工业机器人论文

工业机器人论文（精选8篇）

工业机器人论文 篇1

近日，中国军事研究院研究员孙柏林预计，我国工业机器人市场需求量年幅率至少为30%，2015年中国将会有一到两家工业机器人自主品牌企业发展成熟。

孙柏林最近在北京仪器仪表展会上表示，工业机器人成为先进制造业中重要的装备与手段，机器人工作站尤其是机器人自动化生产线的出现，大幅增加企业的竞争力，为用户带来明显的效益。如果我国工业机器人自主品牌发展的好，那么将在2015年会有一到两家工业机器人自主品牌企业成熟起来，到2020年我国工业机器人产业将形成一定的竞争力。

近些年来，我国机器人市场发展迅速，需求量增长速度为30%，预计到2014年，我国将成为全世界第一大的机器人需求市场。随着工业机器人的智能化水平不断提升，其发展方向将变得更加宽广，应用范围也将更加广泛，它的标准化、模块化、网络化与智能化的程度将更深，功能也将越来越强大，向着成套技术与装备的方向发展，它的发展方向必将是绿色化与智能化。

机器人产品的新发展趋势为：更加安全可靠、更加柔性自如、机器人具有灵敏视觉、更易操作使用、更快的反应速度、更高的精度、更小的体积、也更绿色与节能。工业机器人应用快速普及之后，可能会出现一些市场发展情况。

1、促进产业转型升级，冲击劳动力市场

首先，工业机器人对于中国产业的转型升级将会带来系统性影响。

第一，中国工业机器人的应用是要素禀赋结构变化的结果。在经济持续增长和资本不断积累的同时，劳动力供给逐渐减少，人口红利逐渐耗尽，加之劳资矛盾升级，劳动力成本快速上涨，使得中国的要素禀赋结构正在发生转变。作为对资本深化的回应，使用工业机器人代替劳动力逐渐符合中国新的比较优势。通过工业机器人的使用提高劳动生产效率，将有效带动传统产业的改造与升级。

第二，工业机器人的使用推动支柱产业的发展升级。工业机器人的使用具有明显的产业特征，不同产业中工业机器人密度(台/万工人)差别非常大。从国际经验看，工业机器人应用最多的是汽车产业，其次为电器电子产业。根据我们对汽车产业的调研经验，外资品牌和自主品牌的生产车间存在明显的差异：前者大部分工序由成套的工业机器人完成，仅有少数工序有工人参与，机器人密度比较高；后者则保有大量的生产工人，工业机器人使用较少，机器人密度非常低。产业的工业机器人密度与生产效率、产品质量和性能呈正相关，是产业高端化的重要指标。因此，通过提高应用工业机器人的密度以提高制成品的性价比，是提升支柱产业发展质量和竞争力的重要路径。

第三，工业机器人产业的发展带动中国产业升级。工业机器人产业本身属于高端装备制造业，其自身成长就能推动高端装备制造业发展。因此，工业机器人的广泛应用将创造出市场需求，进而带动自身产业的成长，推动制造业朝着数字化、智能化的方向升级。中国特定的产业结构将产生与之相适应的工业机器人需求结构，为本土工业机器人产业发展创造市场机遇。工业机器人还是典型的复杂性产品，集成了诸多先进技术和核心零部件。它的发展有助于带动多项基础技术的突破和系统集成能力的提升。

第四，发展智能工业机器人促进第三次工业革命的到来和发展。第三次工业革命是制造业从自动化转变为数字化的变革，先进的制造技术将对大规模流水线和柔性制造系统进行改造，对国家间竞争优势的重塑、二三产业关系、世界经济地理和国家间利益分配机制产生深远影响。而引领第三次工业革命的是数字制造、人工智能、工业机器人等制造技术的创新和应用，智能工业机器人是制造业实现数字化、智能化和信息化的重要载体。

其次，机器人的快速发展必然给中国劳动力市场带来强烈冲击。

第一，生产线上引入工业机器人确实替代了人力劳动，但是不能静态地将此归纳为“机器吃人”。从历史角度看，更多、更具效率的机器的使用，不仅极大地释放了生产力，而且增加了生产的迂回性，衍生出了数目众多的新产业，相应地创造了新的就业岗位。工业机器人的应用同样如此：在减少生产线劳动力数量的同时，也创造出了其他的用工需求。因此，劳动力需求减少和就业创造如同一枚硬币的两面。就中国而言，工业机器人的引入本身，就是企业对劳动力不再无限供给做出的适应性反应，并不一定会造成严重失业。

第二，影响就业结构。引入工业机器人后，制造业的生产流程和管理方式也将随之进行适应性调整。制造业企业中的一线低技能工人，甚至是部分熟练工将被工业机器人替代，而调试、维护和控制工业机器人的技术性岗位将会相对增加。在产业层面上，随着产业的高端化，特别是高端制造业的发展，将会增加知识型员工的需求，也会相应地带动生产性服务业从业人员的增加。换言之，工业机器人的引入将使就业结构高端化。长远来看，未来智能工业机器人还将对人才提出更高的要求。

2、倒逼中国经济转型

工业机器人论文 篇2

2013年, 由于工资成本上涨和新兴经济提竞争加剧, 曾经的体力劳动“世界工厂”中国成工业机器人最大买家。据总部设在德国的国际机器人联合会 (IFR) 发布的最新数据显示, 2013年中国购买了36560台工业机器人, 较2012年增长近60%。2013年日本购买了26015台机器人, 排名第三的美国则购买了23679台。中国工业机器人需求激增, 预计到2022年中国投入运行的工业机器人数量将超过170万台。至2012年底, 全球家务用机器人将达到610万台, 娱乐休闲用机器人将达到900万台。30年前, 个人电脑的出现, 将人类带入了信息时代, 人脑得到了极大地解放。今天, 随着先进制造技术的发展、微电子硬件的飞速发展、人工智能的进步, 机器人时代即将到来。正如微软董事长比尔·盖茨所说:“机器人将对人类的工作、交流、学习及娱乐等产生深远的的影响, 就如同过去30年间个人电脑给我们带来的一样”。

