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不断发展的工业机器人技术
北京现代汽车有限公司 刘鹏
随着汽车生产向着多品种、小批量方向发展,工业机器人在汽车工业中的点焊、弧焊、喷漆、注塑、装配、搬运、冲压等领域应用越来越普遍,在大大提高生产效率的同时,更使产品质量得到了很大的改进。
工业机器人概述
工业机器人是一种能自动控制、可重复编程、多功能、多自由度的操作机器,能搬运材料、工作或操持工具、完成各种作业。工业机器人与其他专用自动机的主要区别在于,专用自动机是适应大量生产的专用自动化设备,而工业机器人是一种能适应产品种类变更、具有多自由度动作功能的柔性自动化设备。
工业机器人由主体、驱动系统和控制系统 3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: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。
工业机器人技术的发展
尽管工业机器人的应用范围从焊接与切割一直到装配与托盘装运,但是长期以来,人们对于工业机器人的能力普遍持怀疑态度,许多人认为工业机器人做不了太多的工作。其实,导致工业机器人技术停滞不前的主要原因应该是使用者克服传统、认识其潜在用途的能力。
现在,工业机器人正在重新回到汽车制造业的核心领域。新一代的工业机器人具有更强的能力和更高的复杂性,这一切源于离线编程设计在工业机器人领域的应用。离线编程软件使工程师可在办公室内完成对机器人的编程,而无需中断生产。借助离线编程软件提供的各种工具,工程师可在不影响生产的前提下执行培训、编程和优化等任务,提升机器人系统的盈利能力。通过为设计、自动化制造模拟创造出交互式软件环境,离线编程减少了机器人编程所需的时间与成本,提前对机器人的规划越好,整体生产效率提高得越显著。
机器人的全过程编程可以在三维虚拟工厂里实现,而不必将其从生产中撤出来,这能够让工程师为机器人开发出最佳顺序,同时帮助他们设计出更好的工艺。
在点焊、弧焊、喷漆、注塑、装配、搬运、冲压等汽车制造领域,工业机器人的离线编程允许工程师进行可行性研究,能够在任何设备投资前,鉴别其工艺是否可行。
因此,工业机器人将有望执行更多、更复杂的任务,如:控制外围设备、从另一个系统中读取数据,并焊接零件、喷涂车身。
汽车行业中机器人技术的不断发展让工厂的管理者们降低成本,同时加强了产品质量和提高了生产能力。未来,工业机器人将在制造和装配系统、工厂安全和可靠、实时性能的评估和控制领域发挥越来越重要的作用。 3/21/2007


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