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軌道交通新聞
六種常見的工業(yè)機(jī)器人性能大比拼 誰是大贏家?
星之球科技 來源:傳動論壇2016-03-13 我要評論(0 )
近年,工業(yè)機(jī)器人的熱度持續(xù)升溫。在全球工業(yè)升級變革中,工業(yè)機(jī)器人肩負(fù)提高工廠自動化程度,提高生產(chǎn)力與生產(chǎn)效率的重?fù)?dān)。在工
近年,工業(yè)機(jī)器人的熱度持續(xù)升溫。在全球工業(yè)升級變革中,工業(yè)機(jī)器人肩負(fù)提高工廠自動化程度,提高生產(chǎn)力與生產(chǎn)效率的重?fù)?dān)。在工業(yè)現(xiàn)場中,機(jī)器人種類繁多。今天我們就對各類工業(yè)機(jī)器人性能進(jìn)行大比拼。
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移動機(jī)器人(AGV)
移動機(jī)器人(AGV)是工業(yè)機(jī)器人的一種類型,它由計(jì)算機(jī)控制,具有移動、自動導(dǎo)航、多傳感器控制、網(wǎng)絡(luò)交互等功能,它可廣泛應(yīng)用于機(jī)械、電子、紡織、卷煙、醫(yī)療、食品、造紙等行業(yè)的柔性搬運(yùn)、傳輸?shù)裙δ?,也用于自動化立體倉庫、柔性加工系統(tǒng)、柔性裝配系統(tǒng)(以AGV作為活動裝配平臺);同時(shí)可在車站、機(jī)場、郵局的物品分撿中作為運(yùn)輸工具。
國際物流技術(shù)發(fā)展的新趨勢之一,而移動機(jī)器人是其中的核心技術(shù)和設(shè)備,是用現(xiàn)代物流技術(shù)配合、支撐、改造、提升傳統(tǒng)生產(chǎn)線,實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對點(diǎn)自動存取的高架箱儲、作業(yè)和搬運(yùn)相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)精細(xì)化、柔性化、信息化,縮短物流流程,降低物料損耗,減少占地面積,降低建設(shè)投資等的高新技術(shù)和裝備。
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點(diǎn)焊機(jī)器人
焊接機(jī)器人具有性能穩(wěn)定、工作空間大、運(yùn)動速度快和負(fù)荷能力強(qiáng)等特點(diǎn),焊接質(zhì)量明顯優(yōu)于人工焊接,大大提高了點(diǎn)焊作業(yè)的生產(chǎn)率。
點(diǎn)焊機(jī)器人主要用于汽車整車的焊接工作,生產(chǎn)過程由各大汽車主機(jī)廠負(fù)責(zé)完成。國際工業(yè)機(jī)器人企業(yè)憑借與各大汽車企業(yè)的長期合作關(guān)系,向各大型汽車生產(chǎn)企業(yè)提供各類點(diǎn)焊機(jī)器人單元產(chǎn)品并以焊接機(jī)器人與整車生產(chǎn)線配套形式進(jìn)入中國,在該領(lǐng)域占據(jù)市場主導(dǎo)地位。
隨著汽車工業(yè)的發(fā)展,焊接生產(chǎn)線要求焊鉗一體化,重量越來越大,165公斤點(diǎn)焊機(jī)器人是當(dāng)前汽車焊接中最常用的一種機(jī)器人。2008年9月,機(jī)器人研究所研制完成國內(nèi)首臺165公斤級點(diǎn)焊機(jī)器人,并成功應(yīng)用于奇瑞汽車焊接車間。2009年9月,經(jīng)過優(yōu)化和性能提升的第二臺機(jī)器人完成并順利通過驗(yàn)收,該機(jī)器人整體技術(shù)指標(biāo)已經(jīng)達(dá)到國外同類機(jī)器人水平。
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弧焊機(jī)器人
