人等各种高级形式的配套。 机器人概念股联动概念：传感器概念、工业机器人概念、工业自动化概念 机器人概念股相关上市公司汇总： 三丰智能（300276）输送机器人 目前公司智能输送成套设备涵盖空中、地面输送两大类别，共11大系列、50余个品种、120余种规格，已形成较完备的产品体系，能满足不同行业客户个性化的智能输送要求。公司于2012
年11月被评选为2012火炬计划重点高新技术企业。收购天津小松75%股权，天海小松是一家专业从事自动化仓储设备解决方案的企业，其主要产品包括堆垛机、穿梭车、输送机、控制系统以及仓储管理系统等。 亚威股份（002559）焊接机器人/搬运机器人 拟以1250万欧元购买徕斯公司部分机器人技术，与徕斯公司成立合资公司生产机器人本机和进行系统自动化集成。合资公司业务领域：裸机，焊接、搬运和塑料行业的系统集成；市场围：中国及除欧洲以外的国际市场，另徕斯公司美国和亚洲市场采购合资公司机器人，基于有竞争力的品质和价格。徕斯公司是一家注册地址在德国法兰克福，集机器人技术与系统自动化集成于一体的跨国技术公司，经过多年系统解决统方案。 紫光股份（000938 ）家用机器人 公司参股公司紫光优蓝（占20%），注册资本为500万元。紫光优蓝是国领先的家用智能机器人研发销售公司，并与清华大学、中科院等科研机构形成战略合作，在人工智能、语音识别、智能感应等各方面都是行业的专家。 智云股份（300097）工业自动化 公司是国领先的发动机领域成套自动化装备方案解决商，公司成套自动化检测和自动装配稳固国市场。公司已经发展成为工业自动化领域具有核心技术、拥有完整客户解决方案的成套装备供应商。DCT变速器（双离合变速器）是自动变速器的一个主要发展
工业机器人技术论文 机器人是具有一些类似人的功能的机械电子装置或者叫自动化装置，它仍然是个机器。机器人按照用途可分为工业机器人、农业机器人、医用机器人、水下机器人等。国际标准化组织于1987年对工业机器人给出了定义“：工业机器人是一种具有自动控制和移动功能，能够完成各种作业的可编程操作机”。现代工业生产的自动化领域里，例如材料的搬运、机床的上料及卸料、整部机器的装配，都可用机器人来完成某些部分的工作。今天在工业上用的机器人并不是科幻小说、电影中所渲染的那种人型怪物。实际上，它们的外表都不像人，只是它的动作具有手指、手腕、手臂的特征而已。工业机器人可以在高温、高压、有毒等环境下工作。可以提高生产效率、保障了人的健康和安全。工业机器人最早出现在20世纪60年代，只是工作只限于上下料阶段，此后机器人进入了缓慢发展期，知道80年代，为了满足汽车行业蓬勃发展需要，出现了电焊机器人、弧焊机器人、喷涂机器人以及搬运机器人等四大类工业机器人产品并已成熟、并形成产业化规模。而这一年代被称为“机器人元年”。并且出现了装配机器人及柔性装配线。90年代装配机器人及柔性装配技术得到了广泛应用。现代机器人与数控技术(NC)、可编程控制器(PLC)并称为工业自动化的三大支柱技术和基本手段。工业机器人最早出现在20世纪60年代，只是工作只限于上下料阶段，此后机器人进入了缓慢发展期，知道80年代，为了满足汽车行业蓬勃发展需要，出现了电焊机器人、弧焊机器人、喷涂机器人以及搬运机器人等四大类工业机器人产品并已成熟、并形成产业化规模。而这一年代被称为“机器人元年”。并且出现了装配机器人及柔性装配线。90年代装配机器人及柔性装配技术得到了广泛应用。现代机器人与数控技术(NC)、可编程控制器(PLC)并称为工业自动化的三大支柱技术和基本手段。 工业机器人由于其作业的高度柔性和可靠性，操作简单等特点，被广泛应用于汽车制造、工程机械、机车车辆、电子和电器、计算机和信息以及生物制药领域。
