项目一-任务2-工业机器人的分类与应用.pdf

工业机器人技术与应用工业机器人技术与应用工业机器人的分类与应用项目一 工业机器人概述任务二工业机器人多用于哪些领域？工业机器人是如何分类的？导入目 录学习目标知识准备任务实施主题讨论12学习目标了解工业机器人的分类了解工业机器人应用现状、发展趋势知识目标学习目标工业机器人的应用现状及发展趋势学习重点一、工业机器人的分类知识准备按用途和功能分类按结构特征划分按控制方式划分按驱动方式划分一、工业机器人的分类知识准备1.按用途和功能分类根据其用途和功能，可分为加工、装配、搬运、包装4大类；在此基础上，还可对每类进行细分。通过机器人的应用领域来划分机器人是最通俗易懂的方式。工业机器人加工类焊接机器人研磨抛光机器人装配类装配机器人涂装机器人搬运类输送机器人装卸机器人包装类分拣机器人码垛机器人包装机器人一、工业机器人的分类知识准备1.按用途和功能分类焊接类装配类搬运类喷涂类一、工业机器人的分类知识准备2.按机器人的结构特征机器人的结构形式多种多样，机器人的典型运动特征是通过其坐标特性来描述的，其分类如图所示。直角坐标机器人柱面坐标机器人球面坐标机器人多关节机器人并联机器人视频：工业机器人的结构形式知识准备一、工业机器人的分类知识准备3.按控制方式划分 伺服控制机器人：a）连续轨迹控制机器人b）点位控制机器人 非伺服控制机器人a)一、工业机器人的分类知识准备4.按驱动方式划分根据能量转换方式的不同，工业机器人驱动类型可以划分为：气压驱动压缩空气驱动优点：空气来源方便，动作迅速，结构简单。缺点：工作的稳定性与定位精度不高，抓力较小，所以常用于负载较小的场合。液压驱动液体油液驱动优点：具有比气压驱动大得多的负载能力，结构紧凑，传动平稳。缺点：液体容易泄漏，不宜在高温或低温场合作业。电力驱动电动机产生的力矩驱动优点：电力驱动易于控制，运动精度高，成本低。可分为步进电动机驱动、直流伺服电动机驱动及无刷伺服电动机驱动等方式。新型驱动新的工作原理如静电驱动器、压电驱动器、形状记忆合金驱动器、人工肌肉及光驱动器等。二、工业机器人的应用现状知识准备1.产品的应用（1）加工类加工机器人是直接用于工业产品加工作业的工业机器人，目前主要有焊接、切割、折弯、冲压、研磨、抛光等类别。此外，也有部分用于建筑、木材、石材、玻璃等行业切割、研磨、抛光的加工机器人。焊接、切割、研磨、抛光加工的环境恶劣，加工时所产生的强弧光、高温、烟尘、飞溅、电磁干扰等都有害下于人体健康。这些行业采用机器人自动作业，不仅可改善工作环境，避免加工过程对人体造成伤害，而且机器人还可自动连续工作，提高工作效率和改善优化加工质量。二、工业机器人的应用现状知识准备（2）装配类装配机器人（Assembly Robot）是将不同零件组合成部件或成品的工业机器人，常用的主要有装配和涂装两大类。计算机（Computer）、通信（Communication）和消费性电子（Consumer Electronic）行业（简称3C行业）是目前装配机器人最大的应用市场。涂装类机器人用于部件或成品的油漆、喷涂等表面处理，这类处理通常含有危害人体健康的气体。1.产品的应用二、工业机器人的应用现状知识准备（3）搬运类搬运机器人（Transfer Robot）是从事物体移动作业的工业机器人的总称，常用的主要有输送机器人和装卸机器人两大类。工业生产中的输送机器人以无人搬运车（Automated Guided Vehicle,AGV）为主。装卸机器人多用于机械加工设备的工件装卸（上下料），它常和数控机床组合，以构成柔性加工单元（FMC），从而成为无人化工厂、柔性制造系统（FMS）的一部分。