工業(yè)機器人在機械加工方面的應(yīng)用

的

應(yīng)用綜述報

告

人：石凌云指導(dǎo)老師：吉軍老師2011年10月14日課題：工業(yè)機器人在機械加工方面機器人的定義及發(fā)展史機器人的應(yīng)用工業(yè)機器人的加工優(yōu)勢工業(yè)機器人的機械加工我國工業(yè)機器人的現(xiàn)狀主要內(nèi)容：1.機器人的定義

目前機器人還沒有一個明確的定義，國際標準化組織（ISO）采納了美國機器人協(xié)會給“機器人”下的定義：“一種可以反復(fù)編程和多功能的，用來搬運材料、零件、工具的操作機；或者為了執(zhí)行不同的任務(wù)而具有可改變的和可編程動作的專門系統(tǒng)”History：

機器人的發(fā)展史 從機器人誕生到上世紀80年代初，機器人技術(shù)經(jīng)歷了一個長期緩慢的發(fā)展過程。今天，機器人對我們來說已經(jīng)不再陌生。到了20世紀90年代，隨著計算機技術(shù)、微電子技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等的快速發(fā)展，機器人技術(shù)也得到了飛速發(fā)展。目前機器人已廣泛地應(yīng)用于汽車、機械加工、電子、軍事、采礦、核能、石油、航空航天、醫(yī)藥、服務(wù)、娛樂等領(lǐng)域。可以說，當今世界，機器人的應(yīng)用已無所不在。機器人的分類方法有多種,按其應(yīng)用可分為：工業(yè)機器人、軍用機器人，農(nóng)業(yè)機器人、服務(wù)機器人、水下機器人、空間機器人和娛樂機器人。2.機器人的應(yīng)用1.水下機器人無人遙控潛水器，也稱水下機器人。一種工作于水下的極限作業(yè)機器人，能潛入水中代替人完成某些操作，又稱潛水器。水下環(huán)境惡劣危險，人的潛水深度有限，所以水下機器人已成為開發(fā)海洋的重要工具。無人遙控潛水器主要有，有纜遙控潛水器和無纜遙控潛水器兩種，其中有纜避控潛水器又分為水中自航式、拖航式和能在海底結(jié)構(gòu)物上爬行式三種。2.空間機器人空間機器人是用于空間探測活動的特種

機器人，它是一種低價位的輕型遙控機器人，可在行星的大氣環(huán)境中導(dǎo)航及飛行。3.核工業(yè)用機器人核工業(yè)用機器人【robots

for

nuclear

powerindustry】為滿足核工業(yè)特殊要求與使用環(huán)境所設(shè)計的工業(yè)機器人。核工業(yè)機器人最早于20世紀50年代開始使用，后逐漸發(fā)展成為遙控機器

人。運用此項技術(shù)可以減少操作者在各種檢查

和維護處理中所受的核輻射劑量，并可以提供

監(jiān)控能力，以節(jié)省替換發(fā)電設(shè)備，降低運營成

本。適用于核工業(yè)的機器人主要有以下幾個特

征：可移動性，方便穿越和繞過障礙物；具有

各種攝像機和傳感器，有很好的偵察能力；可

以快速到達操作地點，有很好的機動性；具有

雙向控制器，可以快速將狀態(tài)反饋給操作者；

具有很好的力反饋，能夠保護操作對象。隨著

機器人技術(shù)的發(fā)展，自主機器人將逐漸代替人

工操作4.地下機器人地下機器人主要包括采掘機器人和地下管道檢修機器人兩在類。主要研究內(nèi)容為：機械結(jié)構(gòu)、行走系統(tǒng)、傳感器及定位系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、通信及遙控技術(shù)。目前日、美、德等發(fā)達國家已研制出了地下管道和石油、天然氣等大型管道檢修用的機器人，各種采機器人及自動化系統(tǒng)正在研制中5.醫(yī)用機器人醫(yī)用機器人的主要研究內(nèi)容包括：醫(yī)療外科手術(shù)的規(guī)劃與仿真、機器人輔助外科手術(shù)、最小損傷外科、臨場感外科手術(shù)等。美國已開展臨場感外科（telepresence