弧焊機(jī)器人主要應(yīng)用于各類汽車零部件的焊接生產(chǎn)。在該領(lǐng)域,國際大型工業(yè)機(jī)器人生產(chǎn)企業(yè)主要以向成套裝備供應(yīng)商提供單元產(chǎn)品為主。
關(guān)鍵技術(shù)包括:
(1)弧焊機(jī)器人系統(tǒng)優(yōu)化集成技術(shù):弧焊機(jī)器人采用交流伺服驅(qū)動技術(shù)以及高精度、高剛性的RV減速機(jī)和諧波減速器,具有良好的低速穩(wěn)定性和高速動態(tài)響應(yīng),并可實(shí)現(xiàn)免維護(hù)功能。
(2)協(xié)調(diào)控制技術(shù):控制多機(jī)器人及變位機(jī)協(xié)調(diào)運(yùn)動,既能保持焊槍和工件的相對姿態(tài)以滿足焊接工藝的要求,又能避免焊槍和工件的碰撞。
(3)精確焊縫軌跡跟蹤技術(shù):結(jié)合激光傳感器和視覺傳感器離線工作方式的優(yōu)點(diǎn),采用激光傳感器實(shí)現(xiàn)焊接過程中的焊縫跟蹤,提升焊接機(jī)器人對復(fù)雜工件進(jìn)行焊接的柔性和適應(yīng)性,結(jié)合視覺傳感器離線觀察獲得焊縫跟蹤的殘余偏差,基于偏差統(tǒng)計(jì)獲得補(bǔ)償數(shù)據(jù)并進(jìn)行機(jī)器人運(yùn)動軌跡的修正,在各種工況下都能獲得最佳的焊接質(zhì)量。
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激光加工機(jī)器人
激光加工機(jī)器人是將機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用于激光加工中,通過高精度工業(yè)機(jī)器人實(shí)現(xiàn)更加柔性的激光加工作業(yè)。本系統(tǒng)通過示教盒進(jìn)行在線操作,也可通過離線方式進(jìn)行編程。該系統(tǒng)通過對加工工件的自動檢測,產(chǎn)生加工件的模型,繼而生成加工曲線,也可以利用CAD數(shù)據(jù)直接加工??捎糜诠ぜ募す獗砻嫣幚怼⒋蚩?、焊接和模具修復(fù)等。
關(guān)鍵技術(shù)包括:
(1)激光加工機(jī)器人結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù):采用大范圍框架式本體結(jié)構(gòu),在增大作業(yè)范圍的同時(shí),保證機(jī)器人精度;
(2)機(jī)器人系統(tǒng)的誤差補(bǔ)償技術(shù):針對一體化加工機(jī)器人工作空間大,精度高等要求,并結(jié)合其結(jié)構(gòu)特點(diǎn),采取非模型方法與基于模型方法相結(jié)合的混合機(jī)器人補(bǔ)償方法,完成了幾何參數(shù)誤差和非幾何參數(shù)誤差的補(bǔ)償。
(3)高精度機(jī)器人檢測技術(shù):將三坐標(biāo)測量技術(shù)和機(jī)器人技術(shù)相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人高精度在線測量。
(4)激光加工機(jī)器人專用語言實(shí)現(xiàn)技術(shù):根據(jù)激光加工及機(jī)器人作業(yè)特點(diǎn),完成激光加工機(jī)器人專用語言。
(5)網(wǎng)絡(luò)通訊和離線編程技術(shù):具有串口、CAN等網(wǎng)絡(luò)通訊功能,實(shí)現(xiàn)對機(jī)器人生產(chǎn)線的監(jiān)控和管理;并實(shí)現(xiàn)上位機(jī)對機(jī)器人的離線編程控制。
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真空機(jī)器人
