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这六类机器人推动国内工业机器人的发展

核心提示:工业机器人2014年就被放上了工业自动化的舞台,直到工业4 0提出智能生产的概念之后工业机器人才受到了广泛的关注。在2017年,全球工业机器人销量仍以两位数的趋势大幅度增长

工业机器人2014年就被放上了工业自动化的舞台,直到工业4.0提出智能生产的概念之后工业机器人才受到了广泛的关注。在2017年,全球工业机器人销量仍以两位数的趋势大幅度增长。
 
而作为全球最大的机器人消费国,中国在政府公布的中国智能制造计划的带领以及相关优惠政策下,预计到年末中国机器人保有量将超过40万台,而未来将有更多的供应商进入中国市场。
 
然而不仅仅是工业机器人领域,大而不实的现象仍然是国产品牌的通病。为了加快国产品牌进入中高端机器人市场的步伐,目前政府的要求不单单只是停留在整机的核心技术上,还制定了“整机+工艺”的策略,重点向智能生产、智能物流等方面发展,具体行动便是掌握核心技术,增加可操作性和可维护性。
 
根据工业和信息化部、国家发展改革委、财政部等三部委联合印发了《机器人产业发展规划(2016-2020年)》,指出机器人产业发展要推进重大标志性产品率先突破。而在工业领域,便提出了要重点开发以下六种工业机器人。
 
弧焊机器人
 
焊接是工业制造中最主要的加工工艺,同时也是衡量一个国家制造水平的明确标杆,焊接机器人作为国内应用最早的工业机器人一直都得到了国家发展的重视。
 
而之所以发展弧焊机器人,是因为其内部的系统集成主要在焊接路径规划和自适应跟踪技术、专用数字化焊接电源技术及焊接参数自调节技术(专家系统)、离线编程及遥控技术、多机器人协调控制技术、机器人控制系统和外部轴适应技术、自动化焊接过程的信息采集技术等优势完全符合将来大数据的采集和无人化工厂的需求。
 
弧焊机器人
 
总之,焊接机器人系统集成行业总体来讲市场越来越大,目前低端市场竞争激烈,市场呼唤具有较强实力的企业整合、联合,提升技术研发和总体解决方案能力;规模较小的企业应该走差异化或为大企业分包配套之路。
 
真空机器人
 
真空机器人顾名思义是一种在真空环境下工作的机器人,现如今主要被运用在半导体工业中实现晶元在真空腔室内的传输。然而由于真空机器人归属于禁运产品目录里的关键器件,加上中国市场急需发展技术的现状使得国外对中国买家严加审查。所以,真空机器人市场现在正面临着难进口,受限制,用量大的尴尬现实。
 
刚刚也说到,真空机器人主要用于半导体的制造。而集成电路领域又是半导体发展最为活跃的一个行业。在如今倡导设备集成化,小型化的当下,集成电路技术的发展是必不可少的一个环节。而供不应求的真空机器人已经严重影响了我国半导体的健康发展,这一环环扣下来自然会影响到中国智能制造的发展,所以真空机器人的研发迫在眉睫。
 
真空机器人
全自动编程智能工业机器人
 
全自动编程智能工业机器人和如今一般的机器人不同,现在一般的工业机器人在正式投入产线之前都需要技术人员对机器人的行为进行编程,而全自动编程智能工业机器人作为智能机器人的一种,其特点就是内部拥有中央处理器作为大脑,可以自动获取信息生成作业程序,根据不同的工序可以非示教的进行自我编程,满足喷涂、抛光、打磨等复杂的作业要求。

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尽管现在市面上关于工业智能机器人的消息并不多,并且还没有形成市场,但人工智能(AI)的的确确是中国智能制造的发展核心,从系统智能化到设备智能化也是各个行业的必要发展趋势。
 
人机协作机器人
 
人机协作机器人是能和人共同协作的机器人,其特点就是无需使用安全围栏把机器人进行隔离,有助于提高全手动装配生产线的自动化程度。
 
人机协作机器人
 
或许现在在业界各处都有着“机器换人”的号召,但让机械完全代替人工的想法是不现实的。例如在汽车行业,以往的汽车装备工序都由人工完成,而复杂的装配工序完全由机器人替代也不可能,但如果在装配过程中机器人根据编程好的路线对人工装配的错误进行及时地纠正,那便能大大提高检测的效率。
 
据消息称,早在2012年宝马汽车公司就已经实现了机械臂翻转车门而人工进行胶水喷涂的作业,不用人工进行沉重的翻转工作无疑是加快了生产效率的良好证明。
 
然而,人类与机械工作时需要考虑的问题便是人身安全问题。近年来也有不少的案例是关于人机协作时由于机器失控而导致人员伤亡的。这也是对机器人核心技术的考核之一。
 
双臂机器人
 
双臂机器人其主旨就是模仿人类的双臂动作。现如今一般的工业机械手大都采用单臂设计,虽然能做到焊接,装配等流水线的工作外,像货运码头或者大型物流仓库的物品组装、拆卸、分拣、搬运等工作都无法胜任,其原因就是单臂设计的缺陷。
 
而双臂机器人模仿了人类的双臂,其特点就是和人类的双手一样能够相互协调。曾经的一道工序或许需要2到3个单臂机械手才能够完成,而双臂机器人的高协调性就可以独立完成任务,并且不会像人类的手臂一样因为长时间的劳作而降低工作质量。

双臂机器人
 
其柔性和刚度使双臂机器人能够形成闭环运动链结构,可同时具有并联机构的刚度与强度和串联机构的柔性与灵活性。这种特点或许是将来工业机器人发展的其中一种趋势。
 
而高度协调能力就需要各类传感器的支持,现如今还尚在开发的视觉以及嗅觉传感系统已经能让双臂机器人完成搬运,简单的装配等拟人动作,虽然早在2012年双臂机器人在柯马的带动下开始兴起,但国内对于此技术仍处于萌芽阶段。
 
重载AGV
 
随着国内工业和制造业的迅速发展下,高新技术产品的产量越来越多,工厂内部的部件搬运成为了一大难题,因此,AGV行业应运而生。

重载AGV
或许AGV行业在人们的认知中会被更多的应用在物流行业。那便是市面上常见的轻载的小型AGV。而重载AGV和普通的AGV不同,从一开始的结构设计便不能按照轻载AGV的样子来规划,零部件的标准也不一样。其原因就是确保结构的承重力。确保在负载重物式不会产生变形,这样才能保持AGV的平稳度、灵活度以及耐用性,这也是目前国内缺少的相关技术之一。
 
然而不管是重载AGV还是轻载AGV,最终的难点还是在控制调度更全面,任务更多更杂的场面使用状况。如何做到和物流管理系统达到无人自动化的精确完美配合,还是需要大量的精力去研究。
 
从国家制定的工业机器人发展方向不难看出,政府是想把从基层到高层的各类工业机器人都推上高端市场的平台。用这种手法可以间接地带动国内制造业的快速发展,同时也增加了上游零配件行业的市场需求。因此,上下游共同发展的趋势也越来越明显。

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