《工业机器人技术基础》课件-8.体验工业机器人的应用

工业机器人技术基础航空工业出版社体验工业机器人的应用项目八目录01任务一

焊接工业机器人02任务二

喷涂工业机器人03任务三

装配工业机器人04任务四

搬运工业机器人05任务五

其他类型工业机器人核心价值：筑牢市场竞争优势引入工业机器人可大幅提升生产效率与产品质量，有效帮助企业稳固市场竞争优势多元应用：覆盖多行业多场景该技术应用于汽车、电子制造及物流运输等行业，可承担弧焊、点焊、搬运等工作，推动制造业升级

未来趋势：应用领域持续拓展随着工业机器人技术不断提升，其应用领域将进一步扩大，持续赋能产业发展项目实践：感受产业实际价值本项目将学习工业机器人应用，切实感受其在产业发展中的实际价值项目概述焊接工业机器人任务一任务导入任务描述在本任务中，小梁将学习焊接工业机器人的定义、分类、特点、注意事项及系统结构，并着重对点焊机器人和弧焊机器人进行认识与研究。任务目标1.了解焊接机器人的定义和分类。2.熟悉机器人焊接的注意事项。3.了解焊接机器人系统结构。4.能根据需求初步选择合适的工业机器人。5.厚植新时代工匠精神，以精益求精的态度深耕焊接技术，为制造业的高质量发展贡献力量。（一）焊接机器人的定义焊接机器人是可按要求送焊接工具至预定位置、按设定轨迹与速度移动的工业机器人，在我国工业机器人应用市场占重要地位，广泛用于汽车、船舶、桥梁、高铁等焊接制造领域。一、焊接机器人的定义及分类任务实施（二）焊接机器人的分类点焊机器人通过焊钳施压熔合金属，单焊点仅需0.2秒，汽车白车身90%焊点由其完成，高效稳定适配批量作业。激光焊接机器人聚焦高能量激光束焊接，热影响区小变形少，适配薄板及高反射材料，多用于动力电池、医疗器械。弧焊机器人以高温电弧为热源，适配碳钢、不锈钢等中厚板，广泛应用于汽车底盘、钢结构厂房等场景。1.按焊接工艺分类2.按性能和技术参数分类中型/小型机型兼顾精度与灵活性，技术指标适配中小件，适合家电、汽车零部件等常规焊接场景。微型焊接机器人精度达微米级，技术指标聚焦精细作业，适配精密电子、航空航天零部件焊接。超大/大型机型具备高负载、大范围作业能力，技术指标适配重型工件，满足船舶、桥梁等重工业焊接需求。二、机器人焊接的特点及注意事项焊缝参数恒定，受人为影响小，降低工人技术要求，保证焊接质量稳定，规避手工焊参数波动问题。1.可提高产品质量工人仅需完成装卸工件、质检等少量工作，远离焊接电弧、烟雾等危害，大幅降低劳动强度。2.能改善工人的工作条件（一）机器人焊接的特点可全天24小时不间断作业，搭配高速高效焊接技术，生产效率提升效果愈加显著。具备良好柔性，能适应产品多样化需求，同一条生产线可混流焊接若干种产品。4.能适应多品种焊接3.能提高生产效率（二）机器人焊接的注意事项焊接参数精准适配与验证结合工件材料、结构、厚度设参数，保证焊接速度均匀，过快影响质量、过慢降效留痕；参数设定后先示教，合格后再生产。故障应急规范处理设备出现故障时，第一时间按下急停按钮并断电，排查机械与电气部分异常，及时安排专业维修。作业前电气参数核查启动前检查电压、电流处于设备额定功率范围，避免过高或过低影响焊接质量，确保在正常状态下使用以保障效果。工件预处理保障焊接效果加工前清洁工件表面污渍，避免表面杂质干扰机器人焊接精度，保障最终焊接质量。三、焊接机器人系统结构工业机器人是焊接机器人系统的执行机构，是保障焊接质量和效率的最主要部分，一般采用六轴机器人。