(1.2.2)--1.2工业机器人发展概况.pdf

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1、1 CONTENTS PAGE 目录页 1 培训概述 六大要素分析 培训体系建立 年度培训实施 2 3 4 目录 任务目标 任务引入 背景知识 任务实施 任务目标 1）熟知 工业机器人的发展历程；2）了解 3）掌握工业机器人常见分类方法；工业机器人的发展现状和趋势；任务引入 在了解工业机器人的现状和发展趋势，掌握工业机器人分类方法的基础上，通过现场教学，了解工业机器人相关应用。背景知识 工业机器人的发展历程 工业机器人的发展现状和趋势 工业机器人的分类及应用 背景知识 1.工业机器人的历史 一一、工业机器人、工业机器人发展历程发展历程 1954年，美国戴沃尔提出了工业机器人的概念，并申请了专利

2、。1959年，第一台工业机器人在美国诞生。工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器人。它是自动执行工作的机器装置，是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。它可以接受人类指挥，也可以按照预先编排的程序运行。Unimate 背景知识 1.工业机器人的历史 一一、工业机器人、工业机器人发发展历程展历程 如图所示为一种焊接工业机器人的外形图。有了工业机器人的介入，保证了产品质量，提高了生产效率，同时避免了大量的工伤事故。近半个世纪的工业机器人的使用实践证明：工业机器人的应用与普及是实现自动化生产、提高社会生产效率、推动企业和社会发展生产力的有效手段。焊接工业机器人 背景知识 1.

3、工业机器人的现状 二二、工业机器人、工业机器人发发展展现状和趋势现状和趋势 工业机器人的出现将人类从繁重、单一的劳动中解放出来，它还能够从事一些不适合人类甚至超越人类能力的劳动，如在强辐射、强污染的环境下作业。工业机器人技术代表了机电一体化的最高成就，是当代科学技术发展中最活跃的领域之一，其研发、制造、应用各个环节已成为衡量一个国家科技创新和制造业水平的重要标志。机器人在我国也越来越受到政府、企业、金融机构等各方面的重视。“中国制造2025”也被称为中国版的工业4.0规划，工业机器人的使用是实现中国制造业转型升级的强力技术手段。背景知识 1.工业机器人的现状 二二、工业机器人、工业机器人发发展

4、展现状和趋势现状和趋势 中国机器人市场增长快速，2009年至2013年，中国工业机器人市场销量以年均60.7%超高速增长。2016年全年工业机器人产量达到72426套，增长343。到2017年末，中国机器人保有量将超过40万台。预计到2021年，我国工业机器人产量将达到1115万台；销售量将达到2304万台。中国工业机器人市场需求的高速增长带动了全球工业机器人产业快速发展，以ABB、库卡（KUKA）、安川电机（YASKAWA）、发那科（FANUC）为代表的国外机器人企业占据了中国工业机器人85%的市场份额。背景知识 2.工业机器人的趋势 二二、工业机器人、工业机器人发展历发展历程程和趋势和趋势

5、 国际工业机器人技术日趋成熟，基本沿着两个路径在发展：一是模仿人的手臂，实现多维运动，典型应用为点焊、弧焊机器人；二是模仿人的下肢运动，实现物料输送、传递等搬运功能，如搬运机器人机器人研发水平最高的是日本、美国与欧洲，他们在发展工业机器人方面各有千秋：各司其职，分层面完成交钥匙工程 日本 一揽子交钥匙工程。欧洲 采购与成套设计相结合。美国 低端技术水平有待改善。产业链条亟待充实与规范。国产 背景知识 1.工业机器人分类 三三、工业机器人、工业机器人分类及应用分类及应用 关于工业机器人分类，国际上没有制定统一的标准，可按负载重量、控制方式、自由度、结构、应用领域等划分。1、按机器人的技术等级划分

6、 （1）示教再现机器人 第一代工业机器人能够按照人类预先示教的轨迹、行为、顺序和速度重复作业，示教可由操作员手把手进行或通过示教器完成。示教器示教 手把手示教 背景知识 1.工业机器人分类 三三、工业机器人、工业机器人分类及应用分类及应用（2）感知机器人 第二代工业机器人程具有环境感知装置，能在一定度上适应环境的变化，目前已经进入应用阶段。（3）智能机器人 第三代工业机器人具有发现问题，并且能自主地解决问题的能力，尚处于实验研究阶段。配备视觉系统的工业机器人 背景知识 1.工业机器人分类 三三、工业机器人、工业机器人分类及应用分类及应用 2、按机器人的机构特征划分 工业机器人的结构形式 直角坐