surgery）的研究，用于戰(zhàn)場模擬、手術(shù)培訓(xùn)、解剖教學(xué)等。法、英、意、德等國家聯(lián)合開展了圖像引導(dǎo)型矯形外科telematics）計劃、袖珍機器人（biomed）計劃以及用于外科手術(shù)的機電手術(shù)工具等項目的研究，并已取得一些卓有成效的結(jié)果6.建筑機器人日本已研制出20多種建筑機器人。如高層建筑抹灰機器人、預(yù)制件安裝機器人、室內(nèi)裝修機器人、地面拋光機器人、擦玻璃機器人等，并已實際應(yīng)有和。美國卡內(nèi)基梅隆重大學(xué)、麻省理工學(xué)院等都在進行管道挖掘和埋設(shè)機器人、內(nèi)墻安裝機器人等型號的研制、并開展了傳感器、移動技術(shù)和系統(tǒng)自動化施工方法等基礎(chǔ)研究。英、德、法等國也在開展這方面的研究7.軍用機器人軍用機器人是一種用于軍事領(lǐng)域的具有某種仿人功能的自動機。3.工業(yè)機器人工業(yè)機器人應(yīng)用的優(yōu)勢20世紀90年代機床創(chuàng)新的最大成就是發(fā)明并聯(lián)機床，那么當今工業(yè)機器人在機床上的應(yīng)用已成為發(fā)展的一大趨向，機器人取代機床從事機械加工已初露鋒芒。傳統(tǒng)的金屬切削加工都是由機械工人完成的：換刀、取料、裝夾工件、對刀、切削加工、下料、去毛刺。過去，機械加工操作與油污、噪音是分不開的，數(shù)控技術(shù)的發(fā)展大大降低了工人的勞動強度。在加工應(yīng)用中，機器人常常使用力和扭矩傳感器以便于它們“感知”表面的不一致性和不完整性，并切除最小量的材料來糾正它們。機器人的控制器和傳感器結(jié)合在一起使用戶可以規(guī)定機器人施加力的方向和大小。像機床那樣工作，操作員可以啟動或關(guān)閉機器人的轉(zhuǎn)軸，改變每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)，以及決定速度和進給量例如：在焊接方面的優(yōu)勢1、穩(wěn)定和提高焊接質(zhì)量，保證其均一性。2、提高生產(chǎn)率，一天可24h連續(xù)生產(chǎn)。 3、改善工人勞動條件，可在有害環(huán)境下長期工作。4、降低對工人操作技術(shù)的要求。 5、縮短產(chǎn)品改型換代的周期，減少相應(yīng)的投資設(shè)備。6、可實現(xiàn)小批量產(chǎn)品焊接自動化。7、為焊接柔性生產(chǎn)線提供技術(shù)基礎(chǔ)。4.工業(yè)機器人的機械加工

目前工業(yè)機器人在機械加工方面主要用于汽車工業(yè)及汽車零部件工業(yè)，這部分占整個機器人市場的61%。工業(yè)機器人一般由機械本體、控制器、伺服驅(qū)動系統(tǒng)和檢測傳感裝置等構(gòu)成，是一種仿人操作、自動控制、可重復(fù)編程、能在三維空間完成各種作業(yè)的機電一體化自動化生產(chǎn)設(shè)備工業(yè)機器人以其自動化、柔性化和智能化等優(yōu)點在焊接領(lǐng)域有著深度的應(yīng)用，而且正逐步應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)的各個領(lǐng)域，如焊接、搬運、堆垛以及鑄造等方面。此外，工業(yè)機器人還用于噴漆、噴涂，搬運、上下料，加工、裝配等各個方面（1）金屬加工工業(yè)應(yīng)用成型切割工藝檢測和測量焊接和鏈接物料搬運鑄造組裝表面處理整個市場切割工藝F:\機器人\ABB

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Robot\Vedio\激光切割.mpg金屬加工中的切割工藝:

1.氧氣乙炔切割等離子切割激光切割機械切割檢測/測量F:\機器人\ABB

Industrial

Robot\Vedio\汽車質(zhì)量檢測.mpg一流產(chǎn)品需要一流質(zhì)量標準和可靠的檢驗/測量工具.成品檢驗在線測量焊接和鏈接機器人焊接和聯(lián)接主要類1.弧焊激光焊等離子焊脈沖點焊點焊螺柱焊銅焊鉚釘焊卷邊涂膠物料搬運落地式,掛墻式或倒置式安裝,ABB機器人都易于操作和精度,負載最高可達500公斤.無論何種應(yīng)用,無論多艱苦的環(huán)境,ABB機器人活躍在金屬加工的各個領(lǐng)域.加工時,持有,操縱工件工位間的物料搬運堆棧/拆棧拾取堆垛/拆垛

數(shù)控機床加工F:\機器人\ABB

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Robot\Vedio\整齊擺放.m表面處理和拋光F:\機器人\ABB

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Robot\Vedio\表面處理.wmv提到表面處理和拋光,重復(fù)高精度提供持續(xù)穩(wěn)定的工件質(zhì)量.去毛刺/研磨/清潔等離子噴涂拋光/精修上釉噴涂密封噴漆F:\機器人\ABB

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Robot\Vedio\噴漆.mpg工業(yè)機器人可以均勻的對各種需要表面處理的物件進行完美均勻的噴涂，大大減小了某些行業(yè)職業(yè)病的弊端，鑄造精品重壓鑄造芯盒清理型芯搬運型芯去毛刺型芯浸涂型芯上粘結(jié)劑高級分揀（3）汽車零部件加工及組裝

機器人和控制技術(shù)的持續(xù)發(fā)展使機器人技術(shù)的應(yīng)用范圍日益廣泛。柔性機器人不僅在汽車零部件制造方面，而且在優(yōu)化汽車生產(chǎn)工藝流程和汽車生產(chǎn)靈活性方面發(fā)揮越來越重要的作用汽車生產(chǎn)

F:\機器人\ABB

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Robot\Vedio\汽

車生產(chǎn)巧妙放置物品.mpg

F:\機器人\ABB

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Robot\Vedio\汽

車生產(chǎn)焊接，打磨.mov

F:\機器人\ABB

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Robot\Vedio\汽

車生產(chǎn)流水線的搬運.mpg5.我國機器人技術(shù)應(yīng)用研究進展及發(fā)展趨勢

根據(jù)2l世紀初我國國民經(jīng)濟對先進制造及自動化技術(shù)的需求,瞄準國際前沿高技術(shù)發(fā)展方向創(chuàng)新性