变位机可灵活改变焊接工件位置，通过夹具装夹工件，通常两台变位机配一台工业机器人，交替作业、装卸，提升系统效率。焊接机器人控制系统是焊接机器人系统的“神经中枢”，如图8-1-1所示。由计算机硬件、软件和专用电路组成，软件含多种专用程序，负责处理全部工作信息、控制全部动作。中控计算机功能构建同一或不同层次计算机通信网络，配合传感系统实现焊接路径与参数离线编程、焊接专家系统应用及生产数据管理。具备驱动过热、动作超限位、工作空间干涉、人工急停断电保护，搭配触觉/接近觉传感器，防止机器人伤人和损坏外围设备。安全设备防护作为焊接机器人作业的核心装备，由焊接电源、焊钳或焊枪、焊接控制器及水、电、气等辅助部分构成核心组成架构依据预定焊接监控程序，完成焊接参数输入、焊接程序控制及故障自诊断，实现与机器人控制器的通信协同焊接控制器核心职能实现工件坡口定位、焊接轨迹跟踪，获取焊缝熔透状态信息，为精准焊接提供数据支撑焊接传感器关键作用四、点焊机器人点,把两个物体紧密地焊接在一起,如图8-1-2所示。点焊的工作原理是将两个被焊接的物体压紧在两个柱状电极之间,通过大电流进行加热,使焊件在接触处熔化,形成熔核。断电以后在压力下凝固结晶,形成牢固的焊点焊机器人有直角坐标式、极坐标式、圆柱坐标式、关节式等，其中最常用的是直角坐标式简易型（2～4个自由度）和关节式（5～6个自由度）点焊机器人。关节式机器点焊机器人应用解析包含直角坐标式、极坐标式、圆柱坐标式、关节式，常用2～4自由度的直角坐标式简易型和5～6自由度的关节式；关节式分落地、悬挂两种，悬挂式占空间小。主流机型分类多采用直流或交流伺服电动机作为驱动装置。驱动系统配置在汽车制造行业应用成熟，每辆汽车车体装配需完成3000～4000个焊点，其中60%以上由点焊机器人完成。汽车行业应用工程师手记科研人员正在开发一种新的点焊机器人系统。该系统可把焊接技术与CAD/CAM技术结合起来，旨在提高生产准备工作的效率，有效缩短产品设计投产的周期，使整个机器人系统取得更高的效益。这种系统拥有包含汽车车身结构信息、焊接条件计算信息和机器人机构信息的数据库。CAD系统利用该数据库可以方便地进行焊钳选择和机器人配置方案的设计；采用离线编程的方式规划路径，其控制器具有很强的数据转换功能、能针对工业机器人本身不同的精度和工件之间的相对集合误差，及时进行补偿，以确保足够的工作精度。（一）点焊工艺对工业机器人的基本要求机器人工作空间必须大于焊接所需空间，空间范围由焊点位置及焊点数量确定。工作空间适配要求点焊作业采用点位控制（PTP）方式，需确保重复定位精度达到±1mm。点位控制精度要求需按工件形状、种类、焊缝位置选用对应类型的焊钳。焊钳选型要求根据焊钳结构、焊件材质与厚度、焊接电流波形等，选取50～120kg额定负载。额定负载匹配要求大容量示教记忆支持示教记忆容量应大于1000点，满足多焊点复杂焊接作业的程序存储需求。高抗干扰与可靠运维能力具备高抗干扰与可靠性，平均无故障超2000h、平均修复≤30min，自带故障自诊断，可消除电极与工件黏结故障。高效点焊速度适配点焊速度≥60点/分钟，单点焊接循环时间需匹配生产线物流速度，50mm短距移位定位时间≤0.4s。多机协同防干扰设计配置多台机器人，需评估型号选用及与多点焊机配合方案；布置间隔小，通过群控或联锁机制规划动作顺序，防干扰。（二）点焊机器人的焊接系统性能要求双核心维度性能要求基于两点：一是机器人运动定位精度，由机械手与控制器保障；二是点焊质量控制精度，由点焊机及辅助设备实现。