1 机器人的定义

“机器人” (Robot) ———国际标准化组织 (ISO) 给出的定义是:“一种可以反复编程和多功能的, 用来搬运材料、零件、工具的操作机;或者为了执行不同的任务而具有可改变的和可编程动作的专门系统”。机器人主要分为工业机器人和服务机器人两类。工业机器人 (industrialrobot) 指:自动控制的、可重复编程、多用途的操作机, 可对三个或三个以上轴进行编程。它可以是固定式或移动式。在工业自动化中使用。典型的工业机器人:如自动机械臂。服务机器人 (service robot) 指:除工业自动化应用外, 能为人类或设备完成有用任务的机器人。典型的服务机器人:如家用机器人、医疗机器人 (达芬奇系统)

工业机器人是集机械、电子、控制、计算机、传感器、人工智能等多学科先进技术于一体的现代制造业重要的自动化装备。自从1961年美国研制出世界上第一台工业机器人以来, 机器人技术及其产品发展很快, 已成为柔性制造系统 (FMS) 、自动化工厂 (FA) 、计算机集成制造系统 (CIMS) 的自动化工具。故机器人是最高意义上的自动化。工业机器人在工业生产中能代替人做某些单调、频繁和重复的长时间作业, 或是危险、恶劣环境下的作业, 如在冲压、压力铸造、热处理、焊接、涂装、塑料制品成形、机械加工和简单装配等工序上, 以及在原子能工业等部门中, 完成对人体有害物料的搬运或工艺操作。过去机器人主要应用在汽车制造行业、焊接、检测及仓库堆垛等作业中, 未来在食品、医疗、搬运等领域, 机器人作为一种标准设备将得到广泛应用。

2 机器人设备在制药工业中的应用

制药工业作为近代崛起的重要工业及关系人类健康的朝阳行业, 中国现有3900多家企业。随着制造工业的发展和装备技术的进一步提高, 制药机械设备向机电一体化、全自动化发展。传感器、水力学、机动性和人工智能技术的进步使机器人变得更加灵活、精密和独立, 机器人在制造业的应用范围也因此扩大了。代替人工的人工智能化高、精、尖设备、无人化车间在制药工业中得到广泛应用, 如葛兰素史克、辉瑞等在中国的工厂及天士力、扬子江等制药厂, 大量使用自动化设备代替人工, 一个车间只有1-

2 人控制。

2.1 全自动装盒机 (如图1)

该机装盒速度:260盒/分钟, 完全代替人工在输送线上自动将药品及说明书装入包装盒, 对缺药品、缺说明书的包装成品自动检测并剔除, 不仅节约人工5-8人/台, 提高生产效率, 还能避免人工出错缺药品或缺说明书的药品流入市场。

2.2 粉针生产线自动包装机 (如图2)

该机是生产粉针、冻干药品的一种大规模生产用自动装盒机, 自动一次性装入50支抗生素瓶, 自动投入说明书, 速度达到:40盒/分钟, 大幅节省人力和提高包装效率。

3 TIVS-A40型水针、冻干剂智能灯检机 (如图3)

该机是水针、粉针生产最后自动检测有无异物及包装缺陷的智能设备, 速度达到:800瓶/分钟。该机安装大量伺服器、伺服电机, 通过软件设计, 自动旋转摄像, 与设计的标准要求比较, 检测外观、液位及有无杂质、异物, 能完全代替人工检测, 效率大幅提高, 避免了人工误差 (人工长时间会产生疲劳) , 可24小时连续生产, 节约人工10人/台以上。该机已大量使用于各针剂、冻干剂制药企业。

4 7500型软袋大输液自动生产线 (如图4)

该机是软袋输液生产从包装膜自动成形、自动灌装加阀盖、自动焊接成成品的一条全自动流水生产线, 满足药品GMP生产要求, 速度达到:7500袋/小时。该机大量采用伺服器、伺服电机及机械手自动转运, PLC自动控制, 自动卷膜成形、自动输送、自动定位灌装、自动加阀盖、自动焊接, 是目前光电一体化的大型制药高精尖自动设备。

还有自动制丸机、提取浓缩生产线、各种大型药品检验设备, 无不大量通过自动化软件、机械手、伺服电机控制、自动转运、自动控制来完成各种高精度、高质量或危险的生产工艺及检验要求。其设计原理、操作过程、精度要求已超过一般的机器人。

另一方面, 大型制药企业在打包、仓储运输、仓库管理等方面已大量利用工业机器人 (机器臂) 代替人工, 来完成繁重的简单的搬运、包装工作, 如图5。

5 结束语

综上所述, 随着制造技术、光电技术、电脑技术的进一步发展, 大量先进的自动化设备、工业机器人必将大量应用于制药工业的生产中。可以预见, 随着机器人的大力发展, 今后制药车间将做到真正无人化操作 (完全用机器人代替操作, 全自动化联线生产、自动控制) , 并更能保证药品质量。机器人必将在制药工业中得到更广泛的应用和发展。

