机器人在自动化行业的应用

1、一.磨削系统一般的方法：目前最主流的磨削方式任然是人工磨削以及专用磨床磨削。人工磨磨削：效率低，环境恶劣，品质不稳定。专用磨床：效率低，成本高，通用性差。磨床分类：(1)外圆磨床：是普通型的基型系列，主要用于磨削圆柱形和圆锥形外表面(2)内圆磨床：是普通型的基型系列，主要用于磨削圆柱形和圆锥形内表面(3)坐标磨床：具有精密坐标定位装置的内圆磨床(4)无心磨床：主要用于磨削圆柱形表面的磨床(5)平面磨床：主要用于磨削工件平面的磨床。a.手摇磨床适用于较小尺寸及较高精度工件加工，可加工包括弧面、平面、槽b.大水磨适用于较大工件的加工，加工精度不高，与手摇磨床相区别。(6)砂带磨床：用快速运动的砂带

2、进行磨削的磨床。(7)琦磨机:主要用于加工各种圆柱形孔、圆锥孔、椭圆形孔、余摆线孔。(8)(8)研磨机：用于研磨工件平面或圆柱形内，外表面的磨床。(9)导轨磨床：主要用于磨削机床导轨面的磨床。(10)工具磨床：用于磨削工具的磨床。(11)多用磨床：用于磨削圆柱、圆锥形内、外表面或平面，并能用随动装置及附件磨削多种工件的磨床。(12)专用磨床：从事对某类零件进行磨削的专用机床。(13)端面磨床：用于磨削齿轮端面的磨床。机器人磨削：效率高，柔性好，成本相对低。存在的问题：目前机器人磨削系统很多设备厂商都在做，但是实际效果不是很理想，首先是磨削过程中的误差难以控制，这就导致产品的合格率不高。开发出一

3、款具有实时在线误差补偿、高柔性的打磨设备是市场的紧迫需求。控制误差的方法：力觉传感器：使用力觉传感器修正工件位置的偏差。砂轮在线修整：实时的修整砂轮外表面的磨损超声波打磨系统：清除砂带表面的磨屑电解质砂轮修整：修整砂轮表面磨损二.分拣系统一般的方法：人工分拣，自动分拣系统(自动分拣机)自动分拣系统分类：1 .堆块式：堆块式分拣机由链板式输送机和具有独特形状的滑块在链板间左右滑动进行商品分拣的推块等组成特点：可适应大小、重量、形状的各种不同商品，分拣能力高达18000个/时2 .交叉带式：由主驱动带式输送机和载有小型带式输送机的台车联接在一起组成特点：适宜于分拣各类小件商品，分拣能力达60007

4、700个/时。3 .斜导轮式:转动着的斜导轮，在平行排列的主窄幅皮带间隙中浮上、下降特点：适应各类商品，只要是硬纸箱、塑料箱等平底面商品4 .摇臂式：物品放置在输送机上到达分拣口时，摇臂转动，物品沿摇臂杆斜面滑到指定的目的地特点：结构简单，价格较低存在的问题：人工分拣效率慢，易出错。自动分拣机占地大，成本高。解决方案：使用机器人配备读码设备、机器人包括机械手和AGM读码设备准确率高，机械手能代替人进行搬运，AGV能代替庞大的输送线，减少设备占用场地。三.装配系统现状：装配系统是目前工业机器人应用最广泛最成熟的一个领域之一。装配系统两大重要指标是精度和速度提高精度的方法就是制造更高精度的夹具、选

5、用更高精度的机器人以及配备高精度的传感器（二维、三维视觉、力觉等）。提高速度的方法就是1.从硬件上更加合理的布局，使机器人运行轨迹更短。2.从软件上优化机器人的轨迹规划，使其更科学。机器人装配系统的优势:成本优势、操作简单、灵活性大、类人性、准确快速四.焊接系统现状：工业机器人源于汽车制造产业，所以其在焊接系统领域应用已经相当成熟。世界各国生产的焊接用机器人基本上都属关节机器人，绝大部分有6个轴随着电子技术、计算机技术、数控及机器人技术的发展，自动焊接机器人，从60年代开始用于生产以来，其技术已日益成熟，主要有以下优点：1）稳定和提高焊接质量，能将焊接质量以数值的形式反映出来；2）提高劳动生产

6、率；3）改善工人劳动强度，可在有害环境下工作；4）降低了对工人操作技术的要求；5）缩短了产品改型换代的准备周期，减少相应的设备投资。因此，在各行各业已得到了广泛的应用。点焊对焊接机器人的要求不是很高。因为点焊只需点位控制，至于焊钳在点与点之间的移动轨迹没有严格要求，这也是机器人最早只能用于点焊的原因。点焊用机器人不仅要有足够的负载能力，而且在点与点之间移位时速度要快捷，动作要平稳，定位要准确，以减少移位的时间，提高工作效率。1 .变压器分离的焊钳，3045kg负载的机器人2 .一体式焊钳，一般都选用100150kg负载的重型机器人弧焊过程比点焊过程要复杂得多，工具中心点（TCP）,也就是焊丝端

