工业机器人关键技术及五大应用盘点

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  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自动化设备可以胜任机械加工的任务。机械加工机器人主要从事应用的领域包括零件铸造、激光切割以及水射流切割。

  2.机器人喷涂应用(4%)

  这里的机器人喷涂主要指的是涂装、点胶、喷漆等工作,只有4%的工业机器人从事喷涂的应用。

  3.机器人装配应用(10%)

  装配机器人主要从事零部件的安装、拆卸以及修复等工作,由于近年来机器人传感器技术的飞速发展,导致机器人应用越来越多样化,直接导致机器人装配应用比例的下滑。

  4.机器人焊接应用(29%)

  机器人焊接应用主要包括在汽车行业中使用的点焊和弧焊,虽然点焊机器人比弧焊机器人更受欢迎,但是弧焊机器人近年来发展势头十分迅猛。许多加工车间都逐步引入焊接机器人,用来实现自动化焊接作业。

  5.机器人搬运应用(38%)

  目前搬运仍然是机器人的第一大应用领域,约占机器人应用整体的4成左右。许多自动化生产线需要使用机器人进行上下料、搬运以及码垛等操作。近年来,随着协作机器人的兴起,搬运机器人的市场份额一直呈增长态势。

  近年来随着技术发展,工业机器人技术日新月异,那么到底不同类型的工业机器都涉及哪些高科技含量的技术呢?

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