摘要：1961年美国UNIMATION公司制成第一台工业机器人, 80年代后, 水下机器人、空间机器人、服务机器人、微小型机器人得到了巨大发展。根据国际机器人联合会 (IFR) 的报告显示:2010年世界新安装工业机器人11.5万套, 比2009年增长超过100%;2011年各类服务机器人的数量达到1200万套。随着人工成本增加, 工业产业升级及未来经济增长的需要, 预计2028年一半以上的工作岗位将被智能机器人替代, 当前我国机器人产业也已进入高速发展期。

工业机器人之痛 篇3

对于位居世界GDP排行第二的中国来说，这听起来确实有点惨。不过，问题在哪儿呢？

从定义上看，机器人是一种具有移动性、个体性、智能性、通用性、半机械半人性、自动性、奴隶性等7个特征的柔性机器。而工业机器人是一种应用于工业自动化的，含有3个及以上的可编程轴的、自动控制的、可编程的、多功能执行机构。

工业机器人由机械结构、伺服器和控制器三大部分构成。

简单说，机器人的机械结构是由通过若干个活动关节相互连接的金属构件，有的关节可以转动，有的可以伸缩。由于类似于人的手臂，也有人把现在的工业机器人称为机械臂。

在每个关节上装有伺服器，由伺服控制计算机、伺服系统和驱动部件组成。伺服控制是以机械位置或角度作为控制对象的自动控制方式。在接到主控制器发来的动作指今后，伺服器驱动关节完成指定动作。

控制器计算产生各运动部件的位置、速度和加速度指定，发给伺服器，以操纵使机器人手爪或机器人工具的中心点以给定的速度沿着给定轨迹到达目标点。

在这三大件中，伺服系统由精密测量信号反馈系统，驱动电机、减速器以及伺服计算机系统构成。每个关节的动作都要由驱动电机产生动力，由减速器减速后加大扭矩后输出。工业机器人减速器要求体积小、重量轻、传动比大、传动效率高、运动精度高、回差小、低振动、刚性大和高可靠性。而又以在摆线针轮传动基础上发展起来的RV减速器最为重要。而关节驱动的电动机，则要求有大功率质量比和大扭矩惯量比、高起动转矩、低惯量和较宽广且平滑的调速范围。

在工业机器人成本中，占比最高的为减速器，占33%～38%，驱动及伺服电机占20%～25%，控制器占10%～15%，机器人机械结构在总成本中占比只有20%左右。由于近年我国在数控机床领域的进步，虽然高精度伺服器仍需进口，但已可以生产中低端伺服器。我国机器人产业最大的难题在于减速器，特别是被业内称之为机器人的“御用”的RV减速器我国起步太晚，基本完全空白。

对于高精度机器人减速器，日本处于绝对领先地位，目前全球机器人行业75%的精密减速器被日本公司占有。RV减速器的关键技术是摆线传动，最早由德国人在1926年发明，后被日本公司买断专利继续研发。日本企业根据加工、载荷、工况、材料等诸多因素，对减速器齿轮原有的标准摆线齿形提出修正方案，获得众多专利，并于1986年左右量产，产品性能优越，以后差不多每6年升级一次。

RV减速器设计需专用软件，仅通过测绘无法得到精确齿形数据。零件加工精度要求极高，加工极其困难。由于无法简单“山寨”，RV减速器的自主研发道路极其艰难。到目前为止，中国人申请的RV减速器专利仅26件，有效专利只有13件，发明专利只有2件，且都不属于核心技术。国外申请人在华申请了专利47件，其中有效的26件全部是发明专利。

回想起来，CPU没赶上，操作系统、手机也没赶上，这回机器人大潮将至，中国加把劲，赶上去吧！

工业机器人培训总结 篇4

---生产工程部 雷超

目前我国制造行业正处于加快转型升级的重要时期，以工业机器人为主体的机器人产业，正是破解产业成本上升、环境制约问题的重要路径选择。同时随着智能制造产业不断升级以及人力成本的不断上升，工业机器人代替人工作业已成为制造行业发展的必然趋势。基于此发展环境，企业的技术人员必须熟练掌握工业机器人操作、调试、维护、设备集成和改造等核心技术，以适应新制造市场环境的要求。为此，石碣镇人力资源局开展了工业机器人应用基础精品培训班。此次培训共有来自全镇20家企业的60名技术人员参加，而我非常有幸被领导指派参加了此次的培训活动。我认为这次培训班举办的非常有意义，非常有必要，因为它不仅让我充实了更多的理论知识，更让我开阔了视野，增加了见识。通过此次的工业机器人应用培训，我对6轴机器人的概念有了深刻的理解，对机器人常见功能的应用方法如程序编辑、在线仿真模拟、点动示教、机器人I/O信号接口通讯有了一定程度的理解与掌握。以下为本次机器人培训所学内容的分享。

初识工业机器人。工业机器人由机械系统、驱动系统和控制系统三个基本部分组成。机械系统即执行机构，包括基座、臂部和腕部，大多数工业机器人有3～6个运动自由度；驱动系统主要指驱动机械系统的驱动装置，用以使执行机构产生相应的动作；控制系统的任务是根据机器人的作业指令程序及从传感器反馈回来的信号，控制机器人的执行机构，使其完成规定的运动和功能。六轴机械手臂是由六个转轴组成的空间六杆开链机构，理论上可达到运动范围内空间任何一点。六个转轴均有AC伺服电机驱动，每个电机后均有编码器。每个转轴均带有一个齿轮箱，机械手运动精度(综合)达正负0.05mm至正负0.2mm。本次培训课程所用的机器人型号是ABB_IRB 120小型6轴机器人。IRB 120仅重25kg，荷重3kg（垂直腕为4kg），工作范围达580mm，广泛适用于电子、食品饮料、机械、太阳能、制药、医疗、研究等领域。

