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装配机器人的应用场景及现状分析 装配机器人的关键技术包括哪些

  • 2022年8月10日 zengyan来源:互联网 296 12
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装配机器人是柔性自动化装配系统的核心设备,由机器人操作机、控制器、末端执行器和传感系统组成。机器人的结构类型有水平关节型、直角坐标型、多关节型和圆柱坐标型等;控制器一般采用多CPU或多级计算机系统,实现运动控制和运动编程等。

装配机器人的应用场景及现状分析

装配机器人是柔性自动化装配系统的核心设备,由机器人操作机、控制器、末端执行器和传感系统组成。机器人的结构类型有水平关节型、直角坐标型、多关节型和圆柱坐标型等;控制器一般采用多CPU或多级计算机系统,实现运动控制和运动编程;末端执行器为适应不同的装配对象而设计成各种手爪和手腕等;传感系统又来获取装配机器人与环境和装配对象之间相互作用的信息。

装配机器人的大量作业是轴与孔的装配,在轴与孔存在误差的情况下进行装配,需要机器人具有动作的柔顺性。主动柔顺性是根据传感器反馈的信息调整机器人手部动作,而从动柔顺心则利用不带动力的机构来控制手爪的运动以补偿其位置误差。

装配机器人特点

每台组装机器人手臂可根据工艺需要配备不同工装,以满足未来生产线多批次、小批量的多样生产要求,只需要简单地编程及工装更换即可实现快速切换。

机器人的高精度与作业的稳定性,可用于精益工业生产过程。

装配力控制。利用智能力/转矩运动技术进行零部件装配,同时消除了零件卡死和损坏的风险。

视觉功能,引导机器人正确识别和抓取工件,传送到精确装配位置。

机器人投入产出比高,设备回收期短。

据中研普华产业研究院出版的《2022-2027年中国装配机器人行业市场全面分析及发展趋势调研报告》统计分析显示:

装配机器人主要用于各种电器制造(包括家用电器,如电视机、录音机、洗衣机、电冰箱、吸尘器)、小型电机、汽车及其部件、计算机、玩具、机电产品及其组件的装配等方面。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。

装配机器人的关键技术包括哪些

装配机器人的图形仿真技术

对于复杂装配作业,示教编程方法效率往往不高,如果能直接把机器人控制器与CAD系统相链接,则能利用数据库中与装配作业有关的信息对机器人进行离线编程,使机器人在结构环境下的编程具有很大的灵活性。另一方面,如果将机器人控制器与图形仿真系统相连,则可离线对机器人装配作业进行动画仿真,从而验证装配程序的正确性、可执行性及合理性,为机器人作业编程和调试带来直观的视觉效果。

检测传感技术:

检测传感技术的关键是传感器技术,它主要用于检测机器人系统中自身与作业对象、作业环境的状态,向控制器提供信息以决定系统动作。传感器精度、灵敏度和可靠性很大程度决定了系统性能的好坏。

装配机器人的精确定位

装配机器人运动系统的定位精度由机械系统静态运动精度(几何误差、热和载荷变形误差)和机电系统高频响应的暂态特性(过渡过程)所决定,其中静态精度取决于设备的制造精度和机械运动形式,动态响应取决于外部跟踪信号、系统固有的开环动态特性、所采用的减振方法(阻尼)和控制器的调节作用。

装配机器人控制器的研制

装配机器人的伺服控制模块是整个系统的基础,它的特点是实现了机器人操作空间力和位置混合伺服控制,实现了高精度的位置控制、静态力控制,并且具有良好的动态力控制性能。伺服模块之上的局部自由控制模块相对独立于监督控制模块,它能完成精密的插圆孔、方孔等较为复杂的装配作业。监督控制模块是整个系统的核心和灵魂。

装配机器人柔顺手腕的研制

通常而言,通用机器人均可用于装配操作,利用机器人固有的结构柔性,可以对装配操作中的运动误差进行修正。通过对影响机器人刚度的各种变量进行分析,并通过调整机器人本身的结构参数来获得期望的机器人末端刚度,以满足装配操作对机器人柔顺性要求。但在装配机器人中采用柔性操作手爪则能更好地取得装配操作所需的柔顺性,由于装配操作对机器人精度、速度和柔顺性等性能要求较高。所以有必要设计专门用于装配作业的柔顺手腕,利用柔顺手腕是实际装配操作中使用最多的柔顺环节。

装配机器人是柔性自动化装配系统的核心设备,由机器人操作机、控制器、末端执行器和传感系统组成。其中操作机的结构类型有水平关节型、直角坐标型、多关节型和圆柱坐标型等;控制器一般采用多CPU或多级计算机系统,实现运动控制和运动编程;末端执行器为适应不同的装配对象而设计成各种手爪和手腕等;传感系统用来获取装配机器人与环境和装配对象之间相互作用的信息。

工业机器人是在工业生产中使用的机器人的总称,主要用于完成工业生产的某些作业。依据具体应用目的的不同,又常以其主要用途命名。焊接机器人是目前应用最多的工业机器人,包括点焊和弧焊机器人,用于现实自动化焊接作业;装配机器人比较多用于电子部件或电器的装配;喷涂机器人代替人进行各种喷涂作业;搬运、上料、下料及码垛机器人的功能是根据工况要求的速度和精度,将物品从一处运到另一处;还有很多其他用途的机器人,如将金属溶液浇到压铸机中的浇注机器人等。

面向航天航空领域总装力控柔性装配任务的双臂协作精密装配机器人系统,目前可实现批量、重复、工艺过程相对较简单的工作进行自动化替代,提高生产效率以及装配质量。

更多机器人装配相关应用

机器人点胶: 点胶作业需要的材料被移动从一个位置到另一个位置。的一致,准确的动作的工业机器人使它们非常适合配药。

机器人密封: 粘接和密封是在生产过程中使用粘合剂或密封剂的过程。粘接和密封的机器人可用来增加期望这一进程的速度和准确性。机器人粘接和密封被广泛地用于组装电器小部件、电子元件表面贴装、汽车部件贴装等,具有广泛的工艺应用。

未来行业市场发展前景和投资机会在哪?欲了解更多关于行业具体详情可以点击查看中研普华产业研究院的报告《2022-2027年中国装配机器人行业市场全面分析及发展趋势调研报告》

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