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工业机器人1、典型的工业机器人点焊机器人(1)点焊机器人的应用范围汽车工业是点焊机器人一个典型的应用领域。一般装配每台汽车车体大约需要完成3001一4001个焊点,而其中的60%是由机器人完成的。在有些大批量汽车生产线上,服役的机器人台数甚至高达151台。引人机器人会取得下述效益:a.改善多品种混流生产的柔性;b.提高焊接质量昈提高生产率;c.把工人从恶劣的作业环境中解放出来。今天,机器人已经成为汽车生产行业的支柱装备。(2)点焊机器人的性能要求最初,点焊机器人只用于增强焊作业(往己拼接好的工件上增加焊点)。后来为了保证拼接精度,又让机器人完成定位焊作业。这样点焊机器人逐渐被要求具有更全的作业性能。具体来说有:a.安装面积小,工作空间大;b.节距的多点定位(例如每0.3一0.4S移动30一50mm节距后定位);c.定位精度高(+0.25mm),以确保焊接质量;d.持重大(60一150kgf),以便携带内装变压器的焊钳;f.示教简单,节省工时g.安全可靠性好。(3)点焊机器人的分类(5)点焊机器人技术的发展动向目前正在开发一种新的点焊机器人系统。这种系统力图把焊接技术与CAD、CAM技术完美地结合起来,提高生产准备工作的效率,缩短产品设计投产的周期,从而使整个机器人系统取得更高的效益。2、装配机器人(1)装配机器人(装配单元、装配线)水平多关节型机器人是装配机器人的典型代表。它共有4个自由度:两个回转关节,上下移动以及手腕的转动。最近开始在一些机器人上配备各种可换手,以增加通用性。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。力传感器一般装在腕部,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。(2)装配机器人的周边设备机器人进行装配作业时,除机器人主机、手爪、传感器外,零件供给装置和工件搬运装置也至为重要。无论从投资额的角度还是从安装占地面积的角度,它们往往比机器人主机所占的比例大。周边设备常由可编程控制器控制,此外一般还要有台架、安全栏等。3、喷涂机器人(paintingrobot)喷涂机器人广泛用于汽车车体、家电产品和各种塑料制品的喷涂作业。关键技术:①高精度伺服控制技术在补偿臂姿态、变速变化引起的惯性矩变化的位置反馈回路中采用可变PID控制;在速度反馈系统中进行可变P控制,以补偿作业中喷涂速度可能发生的大幅度的变化;实施加减速控制,以防止在运动轨迹的拐点产生振动。(2)电动喷涂机器人近年来,由于AC伺服电机的应用和高速伺服技术的迸步,在喷涂机器人中采用电驱动已经参展为可能。现阶段,电动喷涂机器人多采用耐压或内压防爆结构,限定在1级危险环境(在通常条件下有生成危险气体介质之虞)和2级危险环境(在异常条件下有生成危险气体介质之虞)下使用。电动喷涂机器人一般也有六个轴,但工作空间大。在设计手臂时注意了减轻重量和简化结构,结果降低了惯性负荷,提高了高速动作的轨迹精度。该机具有与液压喷涂机器人完全一样的控制功能。只是驱动改用AC伺服电机和相应的驱动电路,维修保养十分方便。电动喷涂机器人采用所谓内压防爆方式,就是指往电气箱中人为地注人高压气体(比易爆危险气体介质的压力高)的做法。在此基础上,如再采用无火花AC电机和无刷旋转变压器,则可组成安全性更好的防爆系统。4、其他用途的工业机器人(2)水切割机器人、激光加工机器人它通过高压水和激光这种新的工具,对工件实施切割、焊接或者是金属材料的表面特殊处理,可以实现金属及其他材料的特殊加工。高压水切割的特点是其切缝处光滑,无需进行二次处理,并且避免了其他热加工手段带来的工件变形。激光加工则是充分利用了激光的特性,实现对工件的精密切割、钻孔、焊接以及表面热处理这些作业往往是传统的加工手段无法完成的。(3)检查和测量机器人集三种功能于一体,包括机器人的运动控制、操作对象状态的感知以及对所采集到的信息进行分析和判断,最终给出检查和测量结果。检查和测量机器人主要用于工件的形状测量、装配检查以及产品缺陷检查等。随着信息技术和微电子技术的发展,这些行业也迫切需要机器人进行作业。但这些行业的特点是超精密化和精细化,产品的质量与环境的好坏有直接关系,在这种环境下作业对机器人有特殊要求,因此产生了净化机器人。对于净化机器人,如何抑制尘埃粒子大小和数量是其关键问题。另外,现代制造业中,许多器件的制造需要在真空环境下进行,因此也出现了真空机器人。净化机器人和真空机器人除对环境有很高的要求之外,其速度和