与常规机器人的核心差异点焊机器人与其他机器人的最大区别，在于末端执行器上安装有点焊钳，是实现点焊作业的关键配置。焊接系统核心组成焊接系统包含焊钳类型、焊机控制器等核心部件，不同类型焊钳及控制方法各有优劣，需结合场景适配选型。1.点焊钳用途导向的焊钳类型X型焊钳多用于平面焊接，喉深长；C型焊钳多用于垂直焊接，喉宽需适配焊件；二者均通过机械接口装于机器人末端。驱动方式分类及特性分为气动和伺服驱动两类：气动驱动成本低、技术成熟、应用广；伺服驱动控制精、环保低噪、支持闭环控制、发展空间大。连接关系划分的结构类型分为分离式、内藏式、一体式。分离式腕部负荷小但空间有限；内藏式缩电缆但设计复杂；一体式节能，不过腕部载荷大、作业可达性受影响。点焊钳相较于悬挂式点焊机的核心优势具备短工作行程与长预行程，在安装较大焊件、休整、更换、焊接时可有效跨越障碍双行程灵活适配作业场景X型焊钳采用气压-杠杆传动加压机构，C型焊钳采用串联式增压气缸，可增加焊件厚度并减轻机器人负载扩力机构实现降载增效配备弹簧平衡系统（多用于C型）或气动平衡系统（多用于X型浮动气缸），降低工件定位精度要求，防止点焊时工件产生波浪变形浮动机构优化焊接体验伺服驱动加压机构（伺服焊钳）可实现电极加压软接触，实时调压，提升点焊质量、减少喷溅，如MOTOMAN点焊机器人所配伺服焊钳新型电极驱动提升焊接品质2.点焊控制器点焊时序精准管控可实现点焊过程的时序控制，顺序控制预压、加压、焊接、维持、休整等环节焊接电流高精度调制可实现焊接电流波形的调制，且其恒流控制精度为1%～2%多套焊接参数存储可同时存储多套焊接参数，适配不同焊接场景需求电极磨损智能补偿可自动进行电极磨损后的阶梯电流补偿，并记录焊点数并预报电极寿命全场景故障自诊断对晶闸管超温、晶闸管单管导通、变压器超温、计算机、水压、气压、电极黏结等故障进行显示并报警，直至自动停机跨系统协同通信可实现与机器人控制器及示教器的通信，提供单加压和机器人示教功能断电数据安全保护具备断电保护功能，系统断电后内存数据不会丢失点焊控制器与机器人控制器的结合架构将点焊控制器作为一个模块安装在机器人控制器内部，由主计算机统一管理，并为焊接模块提供数据，焊接过程的控制由焊接模块完成，集成度高、便于统一管理中央结构型01点焊控制器与机器人控制器分开设置，两者采用应答式通信，调试灵活、焊接系统可单独使用，但集成度不如中央结构型高分散结构型02将多台点焊机器人与群控计算机相连，实现部分焊机的焊接电流分时交错，限制电网瞬时负载、稳定电网电压，确保点焊质量，需增设“焊接请求”与“焊接允许”信号群控系统03点焊控制器智能化发展趋势友好人机交互升级改进传统人机操作模式，提供友好人机交互界面，优化操作体验智能混合系统构建集成多种人工智能方法，打造电焊工艺设计与接头质量预测智能混合系统，侧重软件层面实现点焊质量控制多参数联合质量管控基于多传感器信息融合技术，如智能PID控制、Fuzzy-PID控制，侧重硬件功能实现机器人点焊多参数联合质量控制五、弧焊机器人弧焊作为工业主流焊接方式，可实现平、立、横、仰多位置焊接，适配多材质、多厚度焊件，广泛应用于汽车、航空、造船等众多领域。其多自由度关节式本体搭配焊缝自动跟踪、熔池控制系统，能高精度适配复杂工况；结合WGFACS智能节气装置，可降低30%-50%焊接气体消耗，在提升焊接质量的同时，助力企业实现节能降本与绿色制造。弧焊机器人焊接质量影响因素如图8-1-6所示。（一）弧焊工艺对机器人的要求

