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本文關(guān)鍵詞：工業(yè)機(jī)器人、機(jī)器人、科普百科
圖-工博士機(jī)器人
一、工業(yè)機(jī)器人的安裝包括哪些工作？
在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中，工業(yè)機(jī)器人的安裝至為重要，若是安裝出現(xiàn)問題，不僅會(huì)影響機(jī)器人設(shè)備的使用性能，同時(shí)還會(huì)導(dǎo)致工業(yè)機(jī)器人使用壽命降低，并會(huì)對(duì)工業(yè)生產(chǎn)安全造成影響，對(duì)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益造成損傷，因此做好工業(yè)機(jī)器人的安裝工作十分重要，結(jié)合以往的工作經(jīng)驗(yàn)，在工業(yè)機(jī)器人安裝過程中，必須要做好以下三個(gè)方面的工作。
1、了解程序
在實(shí)際安裝前，相關(guān)人員要對(duì)工業(yè)機(jī)器人的工作程序有詳細(xì)的了解，明確工業(yè)機(jī)器人設(shè)備零部件之間有哪些關(guān)系，哪些設(shè)備之間的尺寸位置要做到絲毫不差，而哪些可以適當(dāng)放寬標(biāo)準(zhǔn)。此外還需對(duì)安裝圖紙進(jìn)行細(xì)化分析，要掌握工業(yè)機(jī)器人的工作原理和功能結(jié)構(gòu)，并在安裝前尋找適當(dāng)?shù)墓ぞ吆驮O(shè)備，這樣才能更好地為安裝效果提供保障。
2、制定方案
要結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際生產(chǎn)情況，對(duì)每臺(tái)工業(yè)機(jī)器人安裝制定詳細(xì)的方案，同時(shí)還應(yīng)該制定相關(guān)的應(yīng)急方案，確保面面俱到，放矢有度。此外在實(shí)際安裝前，還應(yīng)該制定相關(guān)的作業(yè)指導(dǎo)書，要在作業(yè)指導(dǎo)書中明確具體的操作規(guī)程、操作要點(diǎn)、需要人員和自檢要求等，從而為工業(yè)機(jī)器人設(shè)備安全提供統(tǒng)一依據(jù)。同時(shí)作業(yè)指導(dǎo)書一式多份，如生產(chǎn)公司、監(jiān)理部門、安裝調(diào)試部門、現(xiàn)場(chǎng)安裝部門等，都應(yīng)該各自保留一份，這樣若是今后出現(xiàn)相關(guān)問題，才能有責(zé)可追，避免相互扯皮的問題發(fā)生。
3、認(rèn)知執(zhí)行
主要是指每安裝完一條工業(yè)機(jī)器人設(shè)備，都需要進(jìn)行詳細(xì)的復(fù)查，如在安裝完工業(yè)機(jī)器人的連接設(shè)備時(shí)，就需要對(duì)已經(jīng)安裝好的零部件進(jìn)行關(guān)鍵尺寸的詳細(xì)復(fù)查，這樣可以避免因尺寸變化而造成整體返工的問題出現(xiàn)。
在所有的工業(yè)機(jī)器人設(shè)備全部安裝結(jié)束后，還應(yīng)該進(jìn)行一次全面的自檢，要盡量在后期調(diào)試之前，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，并針對(duì)性地做出解決，從而達(dá)到安裝驗(yàn)收一次性合格的高標(biāo)準(zhǔn)，從而為工業(yè)機(jī)器人設(shè)備安裝進(jìn)度提供保障，確保工業(yè)機(jī)器人設(shè)備安裝可以在規(guī)定的工期內(nèi)完成。
二、工業(yè)機(jī)器人的五大機(jī)械結(jié)構(gòu)詳細(xì)介紹
機(jī)器人分為工業(yè)機(jī)器人( Industrial Robots )及服務(wù)型機(jī)器人( Service Robots )。其中，目前工業(yè)機(jī)器人又占全球機(jī)器人 80% 的市占率，遠(yuǎn)高于服務(wù)型機(jī)器人。