7、标系 柱面坐标系 球面坐标系 多关节坐标系 背景知识背景知识 1.工业机器人分类 三三、工业机器人、工业机器人分类及应用分类及应用 2、按机器人的机构特征划分 y z x 直角坐标机器人 具有空间上相互垂直的多个直线移动轴，通过直角坐标方向的3个独立自由度确定其手部的空间位置，其动作空间为一长方体。其优点是刚度好，多做成大型龙门式框架结构，位置精度高，运动学求解简单，控制无耦合；但其结构庞大、动作范围小、灵活性差。直角坐标 背景知识背景知识 1.工业机器人分类 三三、工业机器人、工业机器人分类及应用分类及应用 2、按机器人的机构特征划分 柱面坐标机器人 主要由旋转基座、垂直移动和水平移动轴构成

8、，具有一个回转和两个平移自由度，其动作空间呈圆柱形。其特点是结构简单、占地面积小、位置精度高、运动直观、控制简单、不能抓取靠近立。r x 背景知识背景知识 1.工业机器人分类 三三、工业机器人、工业机器人分类及应用分类及应用 2、按机器人的机构特征划分 球面坐标机器人 空间位置分别由旋转、摆动和 平移 3 个自由度确定，动作空间形成球面的一部分。其优点是结构紧凑、动作灵活、占地面积小，但其结构复杂、定位精度低、运动直观性差。r 背景知识背景知识 1.工业机器人分类 三三、工业机器人、工业机器人分类及应用分类及应用 2、按机器人的机构特征划分 多关节坐标机器人 垂直多关节机器人 模拟人手臂功能，

9、由垂直于地面的腰部旋转轴、带动小臂旋转的肘部旋转轴以及小臂前端的手腕等组成，手腕通常有 23 个自由度，其动作空间近似一个球体。垂直多关节机器人 背景知识背景知识 1.工业机器人分类 三三、工业机器人、工业机器人分类及应用分类及应用 2、按机器人的机构特征划分 多关节坐标机器人 水平多关节机器人 结构上具有串联配置的两个能够在水平面内旋转的手臂，自由度可依据用途选择 24 个，动作空间为一圆柱体。z 2 1 3 水平多关节机器人 背景知识 2.工业机器人分类的应用 三三、工业机器人、工业机器人分类及应用分类及应用 按作业任务将工业机器人分为搬运、码垛、焊接、涂装、装配机器人。机器人搬运 被广泛

10、应用于机床上下料、冲压机自动化生产线、自动装配流水线、码垛搬运、集装箱等的自动搬运。背景知识 2.工业机器人分类的应用 三三、工业机器人、工业机器人分类及应用分类及应用 按作业任务将工业机器人分为搬运、码垛、焊接、涂装、装配机器人。机器人码垛 被广泛应用于化工、饮料、食品、啤酒、塑料等生产企业，对纸箱、袋装、罐装、啤酒箱、瓶装等各种形状的包装成品都适用。背景知识 2.工业机器人分类的应用 三三、工业机器人、工业机器人分类及应用分类及应用 按作业任务将工业机器人分为搬运、码垛、焊接、涂装、装配机器人。机器人焊接 最早应 用在装配生产线上。开拓了一种柔性自动化生产方式，实现了在一条焊接机器人生产线

11、上同时自动生产若干种焊件。背景知识 2.工业机器人分类的应用 三三、工业机器人、工业机器人分类及应用分类及应用 按作业任务将工业机器人分为搬运、码垛、焊接、涂装、装配机器人。机器人涂装 被广泛应用汽车、汽车零配件、铁路、家电、建材、机械等行业 背景知识 2.工业机器人分类的应用 三三、工业机器人、工业机器人分类及应用分类及应用 按作业任务将工业机器人分为搬运、码垛、焊接、涂装、装配机器人。机器人装配 被广泛应用于各种电器的制造行业及流水线产品的组装作业，具有高效，精确，不间断工作的特点。任务考核 考核项目 考核内容 要求及评分标准 配分 成绩 理论知识 示教器设置 示教器操作界面常用选项包括哪些？5 机器人系统操作 工业机器人操作系统如何备份与恢复？10 工业机器人系统时间如何设定？5 实 际 操 作评定 示教器使用 对示教器界面熟悉，操作规范 30 机器人系统设置 对机器人系统设置后是否运行良好 30 文明生产 安全操作 符合安全操作规程 5 6S 标准执行 工作过程符合 6S 标准，及时清理维护设备 5 团队合作 具备小组间沟通、协作能力 10 合计 100 开始时间：结束时间：总结与思考 带你认知：工业机器人发展历程 带你了解：工业机器人发展现状和趋势 带你走进：工业机器人分类及应用