工业机器人常见五大应用领域及关键技术 去年全球工业机器人销量达到24万台，同比增长8%。其中，我国工业机器人市场销量超过6.6万台，继续保持全球第一大工业机器人市场的地位。但是，按机器人密度来看，即每万名员工对应的机器人保有量，我国不足30台，远低于全球约为50多台的平均水平。 前瞻产业研究院《2016-2021年中国工业机器人行业产销需求预测与转型升级分析报告》数据显示：2015年我国工业机器人产量为32996台，同比增长21.7%。2016年机器人产业将继续保持快速增长，今年一季度我国工业机器人产量为11497台，同比增长19.9%。此外，数据显示，2015年我国自主品牌工业机器人生产销售达22257台，同比增长31.3%。国产自主品牌得到了一定程度的发展，但与发达国家相比，仍有一定差距。 2016年未来全球工业机器人市场趋势包括：大国政策主导，促使工业与服务机器人市场增长；汽车工业仍为工业机器人主要用户；双臂协力型机器人为工业机器人市场新亮点。 一、什么是工业机器人 工业机器人是一种通过重复编程和自动控制，能够完成制造过程中某些操作任务的多功能、多自由度的机电一体化自动机械装备和系统，它结合制造主机或生产线，可以组成单机或多机自动化系统，在无人参与下，实现搬运、焊接、装配和喷涂等多种生产作业。 当前，工业机器人技术和产业迅速发展，在生产中应用日益广泛，已成为现代制造生产中重要的高度自动化装备。
二、工业机器人的特点 自20世纪60年代初第一代机器人在美国问世以来，工业机器人的研制和应用有了飞速的发展，但工业机器人最显著的特点归纳有以下几个。 1.可编程。生产自动化的进一步发展是柔性自动化。工业机器人可随其工作环境变化的需要而再编程，因此它在小批量多品种具有均衡高效率的柔性制造过程中能发挥很好的功用，是柔性制造系统（ＦＭＳ）中的一个重要组成部分。 2.拟人化。工业机器人在机械结构上有类似人的行走、腰转、大臂、小臂、手腕、手爪等部分，在控制上有电脑。此外，智能化工业机器人还有许多类似人类的“生物传感器”，如皮肤型接触传感器、力传感器、负载传感器、视觉传感器、声觉传感器、语言功能等。传感器提高了工业机器人对周围环境的自适应能力。 3.通用性。除了专门设计的专用的工业机器人外，一般工业机器人在执行不同的作业任务时具有较好的通用性。比如，更换工业机器人手部末端操作器（手爪、工具等）便可执行不同的作业任务。 4.机电一体化。工业机器人技术涉及的学科相当广泛，但是归纳起来是机械学和微电子学的结合——机电一体化技术。第三代智能机器人不仅具有获取外部环境信息的各种传感器，而且还具有记忆能力、语言理解能力、图像识别能力、推理判断能力等人工智能，这些都和微电子技术的应用，特别是计算机技术的应用密切相关。因此，机器人技术的发展必将带动其他技术的发展，机器人技术的发展和应用水平也可以验证一个国家科学技术和工业技术的发展和水平。 三、工业机器人常见的五大应用领域 1.机械加工应用（2%） 机械加工行业机器人应用量并不高，只占了2%，原因大概也是因为市面上有许多
