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《工业机器人有了国产“关节”》

  • 来源专题：中国科学院文献情报制造与材料知识资源中心 | 领域情报网
  • 编译者： 姜山
  • 发布时间：2018-03-29

  • 科技日报天津3月28日电 （记者孙玉松）28日下午，在天津七所高科技有限公司，装有国产RA减速器的自动焊接机器人正在进行测试，1米多长的机械臂，就像灵巧的手臂，时而弯曲，时而翻转，总能够准确找到不同的焊接点，让焊接效果更精准。记者了解到，由中船重工707所完全自主研制的工业机器人核心部件—RV减速器，将在年内开始大规模商用，为我国工业机器人实现完全国产化制造扫清最大障碍。

    工业机器人在生产中能够灵活自如地运动，可靠地完成工序任务，并确保工艺质量，完全依赖于减速器等控制系统。减速器好比是工业机器人的关节。

    据了解，国内的工业机器人核心技术——RV减速机主要从日本进口，极大地制约了国产工业机器人的制造和发展。

    中船重工707所经过4年多努力，开发出RV减速机，主要应用于焊接和喷涂等工业机器人和风电设备，俱备高精度、体积小、扭力大的特性，可使机械手臂在外观结构设计上更轻巧，并实现较高效率和较长使用寿命，提高减速比的同时也减少了震动和启动惯性。