装卸机器人还经常用于冲剪、锻压、铸造等设备的上下料，以替代人工完成高风险、高温等恶劣环境下的作业。1.产品的应用二、工业机器人的应用现状知识准备（4）包装类包装机器人（Packaging Robot）是用于物品分类、成品包装、码垛的工业机器人，常用的主要有分拣、包装和码垛3类。计算机、通信和消费性电子行业（3C行业）和化工、食品、饮料、药品工业是包装机器人的主要应用领域。3C行业的产品产量大、周转速度快，成品包装任务繁重；化工、食品、饮料、药品包装由于行业特殊性，人工作业涉及安全、卫生、清洁、防水、防菌等方面的问题。因此，这些行业需要大量地应用装配机器人，来完成物品的分拣、包装和码垛作业。码垛机器人1.产品的应用二、工业机器人的应用现状知识准备2.产品产量根据国际机器人联合会（IFR）公布的统计数据，最近10年（20052014年），全球的工业机器人的生产销售情况如图所示。20052014年全球工业机器人产量二、工业机器人的应用现状知识准备2.产品产量全球工业机器人的销售增长，在很大程度上得益于中国市场的成长。图中分别为中国机器人产业联盟发布的及来自美国华尔街日报报道的统计数据。a）销量b)拥有量20052014年中国工业机器人销量和拥有量二、工业机器人的应用现状知识准备3.应用领域根据国际机器人联合会（IFR）等部门的最新统计，当前工业机器人的应用行业分布情况大致如图所示。汽车及汽车零部件制造业历来是工业机器人用量最大的行业，使用的种类以加工、装配类机器人为主，是焊接、研磨、抛光及装配、涂装机器人的主要应用领域。电子电气（包括计算机、通信、家电、仪器仪表等）是工业机器人应用的另一主要行业，使用的主要种类为装配、包装类机器人。二、工业机器人的应用现状知识准备金属制品及加工业的机器人用量大致在工业机器人总量的10%左右，使用的种类主要为搬运类的输送机器人和装卸机器人。橡胶、塑料、化工、建筑行业使用的机器人种类较多；食品、饮料、药品行业使用的机器人通常以加工、包装类为主。3.应用领域三、发展趋势知识准备1.技术发展趋势未来主要的发展趋势如下：（1）机器人结构的模块化和可重构化。（2）控制技术的高性能化、网络化。（3）控制软件架构的开放化、高级语言化。（4）伺服驱动技术的高集成度和一体化。（5）多传感器融合技术的集成化和智能化。（6）人机交互界面的简单化、协同化。三、发展趋势知识准备2.应用发展趋势自工业机器人诞生以来，汽车行业一直是其应用的主要领域。2014年，北美机器人工业协会在年度报告中指出，截至2013年年底，汽车行业仍然是北美机器人最大的应用市场，但其在电子、电气、金属加工、化工、食品等行业的出货量却增速迅猛。由此可见，未来工业机器人的应用将依托汽车产业，迅速向各行业延伸。对于机器人行业而言，这是一个非常积极的信号。三、发展趋势知识准备3.产业发展趋势国际机器人联合会公布的数据显示，2013年，全球机器人装机量达到17.9万台。亚洲、澳洲占10万台，其中中国占36560台，整个行业产值300亿美元。2014年全球机器人销量22.5万台，亚洲的销量占到2/3，中国市场的机器人销量近45500台，增长35%。到目前为止，全球的主要机器人市场集中在亚洲、澳洲、欧洲及北美，累计安装量已达200万台。工业机器人的时代即将来临，并将在智能制造领域掀起一场变革。任务实施请同学们根据资料、视频内容填写相关工作页！讨论问题 工业机器人有哪些分类？应用领域较广泛的工业机器人有哪些？工业机器人未来的发展趋势？主题讨论本堂课我们学习了工业机器人的分类，将机器人从结构特征、控制方式、驱动方式、应用领域等几个方面进行了分类介绍，了解了工业机器人的应用现状及发展趋势，为我们后期深入学习工业机器人的组成及技术参数等奠定了基础。小结谢谢观看谢谢观看