工業(yè)機(jī)器人最早應(yīng)用于汽車制造領(lǐng)域，但技術(shù)發(fā)展至今，工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用早已不局限于某個領(lǐng)域，現(xiàn)代工業(yè)的方方面面都有工業(yè)機(jī)器人的身影，下面就盤點(diǎn)一下工業(yè)機(jī)器人的種類和相應(yīng)的代表公司。

　　焊接機(jī)器人

　　焊接機(jī)器人是從事焊接(包括切割與噴涂)的工業(yè)機(jī)器人。根據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)化組織工業(yè)機(jī)器人術(shù)語標(biāo)準(zhǔn)焊接機(jī)器人的定義，工業(yè)機(jī)器人是一種多用途的、可重復(fù)編程的自動控制操作機(jī)，具有三個或更多可編程的軸，用于工業(yè)自動化領(lǐng)域。為了適應(yīng)不同的用途，機(jī)器人最后一個軸的機(jī)械接口，通常是一個連接法蘭，可接裝不同工具或稱末端執(zhí)行器。焊接機(jī)器人就是在工業(yè)機(jī)器人的末軸法蘭裝接焊鉗或焊(割)槍的，使之能進(jìn)行焊接，切割或熱噴涂。

　　焊接機(jī)器人主要包括機(jī)器人和焊接設(shè)備兩部分。機(jī)器人由機(jī)器人本體和控制柜(硬件及軟件)組成。而焊接裝備，以弧焊及點(diǎn)焊為例，則由焊接電源，(包括其控制系統(tǒng))、送絲機(jī)(弧焊)、焊槍(鉗)等部分組成。對于智能機(jī)器人還應(yīng)有傳感系統(tǒng)，如激光或攝像傳感器及其控制裝置等。

　　焊接機(jī)器人目前已廣泛應(yīng)用在汽車制造業(yè)，汽車底盤、座椅骨架、導(dǎo)軌、消聲器以及液力變矩器等焊接，尤其在汽車底盤焊接生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用。豐田公司已決定將點(diǎn)焊作為標(biāo)準(zhǔn)來裝備其日本國內(nèi)和海外的所有點(diǎn)焊機(jī)器人。

　　用這種技術(shù)可以提高焊接質(zhì)量，因而甚至試圖用它來代替某些弧焊作業(yè)。在短距離內(nèi)的運(yùn)動時間也大為縮短。該公司最近推出一種高度低的點(diǎn)焊機(jī)器人，用它來焊接車體下部零件。這種矮小的點(diǎn)焊機(jī)器人還可以與較高的機(jī)器人組裝在一起，共同對車體上部進(jìn)行加工，從而縮短了整個焊接生產(chǎn)線長度。

　　國內(nèi)生產(chǎn)的桑塔納、帕薩特、別克、賽歐、波羅等后橋、副車架、搖臂、懸架、減振器等轎車底盤零件大都是以MIG焊接工藝為主的受力安全零件，主要構(gòu)件采用沖壓焊接，板厚平均為1.5～4mm，焊接主要以搭接、角接接頭形式為主，焊接質(zhì)量要求相當(dāng)高，其質(zhì)量的好壞直接影響到轎車的安全性能。

　　應(yīng)用機(jī)器人焊接后，大大提高了焊接件的外觀和內(nèi)在質(zhì)量，并保證了質(zhì)量的穩(wěn)定性和降低勞動強(qiáng)度，改善了勞動環(huán)境。

　　碼垛機(jī)器人

　　碼垛機(jī)器人是從事碼垛的工業(yè)機(jī)器人，將已裝入容器的物體，按一定排列碼放在托盤、棧板(木質(zhì)、塑膠)上，進(jìn)行自動堆碼，可堆碼多層，然后推出，便于叉車運(yùn)至倉庫儲存。碼垛機(jī)器人可以集成在任何生產(chǎn)線中，為生產(chǎn)現(xiàn)場提供智能化、機(jī)器人化、網(wǎng)絡(luò)化，可以實(shí)現(xiàn)啤酒、飲料和食品行業(yè)多種多樣作業(yè)的碼垛物流，廣泛應(yīng)用于紙箱、塑料箱、瓶類、袋類、桶裝、膜包產(chǎn)品及灌裝產(chǎn)品等。配套于三合一灌裝線等，對各類瓶罐箱包進(jìn)行碼垛。碼垛機(jī)自動運(yùn)行分為自動進(jìn)箱、轉(zhuǎn)箱、分排、成堆、移堆、提堆、進(jìn)托、下堆、出垛等步驟。

　　對于隨機(jī)貨盤來說，碼垛機(jī)器人是唯一的選擇。盡管如此，機(jī)器人裝載也面臨比較多的問題，如果要以較高的速度進(jìn)行生產(chǎn)，將更加困難重重。一個處理隨機(jī)裝載的機(jī)器人碼垛機(jī)需要特殊的軟件，通過軟件，機(jī)器人碼垛機(jī)與生產(chǎn)線的其他部分相連接，這是個巨大的進(jìn)步。

