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工业机器人在智慧工厂的作用åŠåº”用方å‘

[å¤åˆ¶é“¾æŽ¥]
admin
  • TAçš„æ¯æ—¥å¿ƒæƒ…
    擦汗
    2019-8-13 14:13

    • 签到天数: 32 天

    [LV.5]常ä½å±…æ°‘I
    å‘表于 2017-11-8 14:21:59 | 显示全部楼层 |阅读模å¼
    1．工业机器人的规模化生产应用åŠè¦æ±‚　　　　éšç€â€œå·¥ä¸š4.0â€æ™ºèƒ½æ—¶ä»£çš„到æ¥ä»¥åŠã€Šä¸­å›½åˆ¶é€ 2025》的规划， 工业机器人作为其é‡è¦çš„æž„æˆè¦ç´ ï¼Œ 在生产制造过程中， 如雨åŽæ˜¥ç¬‹èˆ¬å¤§é‡æ¶ŒçŽ°å‡ºæ¥ï¼Œå¹¶ä¸”在工业生产中扮演ç€è¶Šæ¥è¶Šé‡è¦çš„角色。　　
    9a902287ad9366b6385d3c6813e2b3f6.jpg 　　从因最åˆçš„ä¼ä¸šâ€œç”¨å·¥è’â€ä¸ºæ›¿ä»£äººåŠ›ç”¨äºŽç”Ÿäº§è‡³ä»Šï¼Œå·¥ä¸šæœºå™¨äººæ—©å·²æˆä¸ºæ ‡å‡†é…置的自动化装备，在生产的方方é¢é¢èŽ·å¾—了广泛的应用，并æˆä¸ºå·¥åŽ‚规模化生产过程中一é“独特的风景线。　　　　éšç€å¸‚场å‘展åŠæŠ€æœ¯è¿›æ­¥ï¼Œå·¥ä¸šæœºå™¨äººåœ¨å·¥åŽ‚应用的范围越æ¥è¶Šå¹¿ï¼Œ 实现的功能也越æ¥è¶Šå¤šã€‚从替代直接生产人力，ä¸çŸ¥ç–²å€¦åœ°å®Œæˆç®€å•ã€é‡å¤çš„å–放料动作，到目å‰ä»Žæå‡äº§å“生产效率ã€å·¥è‰ºåŠå“质人手，构建系统化è¿ä½œå¹³å°ï¼Œåœ¨å®žçŽ°ä»¥æ™ºæ…§å·¥åŽ‚为代表的“工业4.0†时代进程中， 工业机器人æˆä¸ºä¸å¯æ›¿ä»£çš„é‡è¦ç”Ÿäº§å†›ã€‚　　　　目å‰ï¼Œå·¥ä¸šæœºå™¨äººçš„生产应用已渗é€åˆ°äº§å“生产的å„环节中，在既定的程åºå’ŒèŒƒå›´å†…，实现了产å“的生产加工ã€å–放ã€æ¬è¿ç­‰åŠŸèƒ½ã€‚然而， 并éžæ‰€æœ‰çš„生产环节都有必è¦æŠ•å…¥æœºå™¨äººï¼Œæœºå™¨äººåœ¨æŠ•äººç”Ÿäº§åº”用å‰ï¼Œé¦–先应进行全é¢çš„技术ç»æµŽæ•ˆç›Šè¯„估，确ä¿å…¶ç”Ÿäº§åº”用，满足以下几点： ①应满足产å“的生产工艺è¦æ±‚和集æˆåŒ–设备的技术è¦æ±‚。② 满足生产负è·è¦æ±‚和安全防护è¦æ±‚。③机器人å–放料动作时间应满足生产节æ‹å’Œç”Ÿäº§æ•ˆçŽ‡çš„è¦æ±‚。④机器人抓å–物料应满足产å“加工精度ã€å¤–观等å“è´¨è¦æ±‚。　　
    　　2．工业机器人的生产角色　　　　工业机器人在生产应用领域ä¸æ–­æ‰©å¤§ï¼Œ 使生产对机器人ä¸æ–­æ出新的è¦æ±‚，从而推动了机器人技术水平的æ高。åŒæ—¶ï¼Œæœºå™¨äººæ€§èƒ½ä¸Žæ™ºèƒ½æ°´å¹³çš„æ高也使得机器人ä¸æ–­å–代人在生产中的角色，广泛地代替人从事å„项生产作业， æˆä¸ºä¼ä¸šç”Ÿäº§æ´»åŠ¨ä¸­çš„主è¦åŠ³åŠ¨åŠ›ã€‚工业机器人在生产中的角色，从代替人的大部分体力劳动，到部分脑力劳动，å†ä¸æ–­è¿›åŒ–到集æˆè‡ªåŠ¨åŒ–生产系统中，å‘挥ç€ç®¡ç†å调的作用。　　　　孤立的机器人在生产中没有任何实用价值。机器人在生产中的角色ã€ä½œç”¨å®žé™…上是根æ®ç”Ÿäº§å†…容ã€äº§å“结构ã€å·¥è‰ºè¦æ±‚等因素，通过ä¸åŒçš„末端执行装置(手爪)结构和功能体现出æ¥çš„， 实现了上下料ã€è£…é…ã€åŠ å·¥ã€æ£€æµ‹åŠæ™ºèƒ½åˆ¤å®šç­‰å„ç§ç‹¬ç«‹æˆ–å¤åˆçš„作业功能。　　