若以機(jī)械結(jié)構(gòu)來看，工業(yè)機(jī)器人可區(qū)分為單軸機(jī)器人、座標(biāo)機(jī)器人、水平多關(guān)節(jié)機(jī)器人( SCARA )、垂直多關(guān)節(jié)機(jī)器人以及并聯(lián)式機(jī)器人( DELTA )等，以下依序就這五種類型來說明。
1、單軸機(jī)器人
單軸機(jī)器人一般分為兩種傳動(dòng)方式，一為滾珠螺桿傳動(dòng)，二為同步齒形帶(簡稱：同步帶)傳動(dòng)，兩種皆是以直線導(dǎo)軌做為導(dǎo)向，并配合伺服電機(jī)或步進(jìn)電機(jī)，來實(shí)現(xiàn)不同應(yīng)用領(lǐng)域的定位、移載、搬運(yùn)等等。透過不同的組合樣式，還可以實(shí)現(xiàn)兩軸、三軸、龍門式的組合。
單軸機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域涵蓋半導(dǎo)體、家電、醫(yī)療、汽車、包裝、點(diǎn)膠機(jī)、焊接、切割、檢測(cè)等自動(dòng)化應(yīng)用領(lǐng)域，而臺(tái)灣的上銀科技在單軸機(jī)器人的市場(chǎng)名列全球前三。
2、直角座標(biāo)機(jī)器人
直角座標(biāo)機(jī)器人是基于 X、Y、Z 直角座標(biāo)，在各座標(biāo)的長度范圍內(nèi)進(jìn)行工作或運(yùn)動(dòng)，適用于搬運(yùn)、取放等作業(yè)，可應(yīng)用的領(lǐng)域包括射出成型機(jī)取出用手臂、移動(dòng)并定位、堆迭、鎖螺絲、切割、裝夾、壓入、插取、裝配、自動(dòng)藥房等。
臺(tái)灣機(jī)器人相關(guān)業(yè)者數(shù)量約有 80 家，現(xiàn)有 40 家以上的業(yè)者可從事座標(biāo)機(jī)器人相關(guān)設(shè)備的設(shè)計(jì)開發(fā)，所使用的關(guān)鍵零組件國產(chǎn)化程度較高。在射出成型機(jī)取出用機(jī)械手臂中，天行自動(dòng)化( Alfa )與臺(tái)灣精銳( Apex )為該領(lǐng)域之領(lǐng)先業(yè)者，并在中國大陸具有一定的市場(chǎng)占有率。
3、水平多關(guān)節(jié)( SCARA )機(jī)器人
水平多關(guān)節(jié)機(jī)器人( Selective Compliance Assembly Robot Arm; 縮寫 SCARA )，是一種圓柱座標(biāo)型的特殊類型工業(yè)機(jī)器人。一般有 4 個(gè)自由度，包含沿 X、Y、Z 方向的平移和繞Z軸的旋轉(zhuǎn)。
SCARA 機(jī)器人的特點(diǎn)是負(fù)載小、速度快，因此其主要應(yīng)用在快速分揀、精密裝配等 3C 行業(yè)或是食品行業(yè)等領(lǐng)域。例如 IC 產(chǎn)業(yè)的晶圓、面板搬運(yùn)、電路板運(yùn)送、電子元件的插入組裝都可以看到 SCARA 機(jī)器人的蹤跡。國外廠商包含 EPSON、IAI、DENSO 等日廠。國內(nèi)廠商則有臺(tái)達(dá)電、東佑達(dá)、上銀。
4、垂直多關(guān)節(jié)機(jī)器人
垂直多關(guān)節(jié)機(jī)器人，有相當(dāng)高的自由度，適用于任何軌跡或角度的工作。其具有三維運(yùn)動(dòng)的特性，可做到高階非線性運(yùn)動(dòng)，是目前最廣泛應(yīng)用的自動(dòng)化機(jī)械裝置，常用于汽車制造商、汽車零組件與電子相關(guān)產(chǎn)業(yè)。
上銀科技、和樁科技、鴻海集團(tuán)均在國際機(jī)器人展覽中推出自有品牌之六軸多關(guān)節(jié)機(jī)器人，然而關(guān)鍵零組件諧波減速機(jī)( Harmonic Drive )仍需外國進(jìn)口，所以在價(jià)格上較不具競(jìng)爭力。
5、并聯(lián)式( DELTA )機(jī)器人
并聯(lián)式機(jī)器人亦稱為 DELTA 機(jī)器人，透過上平臺(tái)之三組動(dòng)力結(jié)構(gòu)帶動(dòng)主動(dòng)臂與被動(dòng)臂至末端平臺(tái)進(jìn)行位移，并可在末端搭載第四軸或是自上平臺(tái)連結(jié)第四軸作為旋轉(zhuǎn)軸。