真空機(jī)器人是一種在真空環(huán)境下工作的機(jī)器人,主要應(yīng)用于半導(dǎo)體工業(yè)中,實(shí)現(xiàn)晶圓在真空腔室內(nèi)的傳輸。真空機(jī)械手難進(jìn)口、受限制、用量大、通用性強(qiáng),其成為制約了半導(dǎo)體裝備整機(jī)的研發(fā)進(jìn)度和整機(jī)產(chǎn)品競爭力的關(guān)鍵部件。而且國外對中國買家嚴(yán)加審查,歸屬于禁運(yùn)產(chǎn)品目錄,真空機(jī)械手已成為嚴(yán)重制約我國半導(dǎo)體設(shè)備整機(jī)裝備制造的“卡脖子”問題。直驅(qū)型真空機(jī)器人技術(shù)屬于原始創(chuàng)新技術(shù)。
關(guān)鍵技術(shù)包括:
(1)真空機(jī)器人新構(gòu)型設(shè)計(jì)技術(shù):通過結(jié)構(gòu)分析和優(yōu)化設(shè)計(jì),避開國際專利,設(shè)計(jì)新構(gòu)型滿足真空機(jī)器人對剛度和伸縮比的要求;
(2)大間隙真空直驅(qū)電機(jī)技術(shù):涉及大間隙真空直接驅(qū)動電機(jī)和高潔凈直驅(qū)電機(jī)開展電機(jī)理論分析、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、制作工藝、電機(jī)材料表面處理、低速大轉(zhuǎn)矩控制、小型多軸驅(qū)動器等方面。
(3)真空環(huán)境下的多軸精密軸系的設(shè)計(jì)。采用軸在軸中的設(shè)計(jì)方法,減小軸之間的不同心以及慣量不對稱的問題。
(4)動態(tài)軌跡修正技術(shù):通過傳感器信息和機(jī)器人運(yùn)動信息的融合,檢測出晶圓與手指之間基準(zhǔn)位置之間的偏移,通過動態(tài)修正運(yùn)動軌跡,保證機(jī)器人準(zhǔn)確地將晶圓從真空腔室中的一個(gè)工位傳送到另一個(gè)工位。
(5)符合SEMI標(biāo)準(zhǔn)的真空機(jī)器人語言:根據(jù)真空機(jī)器人搬運(yùn)要求、機(jī)器人作業(yè)特點(diǎn)及SEMI標(biāo)準(zhǔn),完成真空機(jī)器人專用語言。
(6)可靠性系統(tǒng)工程技術(shù):在IC制造中,設(shè)備故障會帶來巨大的損失。根據(jù)半導(dǎo)體設(shè)備對MCBF的高要求,對各個(gè)部件的可靠性進(jìn)行測試、評價(jià)和控制,提高機(jī)械手各個(gè)部件的可靠性,從而保證機(jī)械手滿足IC制造的高要求。
6
潔凈機(jī)器人
潔凈機(jī)器人是一種在潔凈環(huán)境中使用的工業(yè)機(jī)器人。隨著生產(chǎn)技術(shù)水平不斷提高,其對生產(chǎn)環(huán)境的要求也日益苛刻,很多現(xiàn)代工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)都要求在潔凈環(huán)境進(jìn)行,潔凈機(jī)器人是潔凈環(huán)境下生產(chǎn)需要的關(guān)鍵設(shè)備。
關(guān)鍵技術(shù)包括:
(1)潔凈潤滑技術(shù):通過采用負(fù)壓抑塵結(jié)構(gòu)和非揮發(fā)性潤滑脂,實(shí)現(xiàn)對環(huán)境無顆粒污染,滿足潔凈要求。
(2)高速平穩(wěn)控制技術(shù):通過軌跡優(yōu)化和提高關(guān)節(jié)伺服性能,實(shí)現(xiàn)潔凈搬運(yùn)的平穩(wěn)性。
(3)控制器的小型化技術(shù):根據(jù)潔凈室建造和運(yùn)營成本高,通過控制器小型化技術(shù)減小潔凈機(jī)器人的占用空間。
(4)晶圓檢測技術(shù):通過光學(xué)傳感器,能夠通過機(jī)器人的掃描,獲得卡匣中晶圓有無缺片、傾斜等信息。
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