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工业机器人
装配机器人将在3C行业大展身手
来源:huangpai    日期:2018-06-11    浏览量:

  整体而言,我国自动化需求正在持续扩散中,3C、新能源、金属制造、陶瓷、家电、物流等领域自动化应用市场前景依然广阔,在政策扶持、人力成本日益提高、核心零部件技术突破等推动下,装配应用占比提升明显。

  主要受益于3C、新能源等行业的需求释放,预计未来三年装配应用占比将继续快速提升,装配应用需求的释放将直接带动SCARA、小六轴销量的迅速提升,轻小负载机器人厂商将直接受益。就3C行业而言,装配质量的好坏和效率的高低尤为关键,但是放眼望去,众多的工业装配生产线上还是大量依赖人工来完成螺钉拧紧装配而不是用机器人。螺钉装配环节是产品的末端工序,由于装配不良带来的失败成本是几乎前面所有工序的成本总和,在没有足够好的品质保障前提下,用机器人无疑会得不偿失。装配的高要求导致装配环节机器换人存在阻碍,同时也是未来自动化的重大突破点。

  装配是产品生产的后续工序,在制造业中占有重要地位,在人力、物力、财力消耗中占有很大比例,作为一项新兴的工业技术,机器人装配应运而生。装配机器人是工业生产中,用于装配生产线上对零件或部件进行装配的工业机器人,它属于高、精、尖的机电一体化产品,它是集光学、机械、微电子、自动控制和通讯技术于一体的高科技产品,具有很高的功能和附加值。

  装配机器人在机器人应用各领域中只占很小的份额。究其原因,一方面是由于装配操作本身比焊接、喷涂、搬运等复杂;另一方面,机器人装配技术目前还存在一些亟待解决的问题。如:对装配环境要求高,装配效率低,缺乏感知与自适应的控制能力,难以完成变动环境中的复杂装配,对于机器人的精度要求较高,否则经常出现装不上或“卡死”现象。尽管存在上述问题,但由于装配所具有的重要意义,装配领域将是未来机器人技术发展的焦点之一。其重要性在机器人应用中将跃居第一位。

  一、装配机器人的基本组成

  (一)装配机器人的结构组成:装配机器人由主体、驱动系统和控制系统三个基本部分组成。主体即机座和执行机构,包括臂部、腕部和手部。大多数装配机器人有3~6个运动自由度,其中腕部通常有1~3个运动自由度;驱动系统包括动力装置和传动机构,用于使执行机构产生相应的动作;控制系统是按照输入的程序对驱动系统和执行机构发出指令信号,并进行控制。

  带有传感器的装配机器人可以更好地顺应对象物进行柔软的操作。装配机器人经常使用的传感器有视觉传感器,触觉传感器,接近觉传感器和力传感器等。视觉传感器主要用于零件或工件的位置补偿,零件的判别、确认等。触觉和接近觉传感器一般固定在指端,用来补偿零件或工件的位置误差,防止碰撞等。力传感器一般装在碗部,用来检测腕部受力情况,一般在精密装配或去飞边一类需要力控制的作业中使用。

  (二)装配机器人的分类:工业机器人按作用对象不同,分为水下机器人,装配机器人,弧焊机器人,点焊机器人,喷漆机器人,铆接机器人等。装配机器人从适应的环境不同,又分为普及型装配机器人和精密型装配机器人;根据臂部的运动形式不同,分为直角坐标型装配机器人,垂直多关节型装配机器人和平面关节型(SCARA)装配机器人。

  直角坐标型装配机器人,其结构在目前的产业机器人中是最简单的。它具有操作简便的优点,被用于零部件的移送、简单的插入、旋拧等作业。在机构方面,大部分装备了球形螺丝和伺服电动机,具有可自动编程,速度快、精度高等特点。

  垂直多关节型装配机器人,大多具有6个自由度,这样可以在空间上的任意一点,确定任意姿势。因此,这种类型的机器人所面向的往往是在三维空间的任意位置和姿势的作业。

  平面关节型(SCARA)装配机器人,是由山梨大学工学部精密工学研究所开发完成的,可应用于电子、机械和轻工业等有关产品的自动装配、搬运、调试等工作,适合于工厂柔性自动化生产的需求。由于这种机器人所具有的各种特性符合用户的需求,因此需求量迅速上升。

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