第3期(总第160期) 2010年6月机械工程与自动化 M ECHA N ICAL EN GI NEER IN G & AU T O M A T IO N N o.3Jun. 文章编号:1672-6413(2010)03-0133-03 工业机器人在冲压自动化生产线中的应用 陈立新,郭文彦 (华北电力大学机械工程系,河北 保定 071003) 摘要:首先分析了机械手自动化生产线和机器人自动化生产线的区别及优劣。然后以机器人自动化冲压线为例,分析了其机械部分的结构及特点,并对其进行了总体布局设计和电气监控设计。结果表明,设计方案可同时实现单独控制和连线自动控制的功能,并可与安全总线一起构成安全防护系统,具有一定的实用性和参考价值。 关键词:工业机器人;冲压;自动化 中图分类号:T P242.2∶T G 38 文献标识码:A 收稿日期:2009-09-27;修回日期:2010-01-21 作者简介:陈立新(1963-),女,河北保定人,副教授,博士,主要研究方向为机械设计及制造。 0 引言 汽车车身钣金件冲压线是汽车生产过程中的重要设备,其生产质量和效率直接影响到汽车的质量和生产效率。冲压生产自动化是提高劳动生产率和改善劳动条件的有效措施和主要方法。随着我国汽车、电器产品质量的不断提高和生产规模的不断扩大,我国金属冲压行业实现生产自动化势在必行。1 各种生产方式的比较 冲压工艺中的生产方式有传统的人工生产方式(如图1所示)与自动化生产方式(如图2与图3所示)。从产品质量的稳定性、人员劳动强度、安全生产、生产效率各方面进行比较,自动化生产方式有较大优势,也是冲压生产方式的发展趋势。冲压自动化生产线又分为机械手自动化生产线、机器人自动化生产线和多工位压力机生产线等方式。 图1 人工生产线示意图 图2 机械手自动化生产线示意图 机械手自动化生产线和机器人自动化生产线的区 别主要表现在以下几个方面:
工业机器人在自动化控制领域的应用 作者：黄玮文 来源：《科技风》2020年第28期 摘要：随着时代的发展，我国在各方面取得了巨大的进步，尤其是在新兴技术方面。机器人这门技术，它涉及了多类学科。比如人工智能、传感技术、计算机技术、信息技术等。机器人的应用是十分广泛的，在医疗、建筑、工业、科研等方面应用非常普遍，自动化的工业机器人发展水平，标志着一个国家在工业自动化方面的水平。本文主要对工业机器人在自动化领域的应用进行了一定的分析，希望能够对相关的部门有所帮助。 关键词：工业机器人;自动化;应用 一、工业自动化控制的功能与特点 （一）工业自动化控制功能 机器人在自动化控制的过程中能够实现演示功能，机器人能够通过之前预设的相关指令来完成一系列的示教过程。在操作的过程中，将预算好的位置、速度、动作代码输入到机器人的控制系统以后，指令会存储在存储器里，控制系统会通过代码将指令不断地传输给操作系统。控制系统运作的功能主要是通过操作系统管理机器人运动速度的快慢、动作形态来进行控制。 （二）工业自动化控制的特点 工业自动化机器人能够帮助解放人类的劳动力，同时还能够完成一些我们人类完成不了的危险任务，机器人原理与力学结构学的原理有着非常密切的联系，它的运行状态可以通过坐标的方式来展现出来，与此同时，改变相应的坐标能够控制机器人的动作姿态。另外，工业自动化机器人需要智能任务输入，它能够按照我们人类的意识来进行行动，改变工业自动化机器人的参数后会让机器人的运行状态随之改变，相应的动作也会发生改变，通过对信息数据库的管理能够对机器人进行管理，决定它的行为与动作。 （三）工业机器人控制系统的特点 机器人控制系統是由计算机来实现多个独立系统的协调工作，控制主要是按照人类的意志进行行动，可以赋予机器人特定智能的任务，机器人在特定的程序下来完成任务。描述机器人状态和运动是一个数学模型非线性的表现，机器人在状态和外力发生变化的同时，它的参数会随着状态和外力的变化而变化，整个变量之间还存在耦合，所以在使用的过程中使用闭环位置是不够的，还需要采用加速度闭环进行工作。机器人的动作并不是一个路径来完成的，它的动作是通过不同的方式和不同的路径来完成，所以在设置方式和路径的过程中存在最优问题，工