7、头的运动轨迹、焊枪姿态、焊接参数都要求精确控制。弧焊机器人除前面图2提及的在作“之”字形拐角焊或小直径圆焊缝焊接时，其轨迹应能贴近示教的轨迹之外，还应具备不同摆动样式的软件功能，供编程时选用，以便作摆动焊，而且摆动在每一周期中的停顿点处，机器人也应自动停止向前运动，以满足工艺要求。此外，还应有接触寻位、自动寻找焊缝起点位置、电弧跟踪及自动再引弧功能等。I五.分拣系统1 .能连续、大批量地分拣货物。由于采用大生产中使用的流水线自动作业方式，自动分拣系统不受气候、时间、人的体力等的限制，可以连续运行2 .分拣误差率极低。3 .分拣作业基本实现无人化。六.检测系统DAQ+检测系统一般作为生产线流程的

8、第一步或者最后一步，用来检测产品的缺陷。视觉检测系统：视觉检测系统就是用工业相机代替人眼睛去完成识别.测量.定位等功能。一般视觉检测系统由相机、镜头、光源组合合成，可以代替人工完成条码字符、裂痕、包装、表面图层是否完整、凹陷等检测，使用视觉检测系统能有效的提高生产流水线的检测速度和精度，大大提高产量和质量，降低人工成本，同时防止因为人眼疲劳而产生的误判。力觉检测系统：力觉传感器，测量触摸屏七.智能AGV系统1 直接坐标（CartesianGuidance）用定位块将AGV的行驶区域分成若干坐标小区域，通过对小区域的计数实现导引，一般有光电式（将坐标小区域以两种颜色划分，通过光电器件计数）和电磁

9、式（将坐标小区域以金属块或磁块划分，通过电磁感应器件计数)两种形式，其优点是可以实现路径的修改，导引的可靠性好，对环境无特别要求。缺点是地面测量安装复杂，工作量大，导引精度和定位精度较低，且无法满足复杂路径的要求。2 电磁导引(WireGuidance)电磁导引是较为传统的导引方式之一，目前仍被许多系统采用，它是在AGV的行驶路径上埋设金属线，并在金属线加载导引频率，通过对导引频率的识别来实现AGV的导引。其主要优点是引线隐蔽，不易污染和破损，导引原理简单而可靠，便于控制和通讯，对声光无干扰，制造成本较低。缺点是路径难以更改扩展，对复杂路径的局限性大。3 磁带导引(MagneticTapeGu

10、idance)与电磁导引相近，用在路面上贴磁带替代在地面下埋设金属线，通过磁感应信号实现导引，其灵活性比较好，改变或扩充路径较容易，磁带铺设简单易行，但此导引方式易受环路周围金属物质的干扰，磁带易受机械损伤，因此导引的可靠性受外界影响较大。4 光学导引(OpticalGuidance)在AGV的行驶路径上涂漆或粘贴色带，通过对摄像机采入的色带图象信号进行简单处理而实现导引，其灵活性比较好，地面路线设置简单易行，但对色带的污染和机械磨损十分敏感，对环境要求过高，导引可靠性较差，精度较低。5 激光导航(LaserNavigation)激光导引是在AGV行驶路径的周围安装位置精确的激光反射板，AGV

11、通过激光扫描器发射激光束，同时采集由反射板反射的激光束，来确定其当前的位置和航向，并通过连续的三角几何运算来实现AGV的导引。此项技术最大的优点是，AGV定位精确；地面无需其他定位设施；行驶路径可灵活多变，能够适合多种现场环境，它是目前国外许多AGV生产厂家优先采用的先进导引方式；缺点是制造成本高，对环境要求较相对苛刻(外界光线，地面要求，能见度要求等)，不适合室外(尤其是易受雨、雪、雾的影响)。6 惯性导航(InertialNavigation)惯性导航是在AGV上安装陀螺仪，在行驶区域的地面上安装定位块，AGV可通过对陀螺仪偏差信号(角速率)的计算及地面定位块信号的采集来确定自身的位置和航

12、向，从而实现导引。此项技术在军方较早运用，其主要优点是技术先进，较之有线导引，地面处理工作量小，路径灵活性强。其缺点是制造成本较高，导引的精度和可靠性与陀螺仪的制造精度及其后续信号处理密切相关。7 视觉导航(VisualNavigation)8 GPS(全球定位系统)导航(GlobalPositionSystem)通过卫星对非固定路面系统中的控制对象进行跟踪和制导，目前此项技术还在发展和完善，通常用于室外远距离的跟踪和制导，其精度取决于卫星在空中的固定精度和数量，以及控制对象周围环境等因素。由此发展出来的是iGPS(室内GPS)和dGPS(用于室外的差分GPS),其精度要远远高于民用GPS,但地面设施的制造成本是一般用户无法接受的。应用场所1 .仓储业仓储业是AGV最早应用的场所。2 .制造业AGV在制造业的生产线中大显身手，高效、准确、灵活地完成物料的搬运任务。并且可由多台AGV组成柔性的物流搬运系统。3 .