工业机器人坐标系。坐标系从一个称为原点的固定点通过轴定义平面或空间。机器人目标和位置通过沿坐标系轴的测量来定位。机器人使用若干坐标系，每一坐标系都适用于特定类型的微动控制或编程。ABB六轴机器人坐标系包括：基座标系、大地坐标系、工件坐标系、工具坐标系。基坐标系在机器人基座中有相应的零点，这使固定安装的机器人的移动具有可预测性。因此它对于将机器人从一个位置移动到另一个位置很有帮助。大地坐标系在工作单元或工作站中的固定位置有其相应的零点。这有助于处理若干个机器人或由外轴移动的机器人.在默认情况下，大地坐标系与基坐标系是一致的。工件坐标系是拥有特定附加属性的坐标系。它主要用于简化编程，工件坐标系拥有两个框架：用户框架（与大地基座相关）和工件框架（与用户框架相关）。工具坐标系将工具中心点设为零位，由此定义工具的位置和方向，工具坐标系中心缩写为TCP(Tool Center Point)。执行程序时，机器人就是将TCP 移至编程位置。这意味着，如果要更改工具机器人的移动将随之更改，以便新的TCP 到达目标。所有机器人在手腕处都有一个预定义工具坐标系，该坐标系被称为tool0。这样就能将一个或多个新工具坐标系定义为tool0的偏移值。单轴运动即为单独控制某一个关节轴运动，机器人末端轨迹难以预测，一般只用于移动某个关节轴至指定位置、校准机器人关节原点等场合。线性运动即控制机器人TCP沿着指定的参考坐标系的坐标轴方向进行移动，在运动过程中工具的姿态不变，常用于空间范围内移动机器人TCP位置；一些特定情况下需要重新定位工具方向，使其与工件保持特定的角度，以便获得最佳效果，例如在焊接、切割、铣削等应用。当将工具中心点微调至特定位置后，在大多数情况下需要重新定位工具方向，定位完成后，将继续以线性动作进行微动控制，以完成路径和所需操作。

机器人示教。每台机器人配有一部示教器，它是进行机器人的手动操纵、程序编写、参数配置以及监控用的手持装置，也是我们最常打交道的控制装置。通过它操作者可以操作工业机器人运动、完成示教编程、实现对系统的设定、故障诊断等。机器人的线性运动是指安装在机器人第六轴法兰盘上的工具在空间中作线性运动。如果对使用操纵杆通过位移幅度来控制机器人运动的速度不熟练的话。那么可以使用“增量”模式，来控制机器人运动。在增量模式下，操纵杆每位移一次，机器人就移动一步。如果操纵杆持续一秒或数秒钟，机器人就会持续移动（速率为每秒10步）。机器人的重定位运动是指机器人第六轴法兰盘上的工具TCP点在空间中绕着工具坐标系旋转的运动，也可理解为机器人绕着工具TCP点作姿态调整的运动。如果对使用操纵杆通过位移幅度来控制机器人运动的速度不熟练的话。那么可以使用“增量”模式，来控制机器人运动。在增量模式下，操纵杆每位移一次，机器人就移动一步。如果操纵杆持续一秒或数秒钟，机器人就会持续移动（速率为每秒10步）。

工业机器人程序编写。ABBRAPID编程是一种基于计算机的高级编程语言，易学易用，灵活性强。支持二次开发，支持中断、错误处理、多任务处理等高级功能。RAPID程序数据存储类型：VAR(变量)、PERS(可变量)、CONST(常量)。常用RAPID指令包括赋值指令、运动指令、I/O控制指令、逻辑指令。MoveJ: 机器人以最快捷的方式运动至目标点，机器人运动状态不可控，但运动路径保持唯一，常用于机器人在空间大范围移动。MoveL: 机器人以线性移动方式运动至目标点，当前点与目标点两点决定一条直线，机器人运动状态可控，运动路径保持唯一，可能出现死点，常用于机器人在工作状态移动。MoveC: 机器人通过中间点以圆弧移动方式运动至目标点，当前点、中间点与目标点三点决定一段圆弧，机器人运动状态可控，运动路径保持唯一，常用于机器人在工作状态移动。逻辑指令包括IF条件判断、WHLIE循环、FOR循环、GOTO跳转指令。机器人的应用程序一般由三部分组成：程序数据、一个主程序-main和几个例行程序。例行程序种类：Procedures, Functions和Traps。Procedures没有返回值，可以直接调用；Functions有特定的返回值，必须通过表达式调用；Traps例行程序提供处理中断的方法，它和某个特定的中断连接，一旦中断条件满足将被自动执行，不能在程序中直接用。

如写一段直线运动程序代码如下，MoveL p1, v100, z10, toool1;(p1目标位置，数据类型：robottarget、v100运行速度，单位mm/s，数据类型：speeddata、z10 转弯区尺寸，单位mm，数据类型：zonedatatoool1 刀具中心点TCP，数据类型：tooldata)。在编写运行程序时要熟练的掌握每个常用运动控制指令的用法，并结合使用的需求和现场情况选择合适的指令进行运动控制。

工业机器人I/O通信。ABB的标准I/O板提供的常用信号处理有数字输入di、数字输出do、模拟输入ai、模拟输出ao、以及输送链跟踪。ABB机器人可以选配标准ABB的PLC，省去了原来与外部PLC进行通信设置的麻烦，并且在机器人的示教器上就能实现与PLC相关的操作。如常见DSQC652板，主要提供16个数字输入信号和16个数字输出信号的处理。本次培训课程中，授课讲师为我们详细介绍了DSQC652板的配置方法，通过对机器人输入输出的信号进行配置以及合理编写程序，我们成功实现工件的拿取及搬运。