    ac22fcaaa9cd53a5c572066e975360e8.jpg 　　对于执行生产加工ã€äº§ç”Ÿäº§å“附加价值的的工艺加工类机器人，其手爪整åˆäº†å„类加工工具(焊枪ã€å–·æžªã€åˆ€å…·ã€ç ‚è½®åŠæŠ›å…‰è½®ç­‰)， 实现了焊接ã€æ¶‚装ã€æ‰“磨ã€æ£€æµ‹ã€è£…é…等生产过程，在生产中承担了主è¦è§’色，在工艺ã€ç²¾åº¦ã€ç”Ÿäº§æ•ˆçŽ‡ã€å“质等方é¢æ˜¯ä¸å¯æ›¿ä»£çš„。然而，对于那些é…åˆå·¥ä½œæ¯æœºæˆ–其他自动化设备，或独立实现å–放料的辅助类机器人，其手爪的结构ã€åŠŸèƒ½è¾ƒå•ä¸€ï¼Œåœ¨å·¥è‰ºã€ç”Ÿäº§æ•ˆçŽ‡ã€å“质等方é¢å¹¶æ²¡æœ‰æ˜Žæ˜¾çš„优势，承担了生产辅助工作，具有å¯æ›¿ä»£æ€§ã€‚ç›®å‰ï¼Œåœ¨ç”Ÿäº§å„环节广泛应用的工业机器人，约75％从事ç€ç®€å•å–放物料的辅助工作。因而， 承担生产é…角ä»ç„¶æ˜¯ç›®å‰å·¥ä¸šæœºå™¨äººç”Ÿäº§åº”刚的丰æµã€‚　　　　如果说å„类结构和功能的手爪使工业机器人游刃有余地在生产中å‘挥巨大的作用，那么，增设辅助机械装置，将机器人装在å¯ç§»åŠ¨çš„滑å°ã€å¯¼è½¨æˆ–滚轮上，使机器人扩大生产作业空间，无异于给机器人安上腿脚ã€æ’上翅膀，实现了一个或多个维度的移动， 人大æ高了机器人的工作能力和应用领域。有了手和脚的机器人， å†é…ç½®CCDã€ä¼ æ„Ÿå™¨ç­‰è§†è§‰æ„Ÿåº”装置，就如åŒç»™æœºå™¨äººè£…上了眼ç›å’Œå¤§è„‘，使其具有å¯è§†åŒ–ã€åˆ†æžåˆ¤æ–­åŠç³»ç»Ÿå馈等功能，在生产系统集æˆçŽ¯å¢ƒä¸‹ï¼Œå¯å®žçŽ°åˆ†æžåˆ¤æ–­ã€æ•…障处ç†ã€ç”Ÿäº§ç®¡ç†ç­‰æ™ºèƒ½å·¥ä½œã€‚　　　　因此，高效率的机器人末端执行装置(手爪)，ä¸æ–­å»¶ä¼¸æœºå™¨äººè¡ŒåŠ¨ç©ºé—´çš„辅助机械装置，以肢æå‡æœºå™¨äººçš„视觉ã€æ„ŸçŸ¥ã€æ£€æµ‹åŠåˆ†æžç­‰çš„智慧能力， 是工业机器人在生产应用中地ä½å’Œè§’色的é‡è¦ä½“现。　　　　3．机器人集æˆCNC数控生产系统的建立　　　　产å“å­˜CNC数控生产加工过程中，所需的人力角色较多，有CNC数控机床æ“作åŠå–放料人员ã€æ£€æµ‹äººå‘˜ã€ç‰©æµäººå‘˜ã€æµåŠ¨å¤¹å…·çš„装拆夹人员 ã€ç»´ä¿®ä¿å…»äººå‘˜ã€å“质人员ã€ç”Ÿäº§æŠ€æœ¯åŠç®¡ç†äººå‘˜ç­‰ã€‚在这样人工å‚预度较多的生产环境下，对管ç†å调的è¦æ±‚较高，产能ã€å“è´¨ã€æˆæœ¬ç­‰æ–¹é¢å¾ˆå®¹æ˜“å—到因沟通å渊ä¸ç•…ã€ä¸åŠæ—¶ç­‰ä¸åˆ©å†ˆç´ çš„å½±å“，造æˆæµªè´¹ã€‚因此，如何利用机器人和自动化设备改å˜ç›®å‰ä¸åˆ©çš„生产局é¢æ˜¾å¾—尤为é‡è¦ã€‚　　
