OFweek工控网工业机器人产业大盘点

2019-06-09 14:06

  解密工业机器人

  工业机器人介绍

  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。工业机器人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,现代的工业机器人还可以根据人工智能技术制定的原则纲领行动。1954年美国戴沃尔最早提出了工业机器人的概念,并申请了专利。1959年UNIMATION公司的第一台工业机器人在美国诞生,开创了机器人发展的新纪元。

  工业机器人特点

  工业机器人具有以下特点:(1)可编程。工业机器人可随其工作环境变化的需要而再编程;(2)拟人化。工业机器人在机械结构上有类似人的行走、腰转、大臂、小臂、手腕、手爪等部分,智能化工业机器人还有许多类似人类的生物传感器,如皮肤型接触传感器、力传感器、负载传感器、视觉传感器、声觉传感器、语言功能等;(3)通用性。除了专门设计的专用的工业机器人外,一般工业机器人在执行不同的作业任务时具有较好的通用性;(4)工业机器技术涉及的学科相当广泛,归纳起来是机械学和微电子学的结合即机电一体化技术。此外,为适应市场需求,工业机器人在发展中呈现如下特点:适用性,专用化,高精度、高速度,模拟性,易操作,更灵活,易控制,更自动化。

  工业机器人的关键技术

  关键技术包括:(1)开放性模块化的控制系统体系结构;(2)模块化层次化的控制器软件系统:软件系统建立在基于开源的实时多任务操作系统Linux上,采用分层和模块化结构设计,以实现软件系统的开放性;(3)机器人的故障诊断与安全维护技术:通过各种信息,对机器人故障进行诊断,并进行相应维护,是保证机器人安全性的关键技术;(4)网络化机器人控制器技术:目前机器人的应用工程由单台机器人工作站向机器人生产线发展,机器人控制器的联网技术变得越来越重要;

  工业机器人发展趋势

  国外机器人领域发展近几年有如下几个趋势:(1)工业机器人性能不断提高(高速度、高精度、高可靠性、便于操作和维修),而单机价格不断下降;(2)机械结构向模块化、可重构化发展;(3)工业机器人控制系统向基于PC机的开放型控制器方向发展,便于标准化、网络化;器件集成度提高,控制柜日见小巧,且采用模块化结构;大大提高了系统的可靠性、易操作性和可维修性;(4)机器人中的传感器作用日益重要;(5)虚拟现实技术在机器人中的作用已从仿真、预演发展到用于过程控制;(6)当代遥控机器人系统的发展特点不是追求全自治系统,而是致力于操作者与机器人的人机交互控制,即遥控加局部自主系统构成完整的监控遥控操作系统;(7)机器人化机械开始兴起。

  工业机器人助力自动化生产时代来临

  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。工业机器人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,现代的工业机器人还可以根据人工智能技术制定的原则纲领行动。

  国外汽车行业、电子电器行业、工程机械等行业已经大量使用工业机器人自动化生产线,以保证产品质量,提高生产效率,同时避免了大量的工伤事故。全球诸多国家近半个世纪的工业机器人的使用实践表明,工业机器人的普及是实现自动化生产,提高社会生产效率,推动企业和社会生产力发展的有效手段。机器人技术是具有前瞻性、战略性的高技术领域。工业机器人自动化生产线成套设备已成为自动化装备的主流,国内机器人普及也是迟早的事情。

  虽然今天的机器人还未发展到非常智能的程度,但简单的机器工人、机器助理已经渐渐深入工业领域,人们也越来越依赖先进的科技去进行生产和生活。据消息称,美国国会规定,到2015年前,三分之一的地面战斗将使用机器人士兵。

  由此引发了中国的危机感,加快了发展机器人产业的步伐。机器人走向智能化、全民化,即将掀起制造业的革命。由此可见,工业中的机器人时代正在隆重的登上中国工业发展的舞台。

  工业机器人行业将成长为亿万级产业 谁将成为受益者?

  随着中国制造业的转型升级,人力成本的上升迫使企业进行改革,机器人市场爆发出巨大需求,各地方政府纷纷出台政策引导机器人产业发展,多原因促使机器人产业发展迅速,制造与信息融合的智能工厂也迈开脚步,大踏步发展。

  机器人产业是工业化与信息化的重要结合点,对提升工业自动化水平、推动产业转型升级具有重要意义。工业机器人能够极大提高生产力、创造新的工作并在短期内提高工人工作的安全性。由于工业机器人优势明显,在智能制造时代下是工业生产的必需品。

  为此,广州市政府办公厅印发《关于推动工业机器人及智能装备产业发展的实施意见》。《意见》表示,到2020年,广州市将培育形成超千亿元的以工业机器人为核心的智能装备产业集群,其中包括形成年产10万台(套)工业机器人整机及智能装备的产能规模,培育12家拥有自主知识产权和自主品牌的百亿元级工业机器人龙头企业和510家相关配套骨干企业,打造23个工业机器人产业园,全市80%以上的制造业企业应用工业机器人及智能装备。

  《意见》同时制定了对应用企业的鼓励措施。计划从2014年起,每年制定工业机器人整机和关键零部件研发及产业化、集成应用创新、公共服务平台建设等项目扶持计划及方案报市政府审批后实施,在市战略性主导产业发展资金等专项资金中安排资金,采用无偿补助、贷款贴息等方式连续5年重点支持工业机器人相关项目建设。