机器人模拟仿真。Robostudio软件是ABB公司开发的工业机器人离线编程软件，它支持所有ABB机器人模型以及变位机，导轨等。软件完全和现场实际应用一样的示教器操作，机器人运动仿真与真实一致，可以做到在RobotStudio里所见即真实环境所得。本次机器人培训课程中，我们所实际使用的程序也是通过在软件上先进行模拟仿真后再上机操作的，逼真的模拟动画让我们学习机器人变得更加简单方便。

工业机器人的应用案例 篇5

焊接技术作为制造业的传统基础工艺与技术，在工业中应用的历史并不长，但它的发展却是非常迅速的。焊接机器人是在工业机器人基础上发展起来的先进焊接设备，是从事焊接（包括切割与喷涂）的工业机器人，主要用于工业自动化领域，其广泛应用于汽车及其零部件制造、摩托车、工程机械等行业，在汽车生产的冲压、焊装、涂装、总装四大生产工艺 过程都有广泛应用，其中应用最多的以弧焊、点焊为主。

工业机器人在汽车焊接中的应用

典型的焊接机器人系统有如下几种形式：焊接机器人工作站、焊接机器人生产线、焊接专机。焊接机器人系统一般适合中、小批量生产，被焊工件的焊缝可以短而多，形状较复杂。柔性焊接线特别适合产品品种多，每批数量又很少的情况下采用。焊接专机适合批量大、改型慢的产品，对焊缝数量较少、较长，形状规矩的工件也较为适用，至于选用哪种自动化焊接生产形式，需根据企业的实际情况而定。

在汽车领域的典型应用

纵观整个汽车工业的焊接现状，不难分析出汽车工业的焊接发展趋势为：发展自动化柔性生产系统。而工业机器人，因集自动化生产和灵活性生产特点于一身，故轿车生产近年来大规模、迅速地使用了机器人。在焊接方面，主要使用的是点焊机器人和弧焊机器人。特别是近几年，国内的汽车生产企业非常重视焊接的自动化。如一汽引进的捷达车身焊装车间的13条生产线的自动化率达80%以上，各条线都由计算机（可编程控制器PLC-3）控制，自动完成工件的传送和焊接。焊接由R30型极坐标式机器人和G60肘节式机器人共61台进行，机器人驱动由微机控制，数字和文字显示，磁带记录仪输入和输出程序。机器人的动作采用点到点的序步轨迹，具有很高的焊接自动化水平，既改善了工作条件，提高了产品质量和生产率，又降低材料消耗。

类似的高水平的生产线，在上海、武汉等地都有引进。但这些毕竟还远不能适应我国民族汽车工业迅速发展的需要，我们必须坚持技术创新，大力加速发展高效节能的焊接新材料、新工艺和新设备，发展应用机器人技术，发展轻便灵巧的智能设备，建立高效经济的焊接自动化系统，必须用计算机及信息技术改造传统产业，提高档次。

新松机器人深度服务

汽车行业大市场

作为国内唯一的“机器人国家工程研究中心”，新松机器人自动化股份有限公司从事机器人及自动化前沿技术的研制、开发与应用。其系列机器人应用主要涵盖点焊、弧焊、搬运、装配、涂胶、喷涂、浇铸、注塑、水切割等各种自动化作业，广泛应用于汽车及其零部件制造、摩托车、工程机械、冶金、电子装配、物流、烟草、五金交电、军事等行业。目前，机器人系列技术及应用、自动化成套技术装备、仓储物流自动化技术装备已形成新松公司三大主导产业领域，旨在为用户提供卓越的技术和服务。迄今已累计向市场推出了800多台机器人系统，是市场上极具竞争力的“机器人及自动化技术和服务”解决方案提供商，也是国内进行机器人研究开发与产业化应用的主导力量。

新松公司的机器人产业应用主要是承担各类汽车车身自动冲压线、白车身焊装线、汽车总装线、发动机装配线、工装夹具及输送系统的设计制造；焊装线钢结构、管网工程的设计制造；焊装线工艺设计、平面布置、机器人选型、机器人用自动焊钳设计与选型、非标机械装备、辅具、控制系统的设计制造与生产工艺调试等，主要应用于汽车制造领域。2002年，新松

公司给芜湖市汽车工业的龙头企业——上汽集团奇瑞汽车有限公司提供了8台机器人焊接系统，使奇瑞轿车噪声降低4个分贝，产品质量超过了同行业提供的生产线生产的产品。由于可靠的工程质量和完善的售后服务，上汽集团又与新松公司签定了A11、B11底盘件生产线，加长车白车身焊装线，A11车型AGV发动机装配线等供货合同，以组成扩建工程中的焊接和装配生产线。中国第一汽车集团青岛汽车厂，是中国第一汽车集团公司全资子公司，国家大型企业，该厂驾驶室机器人焊装线就是新松公司实施的项目工程，也是第一条由国内企业自行设计、实施的整车厂机器人点焊生产线。由于该生产线的顺利运行，提高了产品的焊接质量和稳定性，降低了劳动强度，提高了生产效率，为客户解决了关键性的技术难题。新松公司充分利用自身的技术优势和行业地位，除了开发具有自主知识产权机器人自动化系列产品外，公司还与国际众多知名的机器人自动化企业形成了紧密的商业合作伙伴关系，紧紧围绕客户需求，公司把国外先进的机器人自动化技术、产品与自身强大的研发设计能力、先进的技术装备与完善的服务体系进行完美整合，充分发挥各自的技术和资源优势，为客户提供完整的技术解决方案和“交钥匙”工程。保证了公司的产品技术水平始终与世界先进水平同步，为广大客户提供最大增值服务，在业界树立了良好的企业形象，形成了以机器人和先进装备为主体的核心技术，从而形成了较强的综合竞争优势和差异化比较竞争优势。