　　一個用來建造隨機(jī)貨盤的機(jī)器人能集成進(jìn)工廠的倉庫管理系統(tǒng)(WMS)。理想上，它會成為WMS的前段，與倉庫軟件一起協(xié)調(diào)工作，來生產(chǎn)混合貨盤。

　　精密的軟件同樣能夠滿足對立即可上架貨盤的需求。一般來說，這就意味著產(chǎn)品碼垛好后，部分或者全部一次包裝容器的標(biāo)簽都必須是朝外的。機(jī)器人碼垛設(shè)備還是另外一個苛刻應(yīng)用的選擇：冷凍倉庫內(nèi)碼垛。在消費(fèi)商品包裝領(lǐng)域，在一個冷凍倉庫內(nèi)處理箱子是最困難的工作之一。工人們不得不頻繁地交替工作來保持身體暖和，這就間接的降低了工作效率并提高了勞動力成本。

　　在冰凍環(huán)境下，自動化的隨機(jī)存取式碼垛機(jī)并不是正確選擇，因?yàn)榇蠖鄶?shù)自動化隨機(jī)存取碼垛機(jī)都使用在冷庫里會結(jié)冰的壓縮空氣管。而與自動化碼垛機(jī)相比，碼垛機(jī)器人的尺寸更緊湊，由于冷凍倉庫中的空間十分寶貴，因此這點(diǎn)顯得尤為重要。盡管如此，機(jī)器人在冷凍倉庫中的應(yīng)用也存在著一些問題。

　　在采用碼垛機(jī)器人的時候，還要考慮一個重要的事情，就是機(jī)器人怎樣抓住一個產(chǎn)品。真空抓手是最常見的機(jī)械臂臂端工具(EOAT)。相對來說，它們價格便宜，易于操作，而且能夠有效裝載大部分負(fù)載物。但是在一些特定的應(yīng)用中，真空抓手也會遇到問題，例如表面多孔的基質(zhì)，內(nèi)容物為液體的軟包裝，或者表面不平整的包裝等等。

　　搬運(yùn)機(jī)器人

　　搬運(yùn)機(jī)器人是可以進(jìn)行自動化搬運(yùn)作業(yè)的工業(yè)機(jī)器人。搬運(yùn)作業(yè)是指用一種設(shè)備握持工件，是指從一個加工位置移到另一個加工位置。搬運(yùn)機(jī)器人可安裝不同的末端執(zhí)行器以完成各種不同形狀和狀態(tài)的工件搬運(yùn)工作，大大減輕了人類繁重的體力勞動。目前世界上使用的搬運(yùn)機(jī)器人逾10萬臺，被廣泛應(yīng)用于機(jī)床上下料、沖壓機(jī)自動化生產(chǎn)線、自動裝配流水線、碼垛搬運(yùn)、集裝箱等的自動搬運(yùn)。部分發(fā)達(dá)國家已制定出人工搬運(yùn)的最大限度，超過限度的必須由搬運(yùn)機(jī)器人來完成。

　　搬運(yùn)機(jī)器人是近代自動控制領(lǐng)域出現(xiàn)的一項(xiàng)高新技術(shù)，涉及到了力學(xué)，機(jī)械學(xué)，電器液壓氣壓技術(shù)，自動控制技術(shù)，傳感器技術(shù)，單片機(jī)技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)等學(xué)科領(lǐng)域，已成為現(xiàn)代機(jī)械制造生產(chǎn)體系中的一項(xiàng)重要組成部分。它的優(yōu)點(diǎn)是可以通過編程完成各種預(yù)期的任務(wù)，在自身結(jié)構(gòu)和性能上有了人和機(jī)器的各自優(yōu)勢，尤其體現(xiàn)出了人工智能和適應(yīng)性。

　　噴涂機(jī)器人

　　噴涂機(jī)器人又叫噴漆機(jī)器人，是可進(jìn)行自動噴漆或噴涂其他涂料的工業(yè)機(jī)器人。噴漆機(jī)器人主要由機(jī)器人本體、計(jì)算機(jī)和相應(yīng)的控制系統(tǒng)組成，液壓驅(qū)動的噴漆機(jī)器人還包括液壓油源，如油泵、油箱和電機(jī)等。

　　多采用5或6自由度關(guān)節(jié)式結(jié)構(gòu)，手臂有較大的運(yùn)動空間，并可做復(fù)雜的軌跡運(yùn)動，其腕部一般有2～3個自由度，可靈活運(yùn)動。較先進(jìn)的噴漆機(jī)器人腕部采用柔性手腕，既可向各個方向彎曲，又可轉(zhuǎn)動，其動作類似人的手腕，能方便地通過較小的孔伸入工件內(nèi)部，噴涂其內(nèi)表面。

