裝配機器人的應(yīng)用場景及現(xiàn)狀分析 裝配機器人的關(guān)鍵技術(shù)包括哪些

• 2022年8月10日 zengyan來源：互聯(lián)網(wǎng) 296 12
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裝配機器人是柔性自動化裝配系統(tǒng)的核心設(shè)備，由機器人操作機、控制器、末端執(zhí)行器和傳感系統(tǒng)組成。機器人的結(jié)構(gòu)類型有水平關(guān)節(jié)型、直角坐標(biāo)型、多關(guān)節(jié)型和圓柱坐標(biāo)型等;控制器一般采用多CPU或多級計算機系統(tǒng)，實現(xiàn)運動控制和運動編程等。

裝配機器人的應(yīng)用場景及現(xiàn)狀分析

裝配機器人是柔性自動化裝配系統(tǒng)的核心設(shè)備，由機器人操作機、控制器、末端執(zhí)行器和傳感系統(tǒng)組成。機器人的結(jié)構(gòu)類型有水平關(guān)節(jié)型、直角坐標(biāo)型、多關(guān)節(jié)型和圓柱坐標(biāo)型等;控制器一般采用多CPU或多級計算機系統(tǒng)，實現(xiàn)運動控制和運動編程;末端執(zhí)行器為適應(yīng)不同的裝配對象而設(shè)計成各種手爪和手腕等;傳感系統(tǒng)又來獲取裝配機器人與環(huán)境和裝配對象之間相互作用的信息。

裝配機器人的大量作業(yè)是軸與孔的裝配，在軸與孔存在誤差的情況下進行裝配，需要機器人具有動作的柔順性。主動柔順性是根據(jù)傳感器反饋的信息調(diào)整機器人手部動作，而從動柔順心則利用不帶動力的機構(gòu)來控制手爪的運動以補償其位置誤差。

裝配機器人特點

每臺組裝機器人手臂可根據(jù)工藝需要配備不同工裝，以滿足未來生產(chǎn)線多批次、小批量的多樣生產(chǎn)要求，只需要簡單地編程及工裝更換即可實現(xiàn)快速切換。

機器人的高精度與作業(yè)的穩(wěn)定性，可用于精益工業(yè)生產(chǎn)過程。

裝配力控制。利用智能力/轉(zhuǎn)矩運動技術(shù)進行零部件裝配，同時消除了零件卡死和損壞的風(fēng)險。

視覺功能，引導(dǎo)機器人正確識別和抓取工件，傳送到精確裝配位置。

機器人投入產(chǎn)出比高，設(shè)備回收期短。

據(jù)中研普華產(chǎn)業(yè)研究院出版的《2022-2027年中國裝配機器人行業(yè)市場全面分析及發(fā)展趨勢調(diào)研報告》統(tǒng)計分析顯示：

裝配機器人主要用于各種電器制造(包括家用電器,如電視機、錄音機、洗衣機、電冰箱、吸塵器)、小型電機、汽車及其部件、計算機、玩具、機電產(chǎn)品及其組件的裝配等方面。裝配機器人主要從事零部件的安裝、拆卸以及修復(fù)等工作，由于近年來機器人傳感器技術(shù)的飛速發(fā)展，導(dǎo)致機器人應(yīng)用越來越多樣化，直接導(dǎo)致機器人裝配應(yīng)用比例的下滑。

裝配機器人的關(guān)鍵技術(shù)包括哪些

裝配機器人的圖形仿真技術(shù)

對于復(fù)雜裝配作業(yè)，示教編程方法效率往往不高，如果能直接把機器人控制器與CAD系統(tǒng)相鏈接，則能利用數(shù)據(jù)庫中與裝配作業(yè)有關(guān)的信息對機器人進行離線編程，使機器人在結(jié)構(gòu)環(huán)境下的編程具有很大的靈活性。另一方面，如果將機器人控制器與圖形仿真系統(tǒng)相連，則可離線對機器人裝配作業(yè)進行動畫仿真，從而驗證裝配程序的正確性、可執(zhí)行性及合理性，為機器人作業(yè)編程和調(diào)試帶來直觀的視覺效果。

檢測傳感技術(shù)：

檢測傳感技術(shù)的關(guān)鍵是傳感器技術(shù)，它主要用于檢測機器人系統(tǒng)中自身與作業(yè)對象、作業(yè)環(huán)境的狀態(tài)，向控制器提供信息以決定系統(tǒng)動作。傳感器精度、靈敏度和可靠性很大程度決定了系統(tǒng)性能的好壞。