目前，公司的业务领域已遍及全国，不仅在汽车整车领域如：一汽、上汽、沈阳中顺、金杯通用、重庆长安、湖南长丰等企业有着广泛的应用，还在众多的汽车配件企业如：大连华克、上海华克、上海龙马神、南京新迪、长春佛吉亚、上海汇众等企业也有着比较典型的应用项目。新松公司正是凭借多年专业经验与对客户诚信服务，使公司的机器人技术装备的性价比在业界始终处于领先地位，其行业地位不断得到巩固和提升，也正是公司的机器人技术及装备能得到广泛应用的基础保障。

焊接机器人

在汽车工业的应用趋势

中国工业机器人发展现状 篇6

我国工业机器人从二十世纪 80 年代“七五”科技攻关开始起步，在国家的支持下，863 机器人技术主题对机器人技术发展作了重要战略调整，从单纯的研发机器人技术向机器人技术与自动化工艺装备扩展，将中心任务定义为“研究和开发面向先进制造的机器人制造单元及系统，自动化装备、特种机器人，促进传统机器的智能化和机器人产业的发展，提高我国自动化技术的整体水平”。

（王田苗．国家863计划先进制造与自动化技术领域机器人技术主题发展战略的若干思考[J].机器人技术与应用, 2002,(3): 2-7.）

通过“七五”、“八五”科技攻关，目前已基本掌握了机器人操作机的优化设计制造技术，解决了工业机器人控制、驱动系统的设计技术，机器人软件的设计和编程等关键技术，还掌握了弧焊、点焊及大型机器人自动生产线（工作站）与周边配套设备的开发和制造技术，掌握了运动学和轨迹规划技术，生产了部分机器人关键元器件，开发出喷漆、弧焊、点焊、装配、搬运等机器人。其中有 130 多台套喷漆机器人在二十余家企业的近30 条自动喷漆生产线上获得规模应用，弧焊机器人已应用在汽车制造厂的焊装线上。

“十五”期间，根据“有所为，有所不为”，“重创新、抓应用、建环境、促发展、见效益”的指导思想，显现了有以机器人技术为主向基础装备和成套装备研发方向的转移。

（原魁.工业机器人发展现状与趋势[J].机器人技术与应用, 2007,(1):34-38.）

总体来看，我国的工业机器人技术及其工程应用的水平和国外比还有一定的距离，如：可靠性低于国外产品；机器人应用工程起步较晚，应用领域窄，生产线系统技术与国外有差距；在应用规模上，我国已安装的国产工业机器人，约占全球已安装台数的 0.5%。

以上原因主要是没有形成机器人产业，当前我国的机器人生产都是应用户的要求，“一客户，一次重新设计”，品种规格多、批量小、零部件通用化程度低、供货周期长、成本也不低，而且质量、可靠性不稳定。因此迫切需要解决产业化前期的关键技术问题，对产品进行全面规划，搞好标准化、系列化、通用化、模块化设计，积极推进产业化进程。

纵观目前经济发展现状，我国机器人市场增长非常迅猛，从销售量上更是充分说明了这个不争的事实。在中国市场上占有 35% 的市场份额的ABB 公司 2004年在中国卖出了 600 台机器人。而该公司在过去 9 年中一共才在中国大陆市场销售2000 台机器人。专家预测，中国机器人到2010 年拥有量将达到 17300 台，到 2015 年，市场容量将达到十几万台（套）。汽车制造、工程机械及电机、电子等行业的企业是中国今后对机器人需求最大的产业，其中所需机器人的品种以点焊、弧焊、喷漆、装配、搬运、冲压等为主。

工业机器人的应用研究 篇7

1959年, 美国的英格伯格和德沃尔制造出第一台机器人, 最初的机器人只可以实现简单的示教再现, 此时的机器人, 每个动作都需要操作人员通过示教盒用程序进行控制, 机器人没有对外界进行反馈和判断的能力, 只能使用于简单重复生产动作。但此类工业机器人成本低, 控制简单, 到现在依然有大量这样的工业机器人运用于并不复杂的生产线当中。

现代的机器人最大的特点就是配备很多传感器, 最普遍的就是给机器人配备视觉定位系统, 这就相当于给机器人加上一双眼睛, 这时机器人可以通过接收外界信息对外界进行反馈, 具有一定的智能性, 具有自我调节的能力, 这部分已经成为了工业机器人研发和应用的热点, 越来越多带有视觉定位系统的工业机器人被运用于生产当中, 这可以提高生产的智能化和柔性化。除了给机器人视觉感知之外, 还会逐渐地给它带来听觉和触觉等其他方面的感知, 以提高机器人的智能程度, 这也是最能体现现代工业机器人发展水平和主流的地方。现在的工业机器人虽然可以有一定的感知能力, 并能够进行调节适应, 但并不具备独立判断, 推理和决策的能力, 赋予机器人智能思维, 实现真正意义上的自动化、智能化生产, 这将会是机器人未来发展的趋势。

经过这么多年的发展, 工业机器人的类型和系列日益完善, 其负载等级也从几千克到一千多千克, 其中最常见的通用型机器人, 主要有六关节工业机器人、并联机器人和码垛机器人。同时工业机器人的性能也得到了极大的提高。现在工业机器人的末端输出速度可以达到数米每秒以上的速度, 重复定位精度可以达到0.03 mm以上, 负载可以达到1 300 kg。