    540c9665dc804df1888c8c5fe4f64821.jpg 　　首先，从é™ä½ŽäººåŠ›éœ€æ±‚ã€å‡å°‘人工å‚预度的角度，对产å“çš„CNC数控生产工艺过程ã€è½¦é—´å¸ƒå±€ã€ç‰©æµçŠ¶å†µç­‰æ–¹é¢è¿›è¡Œåˆ†æžï¼Œå¯¹çŽ°æœ‰çš„人工作业方å¼è¿›è¡ŒåŠ¨ä½œæ—¶é—´åˆ†æžç ”究。在满足现有的生产带æ‹å’Œç”Ÿäº§æ•ˆçŽ‡çš„基础上，利用机器人模仿CNCæ“作åŠå–放料人员的动作è¦æ±‚，替代CNC数控机床æ“作åŠå–放料人员，开å‘机器人一拖二系统，如图l所示，实现一å°æœºå™¨äººå¯¹åº”两å°CNC数控机床，完æˆå–放物料的过程。　　　　当整个车间的直接生产人力全部由机器人一拖二系统代替时，物æµäººå‘˜å°±æˆä¸ºè½¦é—´çš„主è¦äººåŠ›ã€‚为了å‡å°‘物æµäººåŠ›ï¼ŒåŒæ—¶é™ä½Žæœºå™¨äººçš„生产投入，开å‘了机器人“一拖Nâ€ç³»ç»Ÿã€‚如图2所示，把机器人装在导轨上，从而延伸了机器人的作业空间，æ高了机器人的工作能力和应用范围，实现了一å°æœºå™¨äººåœ¨å¯¼è½¨ä¸Šç§»åŠ¨ï¼Œå¯¹åº”多å°CNC的自动化生产系统。　　　　为了让机器人专心完æˆå¯¹CNC数控机床的å–放料工作，通过规划“二二相连â€ä¾›æ”¶æ–™æµæ°´çº¿ï¼Œåœ¨åŽŸæœ‰N套“一拖二 â€ç³»ç»Ÿçš„基础上，建立专用的物æµå¿«é€Ÿè¾“é€é€šé“，如图3所示，实现物料的快速供应和产å“的快速周转，使机器人åŠæ—¶é…åˆCNC完æˆå–放料作业，达到产能的最人化，并且满足å°æ‰¹é‡ã€å¤šå“ç§çš„产å“生产通用性è¦æ±‚。　　　　无论是“一拖二â€ã€â€œä¸€æ‹–Nâ€è¿˜æ˜¯â€œäºŒäºŒç›¸è¿žâ€ç­‰ç³»ç»Ÿçš„å¼€å‘，都实现了机器人与CNC数控机床的集æˆåŒ–生产，机器人é…åˆCNC数控机床，完æˆäº†äº§å“的连续生产加工过程。机器人集æˆåŒ–生产节çœäº†æ“作人力，æ高了CNC数控机床的利用率，é¿å…了过多的人工干预导致的产能ã€å“质等ä¸ç¨³å®šçŠ¶å†µçš„å‘生。　　　　在CNC的辅助生产环节中，自动化设备的开å‘与应用åŒæ ·è¾ƒå¥½åœ°è§£å†³äº†ç”Ÿäº§ä¸­äººåŠ›éœ€æ±‚较多ã€ç”Ÿäº§æ•ˆçŽ‡ä¸è¶³ç­‰é—®é¢˜ã€‚比如，原有æµåŠ¨å¤¹å…·çš„装拆夹过程，人力需求较多，劳动强度大，生产效率较低，开å‘æµåŠ¨å¤¹å…·çš„自动装拆夹设备，以代替装拆夹人员。针对产å“在CNC加工åŽçš„å“质检测环节，检测人力需求多，生产效率低，且人工检测å“è´¨ä¸æ˜“ä¿è¯ï¼Œä»Žè€Œå¼€å‘了自动检测设备，代替检测人员。åŒæ—¶ï¼Œè‡ªåŠ¨åŒ–设备的å–放料过程，都å¯é€šè¿‡æœºå™¨äººè‡ªåŠ¨å®Œæˆã€‚　　　　无论是机器人集æˆç³»ç»Ÿï¼Œè¿˜æ˜¯è‡ªåŠ¨åŒ–设备，其é‡è¦çš„è¡¡é‡æŒ‡æ ‡ï¼Œæ˜¯é€‚应相似产å“的生产互æ¢æ€§ã€‚互æ¢æ€§è¶Šå¥½ï¼Œåˆ™ç³»ç»Ÿæˆ–设备的价值ã€ä½¿ç”¨æ•ˆçŽ‡åŠå¯¿å‘½å°±è¶Šé«˜ã€‚机器人集æˆç³»ç»Ÿäº’æ¢æ€§çš„基本è¦æ±‚是产å“å˜æ›´åŽï¼Œåªéœ€è°ƒæ•´æµåŠ¨å¤¹å…·ã€æœ«ç«¯æ‰§è¡Œå™¨(手爪)等与产å“相适应的部分，而ä¸ä¼šå½±å“机器人集æˆç³»ç»Ÿæ•´ä½“çš„è¿è¡Œæ–¹å¼åŠåŠŸèƒ½å®žçŽ°ã€‚               
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