裝配機器人的精確定位

裝配機器人運動系統(tǒng)的定位精度由機械系統(tǒng)靜態(tài)運動精度(幾何誤差、熱和載荷變形誤差)和機電系統(tǒng)高頻響應(yīng)的暫態(tài)特性(過渡過程)所決定，其中靜態(tài)精度取決于設(shè)備的制造精度和機械運動形式，動態(tài)響應(yīng)取決于外部跟蹤信號、系統(tǒng)固有的開環(huán)動態(tài)特性、所采用的減振方法(阻尼)和控制器的調(diào)節(jié)作用。

裝配機器人控制器的研制

裝配機器人的伺服控制模塊是整個系統(tǒng)的基礎(chǔ)，它的特點是實現(xiàn)了機器人操作空間力和位置混合伺服控制，實現(xiàn)了高精度的位置控制、靜態(tài)力控制，并且具有良好的動態(tài)力控制性能。伺服模塊之上的局部自由控制模塊相對獨立于監(jiān)督控制模塊，它能完成精密的插圓孔、方孔等較為復(fù)雜的裝配作業(yè)。監(jiān)督控制模塊是整個系統(tǒng)的核心和靈魂。

裝配機器人柔順手腕的研制

通常而言，通用機器人均可用于裝配操作，利用機器人固有的結(jié)構(gòu)柔性，可以對裝配操作中的運動誤差進行修正。通過對影響機器人剛度的各種變量進行分析，并通過調(diào)整機器人本身的結(jié)構(gòu)參數(shù)來獲得期望的機器人末端剛度，以滿足裝配操作對機器人柔順性要求。但在裝配機器人中采用柔性操作手爪則能更好地取得裝配操作所需的柔順性，由于裝配操作對機器人精度、速度和柔順性等性能要求較高。所以有必要設(shè)計專門用于裝配作業(yè)的柔順手腕，利用柔順手腕是實際裝配操作中使用最多的柔順環(huán)節(jié)。

裝配機器人是柔性自動化裝配系統(tǒng)的核心設(shè)備，由機器人操作機、控制器、末端執(zhí)行器和傳感系統(tǒng)組成。其中操作機的結(jié)構(gòu)類型有水平關(guān)節(jié)型、直角坐標(biāo)型、多關(guān)節(jié)型和圓柱坐標(biāo)型等;控制器一般采用多CPU或多級計算機系統(tǒng)，實現(xiàn)運動控制和運動編程;末端執(zhí)行器為適應(yīng)不同的裝配對象而設(shè)計成各種手爪和手腕等;傳感系統(tǒng)用來獲取裝配機器人與環(huán)境和裝配對象之間相互作用的信息。

工業(yè)機器人是在工業(yè)生產(chǎn)中使用的機器人的總稱，主要用于完成工業(yè)生產(chǎn)的某些作業(yè)。依據(jù)具體應(yīng)用目的的不同，又常以其主要用途命名。焊接機器人是目前應(yīng)用最多的工業(yè)機器人，包括點焊和弧焊機器人，用于現(xiàn)實自動化焊接作業(yè);裝配機器人比較多用于電子部件或電器的裝配;噴涂機器人代替人進行各種噴涂作業(yè);搬運、上料、下料及碼垛機器人的功能是根據(jù)工況要求的速度和精度，將物品從一處運到另一處;還有很多其他用途的機器人，如將金屬溶液澆到壓鑄機中的澆注機器人等。

面向航天航空領(lǐng)域總裝力控柔性裝配任務(wù)的雙臂協(xié)作精密裝配機器人系統(tǒng)，目前可實現(xiàn)批量、重復(fù)、工藝過程相對較簡單的工作進行自動化替代，提高生產(chǎn)效率以及裝配質(zhì)量。

更多機器人裝配相關(guān)應(yīng)用

機器人點膠： 點膠作業(yè)需要的材料被移動從一個位置到另一個位置。的一致，準(zhǔn)確的動作的工業(yè)機器人使它們非常適合配藥。

機器人密封： 粘接和密封是在生產(chǎn)過程中使用粘合劑或密封劑的過程。粘接和密封的機器人可用來增加期望這一進程的速度和準(zhǔn)確性。機器人粘接和密封被廣泛地用于組裝電器小部件、電子元件表面貼裝、汽車部件貼裝等，具有廣泛的工藝應(yīng)用。

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