2 工业机器人的应用

2.1 用于搬运

搬运是生产工业机器人的最初应用, 也是目前为止最广泛的用途之一。得益于机器人速度、精度、稳定性等方面性能的提高, 搬运机器人可以搬运的东西越来越多。同时由于机器人系列化的完善, 机器人的负载也越来越大, 可以满足大部分行业对产品货物搬运的要求。和传统生产线上的机械手相比, 工业机器人所占空间更小, 工作方式更加的灵活。其中由于六关节机器人定位精度高, 动作灵活, 广泛应用于机床的上下料, 生产线的上下料, 和机器人间的对接。现在普遍都为这些机器人加上了视觉定位系统[1], 从而实现自动化、智能化和柔性化生产。并联机器人负载能力较低, 但速度极高, 因此经常用于生产线上小件零件的上下料和堆放, 可以大力提高生产速度。如图1, 四轴的码垛机器人具有结构简单、运动稳定、操作简单、负载大等特点, 目前码垛机器人的最大负载已经达到了1 300 kg。而且由于码垛机器人本身的平行四连杆机构, 可以保证末端输出盘与地面水平, 从而可以保证搬运货品可以平稳码放, 因此码垛机器人非常适合用于大批货品的搬运码垛, 现在已经广泛运用于各种场合的货品搬运, 以降低人的劳动强度, 而且极大地提高了生产的效率和速度。如图2, 并联机器人因其动作灵活, 速度快, 易搭配视觉系统的特点, 也被广泛用于各种轻载的、形状不一的产品。

2.2 用于焊接

焊接机器人是目前应用最广泛的一类工业机器人[2], 在各国机器人应用比例中大约占总数的40%~60%。焊接机器人其实就是在焊接生产领域代替焊工从事焊接任务的工业机器人, 这些焊接机器人中有的是为某种焊接方式专门设计的, 而大多数的焊接机器人其实就是通用的工业机器人装上某种焊接工具而构成的。现在已经有各种各样的行业开始运用机器人进行焊接。由于机器人的运动较人工更加平稳, 因此焊接机器人的焊接质量也较稳定。新型焊接机器人都满足可在0.3 s内完成50 mm位移的最低功能要求, 可以在短时间内快速移位, 非常适合运用于点焊, 可以极大地提高焊接速度, 提高生产效率。而且焊接现场一般环境非常恶劣, 对人体有很大的伤害, 用机器人焊接可以改善工人的劳动条件, 保障工人身体健康。现在焊接机器人已经广泛应用于汽车、工程机械、金属结构和军工工业等行业。尤其是在车辆行业中, 焊接机器人特别适合车辆行业中的流水线式、大批量的生产模式, 现在国内外先进的汽车企业基本上都已经在使用机器人代替人工焊接, 图3为广州数控机器人在现场正进行焊接操作。

2.3 用于喷涂和其他应用

喷涂机器人同样被大量地应用在汽车、家具、电器以及搪瓷等行业。工业化社会的发展, 要求产品生产车间高强度、高效率地完成喷涂工艺, 由于此工艺易对人体健康造成损害, 喷涂机器人应运而生。关节型工业机器人加上密封设计, 加上其自由度大、速度快、工作空间运行灵活的特点, 尤为适合有复杂运行轨迹的运行操作。

3 结语

随着工业机器人技术的不断发展和日益成熟, 各个行业应用工业机器人越来越普遍, 机器人为社会生产的自动化、智能化和柔性化作出巨大的贡献, 大大的提高了生产的效率和速度, 将人类从高强度以及危险的体力劳动中解放出来。

随着CAD/CAE技术、新材料和热处理工艺的发展, 工业机器人的机械结构越来越完善, 整机的刚性越来越高, 负载能力越来越强。同时由于电子控制技术以及机器人控制算法的发展, 工业机器人的电伺服电机和驱动性能更加强大, 使工业机器人的速度越来越快、精度越来越高、智能化程度越来越高。总之, 工业机器人在可见的未来将逐渐取代工业生产中的人类劳力, 将把人类的工业社会推向一个新的高度。

参考文献

[1]宋华振.快速发展的工业机器人[J].自动化博览, 2012 (9) :52-54.

中国工业机器人市场的分析 篇8

且不谈机器人会否统治世界，但是随着科技的进步，机器人研发已经成为一股不可逆转的潮流，在各个行业，尤其是工业、军事等领域得到广泛的应用。西班牙《世界报》日前报道，无人机战争时代已经到来，而机器人战争时代可能正快速靠近，X-47B无人机就是一个证明，这种外形酷似箭头的美国战机可以自行执行任务，无需地面飞行员的参与。

机器人战士已渐行渐近，我们可以预想有这么一天，机器人像30年前的个人电脑一样迈入家家户户，彻底改变人类的生活方式。它们不仅可以帮我们打扫卫生、煮饭等，还能跟我们谈心、跳舞、做出栩栩如生的表情反应。

机器人成市场新亮点

回忆2012年，众多与物联网、智慧城市、工业控制自动化有关的展会上，机器人的身影随处可见。

2012年11月6日，2012工业自动化展开创性地将国内外机器人品牌整合成一个专区，ABB、发那科、史陶比尔、安川电机、德国库卡、雅马哈、广州数控、沈阳新松等国内外著名的机器人品牌悉数亮相。