由于其構(gòu)造簡單，在移動(dòng)上能達(dá)到最短路程，機(jī)構(gòu)也容易小型化，可達(dá)到高速高精度的控制，因此主要應(yīng)用于高速取放、篩選作業(yè)，主要應(yīng)用于食品業(yè)、電子檢料、制藥、包裝等用途。一般情況下，一個(gè)并聯(lián)機(jī)器人可以替代 4 - 6 個(gè)人工，幫助用戶有效提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。
三、工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用場(chǎng)景有哪些？工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用場(chǎng)景盤點(diǎn)
工業(yè)機(jī)器人是廣泛用于工業(yè)領(lǐng)域的多關(guān)節(jié)機(jī)械手或多自由度的機(jī)器裝置，具有一定的自動(dòng)性，可依靠自身的動(dòng)力能源和控制能力實(shí)現(xiàn)各種工業(yè)加工制造功能。工業(yè)機(jī)器人被廣泛應(yīng)用于電子、物流、化工等各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域之中。
1.在碼垛方面的應(yīng)用
在各類工廠的碼垛方面，自動(dòng)化極高的機(jī)器人被廣泛應(yīng)用，人工碼垛工作強(qiáng)度大，耗費(fèi)人力，員工不僅需要承受巨大的壓力，而且工作效率低。搬運(yùn)機(jī)器人能夠根據(jù)搬運(yùn)物件的特點(diǎn)，以及搬運(yùn)物件所歸類的地方，在保持其形狀的和物件的性質(zhì)不變的基礎(chǔ)上，進(jìn)行高效的分類搬運(yùn)，使得裝箱設(shè)備每小時(shí)能夠完成數(shù)百塊的碼垛任務(wù)。在生產(chǎn)線上下料、集裝箱的搬運(yùn)等方面發(fā)揮及其重要的作用。
2.在焊接方面的應(yīng)用
焊接機(jī)器人主要承擔(dān)焊接工作，不同的工業(yè)類型有著不同的工業(yè)需求，所以常見的焊接機(jī)器人有點(diǎn)焊機(jī)器人、弧焊機(jī)器人、激光機(jī)器人等。汽車制造行業(yè)是焊接機(jī)器人應(yīng)用最廣泛的行業(yè)，在焊接難度、焊接數(shù)量、焊接質(zhì)量等方面就有著人工焊接無法比擬的優(yōu)勢(shì)。
3.在裝配方面的應(yīng)用
在工業(yè)生產(chǎn)中，零件的裝配是一件工程量極大的工作，需要大量的勞動(dòng)力，曾經(jīng)的人力裝配因?yàn)槌鲥e(cuò)率高，效率低而逐漸被工業(yè)機(jī)器人代替。裝配機(jī)器人的研發(fā)，結(jié)合了多種技術(shù)，包括通訊技術(shù)、自動(dòng)控制、光學(xué)原理、微電子技術(shù)等。研發(fā)人員根據(jù)裝配流程，編寫合適的程序，應(yīng)用于具體的裝配工作。裝配機(jī)器人的最大特點(diǎn)，就是安裝精度高、靈活性大、耐用程度高。因?yàn)檠b配工作復(fù)雜精細(xì)，所以我們選用裝配機(jī)器人來進(jìn)行電子零件，汽車精細(xì)部件的安裝。
4.在檢測(cè)方面的應(yīng)用
機(jī)器人具有多維度的附加功能。它能夠代替工作人員在特殊崗位上的工作，比如在高危領(lǐng)域如核污染區(qū)域、有毒區(qū)域、核污染區(qū)域、高危未知區(qū)域進(jìn)行探測(cè)。還有人類無法具體到達(dá)的地方，如病人患病部位的探測(cè)、工業(yè)瑕疵的探測(cè)、在地震救災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的生命探測(cè)等均有建樹。
四、工業(yè)機(jī)器人相比傳統(tǒng)的工業(yè)設(shè)備有哪些優(yōu)勢(shì)？
相比于傳統(tǒng)的工業(yè)設(shè)備，工業(yè)機(jī)器人有眾多的優(yōu)勢(shì)，比如機(jī)器人具有易用性、智能化水平高、生產(chǎn)效率及安全性高、易于管理且經(jīng)濟(jì)效益顯著等特點(diǎn)，使得它們可以在高危環(huán)境下進(jìn)行作業(yè)。
1. 機(jī)器人的易用性