连续路径控制精度弧焊作业采用连续路径控制（CP），定位精度需高于0.5mm，示教记忆容量应大于5000点

工作空间适配机器人工作空间需大于焊接需求，特大型工件焊接可通过悬挂或加装运载小车拓展范围

负载与速度要求负载能力一般为5～20kg，常用8kg左右；焊接速度通常为5～50mm/s，薄板高速MAG焊可达4m/min以上弧焊工艺匹配与功能要求工艺类型适配按焊件材质选机器人：钢材用CO₂/MAG型，不锈钢用MIG型，铝材用脉冲TIG或MIG型核心功能配置需具备防碰撞、焊枪矫正、焊缝自动跟踪、熔透控制、清枪剪丝等核心功能抗干扰与可靠性要求平均无故障工作时间超2000h，平均修复时间≤30min，需具备黏丝、断弧等故障自诊断能力弧焊机器人运维效率提升方案优先用离线示教，减少生产占用时间，可借助ABBProgramMaker等软件实现离线编程与仿真离线示教编程优势选带图形化界面或拖拽示教的协作机器人以降培训成本；确保与现有设备兼容以减改造费用易用性与兼容性考量评估厂家技术、研发与服务能力，参考同行案例；警惕低价陷阱，兼顾初始采购与长期运维成本厂家实力与成本管控（二）弧焊机器人焊接系统焊接生产自动化标志之一是系统柔性化，以弧焊机器人为核心，配合相关设备，在计算机控制下实现空间焊缝精确跟踪等，对机器人制造要求更高。图8-1-7的弧焊机器人柔性加工单元，由中央控制计算机等组成，各部分独立控制、双向通信。弧焊机器人6自由度、交流伺服驱动；弧焊电源满足多种焊接工艺；焊缝跟踪系统可完成相关功能；熔透控制系统能实时检测与控制。弧焊机器人工作需要外围设备，主要包括焊接电源、送丝机、焊枪、焊丝盘、焊缝跟踪传感器、清枪器、变位机、焊烟净化器、总控制柜、安全防护组件等。

1.弧焊电源通过不同算法获得恒流、恒压等多种形状外特性，满足各类弧焊方法与应用场合的需求外特性控制在CO₂焊接短路过渡等负载状态变化大的场合，可控制短路电流上升率di/dt，保障焊接平稳，减少飞溅动特性控制通过软件编程生成适配的脉冲电流波形，精准控制脉冲频率、峰值/基值电流等参数，实现电流功率精确管控焊接电流波形控制弧焊电源智能化适配配置依据焊丝直径、焊接方法、工件材质等预置焊接参数，支持参数记忆、监控及实时变换预置与监控焊接参数搭载专家数据库与全数字化系统，采用二元化和一元化并存操作模式，可与工业机器人通信，调节起弧、弧长等多类参数机器人通信接口适配焊接碳钢/不锈钢选四轮驱动送丝机，焊接铝材用推-拉丝双驱动送丝机，脉冲TIG焊接机器人可配脉动送丝机专属自动送丝机配置2.焊接传感器利用电弧电流或电压变化检测焊缝，兼具多种优势且应用广泛，但需电弧点燃后才能工作电弧传感器：低成本高可靠性之选信息量大精度高，可实现焊缝跟踪等多项功能；检测范围大，能寻接头、识别起止点；通用性强，适配各类接头与多层焊道规划激光视觉传感器：多功能高精度利器针对机车车辆、船体等特大型工件，可将弧焊机器人悬挂或安装在运载小车上，增设第七轴以大幅扩大焊接工作空间特大型工件焊接的空间拓展方案3.变位机变位机是弧焊机器人柔性焊接作业系统的核心外围设备，需与定位装置、夹具等配合使用关键外围设备定位搭配行走机构、大小型移动机架，可有效扩大弧焊机器人的工作范围，提升系统适配性拓展作业覆盖范围多自由度变位机可与机器人协调控制，将焊缝调整至平焊、船形焊等最佳焊接位置，保障焊接质量多自由度协同控焊喷涂工业机器人任务二任务导入任务描述由于传统人工喷涂漆膜不一致，易出现残次品，同时油漆中的有害物质及气体容易引发工人的职业病，对其身体健康带来危害。为了提高喷涂效率和质量、保障工人健康，人们开始思考使用机器人完成喷涂作业。本任务，小梁将学习喷涂工业机器人的相关知识。任务目标1.了解喷涂机器人的定义及分类。2.熟悉使用喷涂机器人的注意事项。3.能根据需求初步选择合适的工业机器人。4.感悟爱岗敬业、甘于奉献的劳模精神，为制造业高质量发展注入青春力量。（一）喷涂机器人的定义多为五/六轴关节式，腕部灵活，部分配柔性手腕，省涂料、提效率，可仿真优化喷涂效果。特性与优势企业格局全球代表企业含ABB、杜尔、发那科等，国内埃夫特为龙头，多数企业以外资代理或系统集成为主。定义与应用是能自动喷漆或喷涂其他涂料的工业机器人，广泛用于汽车车体、家电产品和各种塑料制品的喷涂作业。一、喷涂机器人的定及分类任务实施（二）喷涂机器人的分类腕部含1摆动轴、2旋转轴，3轴共点且相邻垂直，代表产品有ABBIRB52、新松SR35A，多采用Bendix腕部，逆运算简单但腕部二关节无法360°旋转，工作范围小，适用于小型工件。球形腕部腕部3关节轴交于两点，分正交和斜交型，正交易致管路弯折堵塞，斜交中空结构可穿管线，关节可360°+旋转，工作范围大，应用更广泛。非球形腕部1.按照腕部结构分2.按照驱动方式分