10天后的11月16日，素有“中国科技第一展”之称的第十四届中国国际高新技术成果交易会也推出了“机器人专展”。以服务机器人、特种机器人、工业机器人为主题，展出可以代替人工劳动的机器手臂，能助人行走的外骨骼机器人、会跳江南style的机器人、具有语音识别功能的智能机器狗等。

专家表示，机器人技术是国内外厂商抢占工业自动化市场的必争之地，外资品牌希望通过这一技术“抢回”流失的制造业，国内企业同样需要机器人来武装“中国制造”，以保在全球高科技市场的竞争力。

国家《智能制造装备“十二五”发展规划》就明确提出，将围绕重大智能制造成套装备研发以及智能制造技术的推广应用，开发机器人、感知系统、智能仪表等典型的智能测控装置和部件，并实现产业化。在充分利用现有技术和产品的基础上，进一步实现智能化、网络化，形成对智能制造装备产业发展的强有力的支撑。

工业机器人是重要切入点

工业机器人技术成熟，现已形成了一条完整的产业链条。2008年后，全球的机器人装机量超过一百万台，并于2011年达到顶峰，中、美、德等国家的工业机器人增速快于世界平均水平，中国2011年销量比2010年提高51%。

目前，国内工业机器人主要被应用在工业生产领域，从传统的汽车等重工业领域逐渐向更加广阔的电子制造和其他领域进行拓展，搬运、点焊、弧焊、喷涂等是它们的主要工作。制造业升级转型、企业越发看中生产率的提高、工人薪酬高涨、高水平技术工作稀缺等原因，也成为机器人需求量增大的温床。

但由于国内过去对工业机器人的关注度不强，使用密度远远低于世界平均水平，离日、韩、德等国家更是有一段很长的差距要追赶。韩国是全球工业机器人使用密度最高的国家，每一万名工人中拥有机器人数量为347台；日本次之，339台；德国位居第三，251台；中国仅为21台，不及国际平均水平的55台的一半。

国际上的工业机器人公司主要分为日系和欧系，日系中主要有安川、OTC、松下、FANUC、不二越、川崎等，欧系主要有德国的KUKA、CLOOS，瑞典的ABB，意大利的COMAU及奥地利的IGM公司。

随着越来越多的国内厂商选择自动化生产方式以获取竞争优势，从而催生了对工业机器人的大量需求。根据国际机器人联合会（1FR）的数据，中国有望于2014年成为世界最大的机器人市场。工业和信息化装备部工业司副司长王卫明日前也透露，未来几年，中国还会保持30%的增速，将成为全球需求量最大市场。早在2011年，作为劳动密集型企业的代表富士康公司已率先试水，掌舵人郭台铭宣布将投入“百万机器人”到生产线上，从此，富士康踏上了一条与机器人紧密联系的生产之道。

发展关键是拓宽产业链

机器人是终端产品，一般通过单机或多台机器人组成工作站或生产线，以交互方式交付给客户。未来，拓宽产业链是各家机器人厂商发展的关键。工业机器人的产业链主要包括研究与开发、核心零部件、非核心零部件、系统集成与维护和保养五个环节，前面三个部分是构成机器人的标准品，由于国际品牌产业链较为成熟，此三部分掌握了绝对的话语权。

以国内展会中身影频现的机器人为例，尽管参与者不少，但无论是国外还是国内厂商，展会上似乎没有太多令人惊喜的创新技术和创新产品。这不仅反映出国内市场青睐于一些能够提高生产效率和提升性价比产品的机器人；也曝露出国内机器人制造商的短板，既无创新性产品，关键部位零件和核心技术又都掌握在国外厂商手中。

中国工控业务集团首席运营官徐勇曾在接受媒体采访时分析国内厂商的生存模式：由于机器人通用性的关键零部件目前无法实现国产化，国内厂家只能高价从国外购买，使得国内机器人制造成本的居高不下。所以，国内厂商单靠买机器是赚不到钱的，他们的利润空间更多在于后期服务、设备维修、零部件更换等。

而在标准品投放至市场经使用者考验前，还需要一个系统集成的过程，即定制化。这个过程可根据行业用者的特性，配备不同的外围结构，本土品牌则在此过程具有相对的优势。以沈阳新松为例，在整体经济大环境不景气，尤其是装备制造行业业绩整体下滑的背景下，沈阳新松机器人业绩极其抢眼，中报显示，公司上半年实现营业收入5.14亿元，同比增长42.26%，工业机器人实现营业收入14052.23万元，同比增长39.54%。据悉，在沈阳新松的机器人业务中，超过七成来自于系统集成。与新松类似，国内还有很多机器人系统集成商后劲强大，都是本土企业。

为什么会形成这么一个产业链格局？工控网市场研究部工厂自动化高级项目经理刘鹤楠认为，营销有四个层面，分别是产品、价格、渠道、促销。其中渠道在很多情况下能起到至关重要的作用，本土集成商之所以能够做大做强，与业主之间的良好关系密是不可分的。

未来无论是国际品牌还是本土企业，其发展还是体现在产业链上。外资品牌在研发机器人单体的基础上，可以适当向集成业务拓展，同时也可以加强维修和保养业务的比重；而本土企业在积累足够的系统集成基础上，也应该向机器人单体领域延伸，并借助本土品牌的服务优势，加强维护保养业务。

工业机器人作为人类最伟大的发明之一，经过四十余年的发展，已经取得长足的进步。而今，属于中国人的工业机器人时代已经来临，随着各种资金政策的注入，企业摆脱产能不足的瓶颈，工业机器人及成套装备生产能力进一步加强，核心产品外观设计及技术模块不断成熟，人才结构逐渐稳固，机器人市场的星星之火在不远的将来将呈现燎原之势。

名词解释

工业机器人：