  而国家工信部早在去年12月就发布了《工信部关于推进工业机器人产业发展的指导意见》,并提出到2020年形成较为完善的工业机器人产业体系。

  在政策和市场需求的双重导向作用下,我国机器人行业未来发展前景广阔,而我国目前机器人行业值得期待的企业有沈阳新松机器人、安徽埃夫特智能装备、广州数控、南京埃斯顿机器人、上海新时达、南京熊猫、成都佳士、嘉兴瑞宏精密机械、配天集团、北京时代等十大公司,谁将成为下一个亿万级产业的受益者,目前还不得而知。

  工业机器人十大应用最广的行业盘点

  技术的进步促使工业机器人的应用领域不断快速扩张,相比于新一代的工人,企业更喜欢用吃苦耐劳、不要工资的工业机器人,工业机器人在各个行业开花结果,广泛应用。工业机器人十大应用最广的领域如下:

  汽车制造业

  在中国,50%的工业机器人应用于汽车制造业,其中50%以上为焊接机器人;在发达国家,汽车工业机器人占机器人总保有量的53%以上。据统计,世界各大汽车制造厂,年产每万辆汽车所拥有的机器人数量为10台以上。随着机器人技术的不断发展和日臻完善,工业机器人必将对汽车制造业的发展起到极大的促进作用。

  电子电气行业

  电子类的IC、贴片元器件,工业机器人在这些领域的应用均较普遍。在手机生产领域,视觉机器人,例如分拣装箱、撕膜系统、激光塑料焊接、高速四轴码垛机器人等适用于触摸屏检测、擦洗、贴膜等一系列流程的自动化系统的应用。专区内机器人均由国内生产商根据电子生产行业需求所特制,小型化、简单化的特性实现了电子组装高精度、高效的生产,满足了电子组装加工设备日益精细化的需求,而自动化加工更是大大提升生产效益。

  橡胶及塑料工业

  塑料工业的合作紧密而且专业化程度高:塑料的生产、加工和机械制造紧密相连。机械制造作为联系生产和加工的工艺技术在此发挥着至关重要的作用。原材料通过注塑机和工具被加工成用于精加工的创新型精细耐用的成品或半成品,通过采用自动化解决方案,生产工艺更高效、经济可靠。

  要跻身塑料工业需符合极为严格的标准。但对机器人来说毫无问题。它不仅最佳适用于在净室环境标准下生产工具,而且也可在注塑机旁完成高强度作业。即使在高标准的生产环境下,它也将可靠地提高各种工艺的经济效益。因为机器人掌握了一系列操作、拾放和精加工作业。所以机器人在这一行业的应用较为普遍。

  铸造行业

  铸造也具有高污染、高温、环境恶劣的缺点,对普通工人来说极难忍受,而机器人的出现解决了这一难题。机器人以其模块化的结构设计、灵活的控制系统、专用的应用软件能够满足铸造行业整个自动化应用领域的最高要求。它不仅防水,而且耐脏、抗热。它甚至可以直接在注塑机旁、内部和上方用于取出工件。此外它还可以可靠地将工艺单元和生产单元连接起来。另外在去毛边、磨削或钻孔等精加工作业以及进行质量检测方面,机器人表现非凡。

  化工行业

  化工行业是工业机器人主要应用领域之一。目前应用于化工行业的主要洁净机器人及其自动化设备有大气机械手、真空机械手、洁净镀膜机械手、洁净AGV、RGV及洁净物流自动传输系统等。很多现代化工业品生产要求精密化、微型化、高纯度、高质量和高可靠性,在产品的生产中要求有一个洁净的环境,洁净度的高低直接影响产品的合格率,洁净技术就是按照产品生产对洁净生产环境的污染物的控制要求、控制方法以及控制设施的日益严格而不断发展。因此,在化工领域,随着未来更多的化工生产场合对于环境清洁度的要求越来越高,洁净机器人将会得到进一步的利用,因此其具有广阔的市场空间。

  食品行业

  机器人的运用范围越来越广泛,即使在很多的传统工业领域中人们也在努力使机器人代替人类工作,在食品工业中的情况也是如此。目前人们已经开发出的食品工业机器人有包装罐头机器人,自动午餐机器人和切割牛肉机器人等。

  玻璃行业

  无论是空心玻璃、平面玻璃、管状玻璃,还是玻璃纤维现代化、含矿物的高科技材料是电子和通讯、化学、医药和化妆品工业中非常重要的组成部分。而且如今它对于建筑工业和其他工业分支来说也是不可或缺的。特别是对于洁净度要求非常高的玻璃,工业机器人是最好的选择。

  家用电器行业

  自动化解决方案可以优化家用电器的生产。无论是批量生产洗衣机滚筒或是给浴缸上釉使用机器人可以更经济有效地完成生产、加工、搬运、测量和检验工作。它可以连续可靠地完成生产任务,无需经常将沉重的部件中转。由此可以确保生产流水线的物料流通顺畅而且始终保持恒定高质量。

  冶金行业

  无论是轻金属、彩色金属、贵金属、特殊金属,还是钢金属工业离不开铸造厂和钢/金属加工。而且如果没有自动化和多班作业,就无法确保生产的经济效益和竞争力并减轻员工繁重的工作。工业机器人在冶金行业的主要工作范围包括钻孔、铣削或切割以及折弯和冲压等加工过程。此外它还可以缩短焊接、安装、装卸料过程的工作周期并提高生产率。

  烟草行业

  工业机器人在我国烟草行业的应用出现在90年代中期,玉溪卷烟厂采用工业机器人对其卷烟成品进行码垛作业,用AGV(自行走小车)搬运成品托盘,节省了大量人力,减少了烟箱破损,提高了自动化水平。

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