液压驱动六轴多关节结构，腰回转用液压马达、臂部用油缸驱动，腕部为柔性结构可±110°转动且扭转420°，无奇异位形，适配复杂工件，生产效率高。

电动驱动采用耐压或内压防爆交流伺服电机，适用于1、2级危险环境，六轴结构工作范围大、臂轻惯性小、轨迹精度高，维修保养方便，控制功能与液压型一致。3.按照有无气喷涂分也称低压有气喷涂，依靠低压空气雾化油漆，无刷痕、涂层均匀、作业时间短，能有效缩短施工工期。有气喷涂适用于高黏度油漆喷涂，边缘清晰，可满足边界要求，分气动、电动、内燃等类型，金属表面喷涂建议选用金属磁漆。无气喷涂4.按照能否移动分仿形固定式依据工件外形简化本体结构与控制，造价低、维修简便，喷涂质量基本满足工业生产需求。移动作业型主要用于大楼、桥梁等高空喷涂，配备缆绳、真空或磁吸附装置实现移动，突破固定工位限制。二、使用喷涂机器人的注意事项将电机、电器接线盒、电缆线等封闭在密封壳体，通过供气管持续送入清洁、不可燃且高于大气压的保护气体，隔离外界易燃气体。通风式正压防爆结构电动喷涂机器人的伺服电机、电缆接口等易产生火花，喷涂封闭空间内涂料雾状微粒易燃易爆，火花或高温易引发火灾爆炸，故防爆设计至关重要。防爆功能的必要性（一）防爆功能（二）净化系统工业机器人通电前，净化系统先以5kg/cm²压力、10～32m³/h流量快速清吹3～5分钟，置换密封腔内原有气体，保障通电安全。前置清吹启动流程清吹完成后维持微弱正压力阻挡易燃气体；压力低于0.7kg/cm²触发警报提示维修，低于0.5kg/cm²时控制器切断动力源。维持与故障预警机制1.喷涂对象分析

几何特征尺寸分析以被喷涂零件最大喷涂面的轮廓尺寸为核心参数，据此选定喷涂设备的最大喷涂行程。

喷涂区域划分与设备选型按近似六面体划分喷涂区域并计算面积，平整喷涂面选用喷涂机，形面复杂或法线方向尺寸变化大的作业面选用机器人喷涂。（三）参数设置2.喷涂工艺及参数分析确定喷涂遍数根据涂层厚度与质量要求，明确喷涂作业所需的具体遍数。设定流平参数依据涂料流动性和输送链速度，确定流平时间与区间距离。匹配喷枪类型按照涂层光泽度要求及涂料黏度、电导率等物理性能，选定适配的喷枪类型。根据节拍时间、设备喷涂速度、喷涂重叠率计算单设备节拍内喷涂面积，若小于分配面积则需增设备或多装喷枪提升能力。核算喷涂设备能力03010204（四）喷涂线设备选型选用输送链时，需严格满足工件承载能力与几何尺寸匹配要求选型关键要求悬挂链核心优势悬挂链动力消耗少，维修便捷，还可灵活适应转弯、爬升等复杂场地需求工位适配选型规则前处理、电泳工位及需仰喷、光泽度要求低的喷涂段选用悬挂链；涂层光泽度要求高的喷涂、流平、烘干段选用地面链1.输送链2.喷具喷具的选择主要取决于涂层的质量要求和涂料性能参数。表8-2-1是几种喷具的主要参数比较。3.喷涂设备