工業(yè)機(jī)器人廣泛應(yīng)用于制造業(yè)，不僅僅應(yīng)用于汽車制造業(yè)，大到航天飛機(jī)的生產(chǎn)，軍用裝備，高鐵的開發(fā)，小到圓珠筆的生產(chǎn)都有廣泛的應(yīng)用。并且已經(jīng)從較為成熟的行業(yè)延伸到食品，醫(yī)療等領(lǐng)域。由于機(jī)器人技術(shù)發(fā)展迅速，與傳統(tǒng)工業(yè)設(shè)備相比，不僅產(chǎn)品的價(jià)格差距越來越小，而且產(chǎn)品的個(gè)性化程度高，因此在一些工藝復(fù)雜的產(chǎn)品制造過程中，可以讓工業(yè)機(jī)器人替代傳統(tǒng)設(shè)備，這樣就可以在很大程度上提高經(jīng)濟(jì)效率。
2.智能化水平高
隨著計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的不斷進(jìn)步，工業(yè)機(jī)器人將逐漸能夠明白人類的語言，同時(shí)工業(yè)機(jī)器人可以完成產(chǎn)品的組件，這樣就可以讓工人免除復(fù)雜的操作。工業(yè)生產(chǎn)中焊接機(jī)器人系統(tǒng)不僅能實(shí)現(xiàn)空間焊縫的自動(dòng)實(shí)時(shí)跟蹤，而且還能實(shí)現(xiàn)焊接參數(shù)的在線調(diào)整和焊縫質(zhì)量的實(shí)時(shí)控制，可以滿足技術(shù)產(chǎn)品復(fù)雜的焊接工藝及其焊接質(zhì)量、效率的迫切要求。另外隨著人類探索空間的擴(kuò)展，在極端環(huán)境如太空、深水以及核環(huán)境下，工業(yè)機(jī)器人也能利用其智能將任務(wù)順利完成。
3.生產(chǎn)效率及安全性高
機(jī)械手，顧名思義，通過仿照人類的手型而生產(chǎn)出來的機(jī)械手，它生產(chǎn)一件產(chǎn)品耗時(shí)是固定的。同樣的生存周期內(nèi)，使用機(jī)械手的產(chǎn)量也是固定的，不會(huì)忽高忽低。并且每一模的產(chǎn)品生產(chǎn)時(shí)間是固定化，產(chǎn)品的成品率也高，使用機(jī)器人生產(chǎn)更符合老板利益。
工廠采用工業(yè)機(jī)器人生產(chǎn)，是可以解決很多安全生產(chǎn)方面的問題。對(duì)于由于個(gè)人原因，如不熟悉工作流程、工作疏忽、疲勞工作等導(dǎo)致安全生產(chǎn)隱患，統(tǒng)統(tǒng)都可以避免了。
4.易于管理，經(jīng)濟(jì)效益顯著
企業(yè)可以很清晰的知道自己每天的生產(chǎn)量，根據(jù)自己所能夠達(dá)到的產(chǎn)能去接收訂單和生產(chǎn)商品。而不會(huì)去盲目預(yù)估產(chǎn)量或是生產(chǎn)過多產(chǎn)品產(chǎn)生浪費(fèi)的現(xiàn)象。而工廠每天對(duì)工業(yè)機(jī)器人的管理，也會(huì)比管理員工簡單得多。
工業(yè)機(jī)器人可以24小時(shí)循環(huán)工作，能夠做到生產(chǎn)線的最大產(chǎn)量，并且無需給予加班的工時(shí)費(fèi)用。對(duì)于企業(yè)來說，還能夠避免員工長期高強(qiáng)度工作后產(chǎn)生的疲勞、生病帶來的請(qǐng)假等誤工的情況。生產(chǎn)線換用工業(yè)機(jī)器人生產(chǎn)后，企業(yè)生產(chǎn)只需要留下少數(shù)能夠操作維護(hù)工業(yè)機(jī)器人的員工對(duì)工業(yè)機(jī)器人進(jìn)行維護(hù)作業(yè)就可以了。經(jīng)濟(jì)效益非常的顯著。
機(jī)器人的安裝是在在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行的，而真正的生產(chǎn)作業(yè)環(huán)境會(huì)受空間利用率等方面影響，致使機(jī)器人的很多姿態(tài)受到一定的限制，而這就很容易導(dǎo)致工業(yè)機(jī)器人在實(shí)際工作中，出現(xiàn)震動(dòng)、移位等現(xiàn)象，并最終導(dǎo)致工業(yè)機(jī)器人無法按照設(shè)計(jì)的速度運(yùn)作，因此在工業(yè)機(jī)器人安裝結(jié)束后，投入實(shí)際生產(chǎn)工作前，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試校準(zhǔn)就顯得至為重要。歡迎補(bǔ)充留言！