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    • 来源专题：装备制造监测服务
    • 编译者：zhangmin
    • 发布时间：2020-07-27
    • 近日国家统计局发布了2020年6月工业机器人统计数据。数据显示，6月份，全国规模以上工业企业的工业机器人产量20761套，同比增长29.2%，较5月的16.9%大幅回升12.3%；1-6月全国规模以上工业企业的工业机器人产量为93794套，累计增长10.3%，较1-5月的6.7%回升3.6%。 　　当前，我国生产制造智能化改造升级的需求日益凸显。智能制造应用领域从行业来看，主要可以归集为汽车、3C、仓储物流、金属加工、塑料化工和食品饮料烟草和其他，总共覆盖了99%的应用；从功能分类来看，可以归集为焊接、搬运、装配、处理、喷涂等核心功能。 　　近几年来中国市场已经成为工业机器人的第一大市场，贡献了超过30%的全球工业机器人销量。自2013年开始，连续6年成为了全球最大的工业机器人需求市场。 　　2019年我国工业机器人市场规模达到57.3亿美元，随着2020年工业机器人行业逐步复苏，国产机器人有望凭借行业东风、实现市场规模的进一步扩张， 　　据IFR统计，我国工业机器人密度在2017年达到97台/万人，已经超过全球平均水平，预计我国机器人密度将在2021年突破130台/万人，达到发达国家平均水平。 　　从2015年至2019年，在国内六轴机器人市场，国产机器人销量从不到8000台，提高至近2.4万台，CAGR达33.8%较进口工业机器人销量CAGR高出15pcts，国产的市占率也从2015年的16.4%提升到2019年的24.1%。 　　根据数据显示，2018年我国工业机器人市场中，发那科、abb、安川、库卡的市场占比分别为13.0%、12.3%、8.8%、7.4%；此外，爱普生、雅马哈、川崎、不二越、三菱等日系品牌位居前列，市占率前十名的供应商中有七名是日系厂商。 　　近年内资的优秀品牌埃斯顿、哈工智能、钱江机器人及汇川等厂商开始崛起，份额逐渐提升。国内品牌中市占率最高的是埃斯顿位列第10，市占率为2.4%，众为兴（新时达子公司）次之，市占率为2.0%。2018年汇川在国内市场份额1.3%，位居行业第14、内资第4。 　　从应用行业看，国产自主品牌工业机器人主要集中在码垛、上下料以及搬运等相对低端的领域。我国工业机器人高端本体供给不足，低端供给过剩，系统集成商数量多、规模小，且主要集中在中低端领域，供给端有待优化。 　　从产业链来看，工业机器人包括上游核心零部件、中游机器人本体和下游集成应用三部分。 　　上游核心零部件包括控制系统、伺服电机、精密减速器、及传感器等，这相当于机器人的“大脑”。 　　控制器由于其“神经中枢”的地位和门槛相对较低，成熟机器人厂商一般自行开发，以保证稳定性和维护技术体系。因此控制器和本体绑定效应强，市场份额基本跟机器人本体一致，发那科、库卡、ABB和安川占据主导地位。 　　伺服系统技术难度中等，国内有一定自主配套能力。工业机器人的伺服系统由伺服电机和伺服驱动器组成，用于驱动机器人关节运动，需要精确、快速、稳定的进行速度、转矩、位置控制。 　　竞争上外资企业占据绝对优势，日系品牌凭借良好的产品性能与极具竞争力的价格垄断了中小型OEM市场（份额45%），欧系品牌30%，国产15%左右。 　　中游是工业机器人本体制造，就是机器人的“身体”，主要为机器人的结构和功能设计及实现。即机座和执行机构，包括手臂、腕部等，部分机器人本体还包括行走结构。 　　机器人本体的硬件技术已经趋于成熟，主要在结构的优化和使用体验的提升。外资仍垄断高端市场，中低端国产化率提升。发那科、ABB、安川、库卡全球机器人四大家族，市场份额合计占比超过50%。 　　下游是集成应用商，负责根据不同的应用场景和用途对工业机器人进行有针对性地系统集成和软件二次开发。 　　工业机器人行业的长期发展存在三大驱动力：一是制造业转型升级的“推力”；二是人力成本高企倒逼机器换人的“拉力”；三是政策扶持的“催化力”。 　　目前我国工业机器人在经历过高期望的投资过剩、地方政府盲目补贴、企业骗补、产品发展低端化后，迎来了泡沫化的低谷期，产业资本涌入开始趋于理性。 　　在未来的智能工厂中，工业机器人将起到重要的作用，需要大量的工业机器人进行智能化运作。而5G的加速建设对于智能机器人的发展有着重要意义，预计到2025年，工业机器人市场规模将达到近100亿美元。
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  • 《工业机器人的优势有哪些?工业机器人为何需要经常校准?》
    • 来源专题：数控机床与工业机器人
    • 编译者：icad
    • 发布时间：2022-12-20
    • 一、 工业机器人 3大优势 优点一、节省成本：人力成本的上涨无疑是推动各行业机器换人的重要因素，机器人代替人工生产能够将越来越高昂的人工成本节省。机器人可以实现24小时操作，只需要一人看管或者一人同时看管两台甚至是更多的机器，能够有效节约人力资源成本。另外，使用工业机器人的智能化工厂，自动流水线的生产模式更能节省场地，使工厂的规划更加紧凑，节省土地资源成本。 优点二、方便监管：传统企业生产的过程中，尽管有很多的规章制度，但是员工在执行的过程中总是不会彻底贯彻执行下去，这样很难杜绝员工偷懒的现象，企业很久很难保证每天的产能产量。工业机器人的使用，人工大量减少，企业对人员的管理更加简单高效。 优点三、安全性高：采用智能工业机器人进行生产，能够最大限度的保障工人工作的安全性，不会出现由于工作上的疏忽或者疲劳而产生的安全事故。在重复性很高的工业生产车间，人类员工很容易出现生理上的疲劳，导致安全事故的发生，使用工业机器人则可以确保安全。 未来，在工业上，工业机器人将会承担越来越多的工作，智能化和自动化的趋势，将导致工业机器人改变以往的生产经营模式，通过引进工业机器人实现生产自动化，进一步提升工业生产效率，促进产业结构的智能化调整。 二、为什么工业机器人需要经常校准呢? 校准必要性： 1、如果机器人不进行校准，机器人不能共用程序，精度很低且不稳定。在维修等因素引起机器人几何参数变化后，机器人所需的重新编程将迫使其工作暂停。如果进行机器人校准，只要使用编程过程中的一小部分时间，其科研以及经济价值相当可观。 2、校准可以提高机器人处理环境不确定性的能力。随着机器人应用领域的复杂化，作业环境的不确定性将对机器人作业任务有重要的影响，固定不变的环境模型极可能导致机器人作业失败。 3、现代自动控制理论的发展导致带有传感器辅助设备的机器人离线编程系统受到普遍重视。若要完成较为的离线编程任务(如精密工业制造)，不仅要求机器人的动作重复精度好而且要求机器人的精度高。机器人精度不高的主要原因是机器人的设计参数和其实际参数的不同，这往往是制造误差造成的。而机器人校准就是通过调整机器人控制软件来提高机器人精度的一种措施，往往可以将精度提升几个数量级。 4、在机器人的研发过程中，必须获得足够多的精确数据来分析评估机器静态与动态。其中包括测量机器人关节位置、末端执行器上特定点在指定坐标系下的坐标;机器人的走位是否真的按我们的设计运动轨迹在运动;机器人加速运动时是否过冲;机器人走角度的时候是否按存在偏离;震动对机器人的影响;机器人在运载多少重量的物体时各分析数据;机器人精度重复性测试等等……。这些数据都得依赖一套完整的校准系统来获取。 上述因素往往会导致机器人本体以及在正常作业时，精度偏低的问题。特别是轨迹精度达不到使用要求，因而必须对机器人性能进行评估、校准。对误差进行测量，分析，不断修正机器人实际参数，以满足生产及应用过程中所需的灵活性和适应性。快速校准机器人TCP点，home点，连杆长度，机器人各轴夹角，检测机器人关节齿轮间隙，减速比，耦合比……。并补偿回去，一般二十分钟可校准好一台机器人。从而快速改善机器人性能。 更多信息可以来这里获取==>>电子技术应用-AET<<.
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