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單一的和普通的專用加工機(jī)床在大批量加工時越來越多的、標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)床及柔性自動化生產(chǎn)線所替代。例如在數(shù)控車床、立式加工機(jī)、臥式加工機(jī)、數(shù)控立式車床、數(shù)控磨床、數(shù)控磨齒機(jī)等上下料時,其毛坯料可能是幾公斤甚至幾百公斤重,還有小型零件頻繁上下料,大型電機(jī)殼體、發(fā)動機(jī)殼體、減速機(jī)殼體等的搬運(yùn)也很費(fèi)時、費(fèi)力,直接影響工作效率、機(jī)床利用率及生產(chǎn)保險。目前諸如此類零部件的搬運(yùn)在歐美發(fā)達(dá)國家早已實(shí)現(xiàn)自動化。在機(jī)器人和自動化工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中。
在今年的工業(yè)博覽會上,除了“重型外觀”工業(yè)機(jī)器人外,還有許多服務(wù)機(jī)器人。 在的展覽區(qū),一個紅色禮服,身高160厘米的卡通智能服務(wù)機(jī)器人可以與觀眾暢談。 這個機(jī)器人可以作為一個受歡迎的女士和陳列室指南。 在復(fù)旦大學(xué)展覽區(qū),名為“愛家一號”的智能家居服務(wù)機(jī)器人非常受歡迎。 小家伙是“人類和大鬼”,通過自動感應(yīng),遙控,語音通信等,可以讓主人隨時隨地了解家里的一切。
然而,與能夠進(jìn)入天堂,陸地和海洋的工業(yè)機(jī)器人相比,這些智能服務(wù)機(jī)器人在現(xiàn)實(shí)生活中仍然很少使用,普通人“沒有預(yù)料到”。
工業(yè)機(jī)器人的種類及特點(diǎn)
工業(yè)機(jī)器人是一種通過重復(fù)編程和自動控制,能夠完成制造過程中某些操作任務(wù)的多功能、多自由度的機(jī)電一體化自動機(jī)械裝備和系統(tǒng),它結(jié)合制造主機(jī)或生產(chǎn)線,可以組成單機(jī)或多機(jī)自動化系統(tǒng),在無人參與下,實(shí)現(xiàn)搬運(yùn)、焊接、分揀、裝配和噴涂等多種生產(chǎn)作業(yè)。
自20世紀(jì)60年代初代機(jī)器人在美國問世以來,工業(yè)機(jī)器人的研制和應(yīng)用發(fā)展迅速,在生產(chǎn)中應(yīng)用日益廣泛,已成為現(xiàn)代制造業(yè)重要的高度自動化裝備。
工業(yè)機(jī)器人主要由本體(包含機(jī)械軀干部分、電機(jī)、減速機(jī))和電控(包括驅(qū)動和控制系統(tǒng))兩部分構(gòu)成,其作用是利用末端的執(zhí)行機(jī)構(gòu)代替人手抓取物品或工具,完成不同的任務(wù)。目前主流的工業(yè)機(jī)器人有三種,包括:SCARA(四軸平行關(guān)節(jié)機(jī)器人)、DELTA(并聯(lián)機(jī)器人)和六軸多關(guān)節(jié)機(jī)器人(包括六軸以上的多關(guān)節(jié)機(jī)器人及衍生的雙臂機(jī)器人)。
工業(yè)機(jī)器人顯著的特點(diǎn)歸納有以下三點(diǎn):
1、可編程。生產(chǎn)自動化的進(jìn)一步發(fā)展是柔性自動化。工業(yè)機(jī)器人可隨其工作任務(wù)和環(huán)境變化的需要而再編程,因此它在小批量多品種具有均衡的柔性制造過程中能發(fā)揮很好的功用,是柔性制造系統(tǒng)(FMS)中的一個重要組成部分。
2、擬人化。工業(yè)機(jī)器人在機(jī)械結(jié)構(gòu)上有類似人的行走、腰轉(zhuǎn)、大臂、小臂、手腕、手爪等部分,在控制上有電腦。此外,智能化工業(yè)機(jī)器人還有許多類似人類的“生物傳感器”,如皮膚型接觸傳感器、力傳感器、負(fù)載傳感器、視覺傳感器、聲覺傳感器、語言功能等。傳感器提高了工業(yè)機(jī)器人對周圍環(huán)境的自適應(yīng)能力。
3、通用性。除了專門設(shè)計(jì)的專用的工業(yè)機(jī)器人外,一般工業(yè)機(jī)器人在執(zhí)行不同的作業(yè)任務(wù)時具有較好的通用性。比如,更換工業(yè)機(jī)器人手部末端操作器(手爪、工具等)便可執(zhí)行不同的作業(yè)任務(wù)。