　　噴漆機(jī)器人一般采用液壓驅(qū)動，具有動作速度快、防爆性能好等特點(diǎn)，可通過手把手示教或點(diǎn)位示數(shù)來實(shí)現(xiàn)示教。噴漆機(jī)器人廣泛用于汽車、儀表、電器、搪瓷等工藝生產(chǎn)部門。

　　噴涂機(jī)器人的主要優(yōu)點(diǎn)(1)柔性大。工作范圍大大。(2)提高噴涂質(zhì)量和材料使用率。(3)易于操作和維護(hù)。可離線編程，大大的縮短現(xiàn)場調(diào)試時間。(4)設(shè)備利用率高。噴涂機(jī)器人的利用率可達(dá)90%-95%。

　　裝配機(jī)器人

　　裝配機(jī)器人為完成裝配作業(yè)而設(shè)計(jì)的工業(yè)機(jī)器人。

　　裝配機(jī)器人是柔性自動化裝配系統(tǒng)的核心設(shè)備，由機(jī)器人操作機(jī)、控制器、末端執(zhí)行器和傳感系統(tǒng)組成。其中操作機(jī)的結(jié)構(gòu)類型有水平關(guān)節(jié)型、直角坐標(biāo)型、多關(guān)節(jié)型和圓柱坐標(biāo)型等;控制器一般采用多CPU或多級計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)運(yùn)動控制和運(yùn)動編程;末端執(zhí)行器為適應(yīng)不同的裝配對象而設(shè)計(jì)成各種手爪和手腕等;傳感系統(tǒng)又來獲取裝配機(jī)器人與環(huán)境和裝配對象之間相互作用的信息。

　　常用的裝配機(jī)器人主要有可編程通用裝配操作手即PUMA機(jī)器人(最早出現(xiàn)于1978年，工業(yè)機(jī)器人的祖始)和平面雙關(guān)節(jié)型機(jī)器人即scara機(jī)器人兩種類型。

　　與一般工業(yè)機(jī)器人相比，裝配機(jī)器人具有精度高、柔順性好、工作范圍小、能與其他系統(tǒng)配套使用等特點(diǎn)，主要用于各種電器的制造行業(yè)。

　　裝配機(jī)器人主要用于各種電器制造(包括家用電器，如電視機(jī)、錄音機(jī)、洗衣機(jī)、電冰箱、吸塵器)、小型電機(jī)、汽車及其部件、計(jì)算機(jī)、玩具、機(jī)電產(chǎn)品及其組件的裝配等方面。

　　激光加工機(jī)器人

　　激光加工機(jī)器人是將機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用于激光加工中，通過高精度工業(yè)機(jī)器人實(shí)現(xiàn)更加柔性的激光加工作業(yè)。本系統(tǒng)通過示教盒進(jìn)行在線操作，也可通過離線方式進(jìn)行編程。該系統(tǒng)通過對加工工件的自動檢測，產(chǎn)生加工件的模型，繼而生成加工曲線，也可以利用CAD數(shù)據(jù)直接加工。可用于工件的激光表面處理、打孔、焊接和模具修復(fù)等。

　　關(guān)鍵技術(shù)包括：

　　(1)激光加工機(jī)器人結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)：采用大范圍框架式本體結(jié)構(gòu)，在增大作業(yè)范圍的同時，保證機(jī)器人精度;

　　(2)機(jī)器人系統(tǒng)的誤差補(bǔ)償技術(shù)：針對一體化加工機(jī)器人工作空間大，精度高等要求，并結(jié)合其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，采取非模型方法與基于模型方法相結(jié)合的混合機(jī)器人補(bǔ)償方法，完成了幾何參數(shù)誤差和非幾何參數(shù)誤差的補(bǔ)償。

　　(3)高精度機(jī)器人檢測技術(shù)：將三坐標(biāo)測量技術(shù)和機(jī)器人技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人高精度在線測量。

　　(4)激光加工機(jī)器人專用語言實(shí)現(xiàn)技術(shù)：根據(jù)激光加工及機(jī)器人作業(yè)特點(diǎn)，完成激光加工機(jī)器人專用語言。

　　網(wǎng)絡(luò)通訊和離線編程技術(shù)：具有串口、CAN等網(wǎng)絡(luò)通訊功能，實(shí)現(xiàn)對機(jī)器人生產(chǎn)線的監(jiān)控和管理;并實(shí)現(xiàn)上位機(jī)對機(jī)器人的離線編程控制。

　　鄭州萬達(dá)科技發(fā)展有限公司（簡稱萬達(dá)科技）是鄭州萬達(dá)重工股份有限公司（股票代碼：832936）全資子公司。是一家集研發(fā)、生產(chǎn)制造、市場銷售為一體的綜合性公司。

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