根据工件形态选型被喷形面凹凸变化较大、形状复杂，则选用六轴通用机器人，否则选用自动喷涂机或仿形机。匹配工艺参数要求设备的工作范围和运动参数必须满足喷涂工艺要求。确保自动化控制能力设备的功能参数和控制器必须实现自动控制。基于工艺分析定数量根据工艺参数分析，确定设备数量。4.喷涂室（1）自动喷涂线的喷涂室，除满足一般喷涂工艺要求，动力设备需受总控制台控制并联锁。（2）喷涂室风速按表8-2-2设计。（3）静电喷涂时，喷涂室所有导电体、喷涂设备及其运动件必须接地。（4）喷涂室内自动喷涂设备周围需设标志和栅栏，防止人员误入。5.对设备的防爆要求工业机器人自动喷涂线内的电气设备必须具备防爆功能核心防爆强制要求一般防爆结构采用本质安全型、隔爆型和正压型的防爆结构主流防爆结构类型较难实现防爆结构的电气设备（如控制柜和总控台），一般采用隔离结构放于危险区外控制室，保障喷涂线安全。特殊设备防爆解决方案装配工业机器人任务三任务导入任务描述人装配作为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的比例。本任务，小梁将学习装配工业机器人的相关知识及应用。任务目标1.了解装配机器人及其定义。2.熟悉装配机器人的特点及类型。3.了解装配机器人的应用领域。4.熟悉装配机器人系统。5.能根据需求初步选择合适的工业机器人。6.提升沟通协作与精准信息处理能力，用综合素养筑牢岗位根基。一、装配作业及装配机器人装配机器人是专为装配设计的工业机器人，集多学科技术于一体，属高精尖机电一体化产品，功能与附加值高。装配机器人定义与核心价值装配方式有三种：人工、专用装配机械、装配机器人。专用适合大量高速，机器人适配小批量，换线经济。装配作业方式对比涵盖零件装配操作及服务作业；柔性自动装配系统由五部分构成。自动装配作业核心内容需具备高性能、高可靠性、强通用性，同时满足操作维修简便、人工易介入、成本经济合理等特性。装配机器人核心特性要求任务实施1.提高生产效率全天候不间断作业可实现24小时连续工作，突破人工时间边界，最大化设备利用率，显著提升单位时间产量直接削减人力成本替代重复性、简单性工作，减少人力投入，降低招聘、培训及管理成本，优化企业人力结构二、装配机器人的特点及类型（一）装配机器人的特点2.提高产品质量微米级精准稳定操作操作精度高、重复性良好，规避人工疲劳或情绪波动导致的误差，保障产品一致性降低缺陷与返工成本从源头减少残次品产生，降低维修、返工及额外质检投入，提升单位产出的有效价值3.节省人力资源可替代人工完成重复、简单、烦琐的作业，减少人力资源的无效浪费替代重复性低效工作规避人工操作的主观偏差，大幅降低人工作业过程中的错误概率降低人工作业失误率将劳动力从低价值岗位释放，转向高附加值的创造性工作，提升人力价值优化人力配置结构4.提高工作安全性接管危险、重复性劳动，解放人员于风险，降低工伤率。替代高危作业精度高、稳定性强，可避免人为失误隐患，保障作业安全可控。稳定精准操作可在恶劣环境持续作业，无需人员暴露，提升特殊场景安全系数。适配恶劣环境（二）装配机器人的类型按操作方式分分为固定型（固定区域操作）和移动型（工厂内灵活移动完成多任务）两类。按应用范围分涵盖汽车、电子、医疗、食品等领域，对应不同专项装配机器人。按结构形式分包含直线型、平面型、关节型及SCARA选择性柔顺装配机器人等。三、装配机器人的应用领域在塑料制品领域完成黏合、喷涂、包装；在食品生产领域完成包装、配料、混合、烘烤等操作民生制造领域能够完成电子元件装配、面板组装、焊接、粘贴等精密化工作电子制造领域可承担医疗器械装配、手术辅助和药品包装等专业化任务医疗制造领域是装配机器人应用最广泛的领域，可完成车轮组装、润滑油喷涂、发动机安装和螺栓拧紧等操作汽车制造领域工业机器人：汽车智能装配的核心支撑汽车装配中，大部件搬运与定位对工人存在安全风险且消耗大量体力，装配机器人可自动完成发动机、后桥等大部件的运输与装配，大幅提升效率、改善劳动条件。从冲压环节的薄板处理，到焊接、喷涂后的总装工序，机器人贯穿车身装配全流程。国内汽车工厂日均超千台机器人三班连续作业，这类机器人需具备极高可靠性，典型平均无故障时间（MTBF）约5万小时，成为现代化汽车生产的核心支撑。如图8-3-1所示。四、装配机器人系统核心组成架构柔性自动化装配系统核心设备，由机器人操作机、控制器、末端执行器、传感系统构成核心技术赋能集成定位、传感、控制等技术，保障装配精度，适配多行业高效生产关键组件特性主流应用机型末端执行器按需定制适配不同装配对象，传感系统实时捕捉交互信息以PUMA多关节、SCARA平面关节机器人为代表，覆盖多场景装配精度与柔性需求（一）装配机器人视觉传感器用于零件位置补偿、判别确认；触觉/接近觉传感器补偿位置误差、防碰撞；腕部力传感器适用于精密装配、去飞边等力控作业装配机器人常用传感器及功能包含气动手爪与电动手爪两类，气动手爪结构简单、成本低，适用于一般场合；电动手爪造价高，多用于特殊作业场景可换手爪的类型与适用场景作为装配机器人的典型代表，它具备4个自由度，涵盖两个关节回转、上下移动及手腕转动水平多关节型机器人核心特性（二）外围设备核心组成除工业机器人本机、手爪、传感器外，零件供给装置和工件搬运装置同样不可或缺，其投资额和安装占地面积可能超过主机，常用PLC控制，还需配备台架和安全栏。1.零件供给装置

给料器功能通过振动或回转机构将零件排齐，逐个送至指定位置，适配小零件输送需求。

托盘应用场景用于存放、运输大零件或易磕碰划伤零件，按精度要求定位后供机器人取用。

核心价值体现为装配机器人稳定供给所需零部件，是保障装配作业持续开展的核心环节。2.输送装置承担装配线上工件搬运任务，将工件精准输送至各作业工位，保障生产流转。核心任务定位协同供给联动与零件供给装置协同运作，接收供给零件并完成装配物料的全线流转。主流载体类型装配线中以传送带为主要输送载体，适配多场景装配物料的高效传输需求。搬运工业机器人任务四任务导入任务描述小梁在建筑工地和海港码头，总能看到桥式起重机的身影。桥式起重机装运比工人肩扛手抬已取得了显著进步，但这只是机械替代了人力，或者说桥式起重机仅是机器人的雏形，尚不具备自主作业。本任务中，小梁将学习搬运工业机器人的相关知识。任务目标1.了解搬运机器人的定义及发展。2.熟悉搬运机器人的应用。3.能根据需求初步选择合适的工业机器人。4.厚植大局意识与核心意识，提升团队协同素养。一、搬运机器人的定义及发展搬运机器人(transferrobot)是可进行自动化搬运作业的工业机器人。核心定义1960年美国诞生最早的搬运机器人,Unimate和Versatran首次用于搬运作业,将工件从一个位置移到另一个位置。起源与应用可安装不同末端执行器,完成各种不同形状和状态工件的搬运任务,例如用吸盘自主搬运纸箱。多场景适配任务实施二、搬运机器人的应用多场景匹配专属机器人覆盖装载、上下料、搬运、识别分拣等领域，对应码垛、机床上下料、AGV移动、分拣机器人按负载特性精准选型可选串/并联机器人：六轴机器人灵活，四轴SCARA机器人速度快；并联机器人速度更快，用于食品、药品行业典型高效应用案例ABBFlexPicker机器人用于糕点包装流水线，视觉定位抓取摆放，灵活高效搬运机器人的应用价值与行业地位据中国机器人产业联盟公布数据，搬运机器人是我国应用最多的工业机器人国内工业机器人应用主力可替代人类在高温、低温、有毒气体等恶劣环境作业，也能承担超洁净高要求搬运工作，大幅提升效率、降低成本突破人工作业局限取代人工配合高精度复杂机械的传统模式，适配各类复杂作业需求，成为企业转型升级的关键推动力制造业转型核心助力其他类型工业机器人任务五任务导入任务描述在前文的学习中，小梁见识了工业领域常见的工业机器人。本任务中，他还要认识几个新型工业机器人，那就是轮式移动机器人、数控加工机器人、喷丸机器人。任务目标1.了解轮式移动机器人的特点与应用。2.熟悉数控加工机器人的相关知识。3.了解喷丸机器人的构成。4.能根据需求初步选择合适的工业机器人。5.涵养勇于攀登技术高峰、敢于超越自我局限的进取意识，以钻研精神深耕专业，在技能提升路上永不止步