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工业机器人将怎样改变我们的生产?

文章出处:郑州华鑫电子衡器有限公司 发表时间:2018-09-03 14:34:55

随着机器人技术的不断发展成熟,制造业发生了巨大的变革,工业机器人逐步代替人力劳动,其应用从汽车工业扩展到电子、食品等其它领域,并彻底改变了传统工业的生产模式。去年,中国工业机器人的安装数量接近50万台,机器换人已经成为当今时代最大的趋势。


汽车工业是目前自动化程度最高的行业,工业机器人在汽车制造业中大量使用,进行冲压、激光焊接、铝点焊、热熔接、涂装等整个生产过程。由于汽车工业的快速发展,给工业机器人带来了巨大的市场空间。此外,电子工业也得到了迅猛的发展,工业机器人开始应用到物流和电子消费领域,并引发了这些行业的巨大变革。


工业机器人的发展趋势表现为从汽车工业延伸到电子工业、金属、化工、塑胶和食品等,逐步向消费领域渗透。上海发那科机器人有限公司总经理钱晖在2018年世界机器人大会上表示,机器人正在变得越来越智能,从最初的视觉机器人,到力觉传感器的引入,目前新一代机器人已经在认知和决策上面取得了极大的进步。


机器人感知能力不断提升


机器视觉在工业机器人的应用已经十分普遍,在钱晖看来,工业机器人视觉有三类:二维视觉、立体3D视觉,以及利用广域传感器技术的3D视觉,这些技术使得工业机器人识别出物体的位置、大小、颜色,包括在空间存放的位置,机器人获得了对周转的环境的感知能力。


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有3D视觉,机器人功能得到进一步延伸,可以拾取杂乱堆放的工件,不再需要工人在流水线上整理工件,带有视觉的机器人能够快速地检测到现有的工件,然后识别出它的位置。除了视觉之外,机器人还需要感知周围的力,特别是装配和接触的过程中,要判断对物体施加多少力,这样的传感器是智能机器人的必要条件。


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在机器人手腕上装六维力觉传感器,可以感知机器人运动过程的相关力度,机器人可以完成一些更高难度的工作。3D力觉传感器和六维力觉传感器对于机器人来说,是非常重要的传感元器件,目前发那科已经开发了大量不同系列的传感器,可以配置于不同场景的应用。


协作机器人大量走进生产线


协作机器人已经成为工业机器人的一个重要方向,在未来的制造业中,机器人将需要和人一起工作,从而更好的完成一些复杂的工作任务。不过,对协作机器人的要求比传统机器人要高。钱晖介绍,发那科的协作机器人具有三大安全功能:第一是触碰停止功能,机器人接触到人或者其它外界物体的时候感受到触碰力,机器人可以自动停止。第二是退让避让功能,就是把作业空间腾出来给人和其它设备来用。第三是触碰回退功能,机器下压的时候如果触碰到人手可以自动回退,保证手不会被挤伤,或者不会受到伤害。


如今,协作机器人正在大量走进生产线,和工人一起作战,为制造业提供更高的效率。相对于过去需要三个人,或者两个人加一台机器人的工作,现在只需要一个人加一台协作机器人就可以满足需求。协作机器人负责取放较重的工件,而人负责处理复杂或者精密的装配工作,完成工件装配后,协作机器人帮助将工件放回货架上,使得人可以腾出更多时间来做其它工作。


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协作机器人弥补了传统工业机器人的不足,并逐步被导入到工厂制造环境中,其更多的应用场景正在探索当中,目前,发那科已经推出了多款协作机器人,和其它协作机器人不同,发那科协作机器人的负载最大可以达到35KG,可以进行较重的零件搬运、零件装配等工作,加上发那科为机器人配置了视觉和力觉传感器,使得机器人与人协作时更加安全。


大型工业机器人与未来的探索


在世界机器人大会上,发那科展示了一台巨型机器人,这台机器人可以举起一台完整装配的汽车,未来可以用于整车装配之后的运输。过去,汽车的搬运可能需要借助其它传动设备或者人为驾驶到展厅,以后机器人可以直接抓起汽车放到销售店的展厅上。


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发那科已经将超大型机器人纳入到发展计划当中,此次推出世界上最大的超载机器人负载可达2.3吨,可以在大型空间中搬运大型物体,如整台汽车。这是人力或者是过去其它机器人无法做到的。随着这种大型机器人的出现,其它应用场景也将进一步被探索出来,从而解决当前低负载工业机器人的不足问题。


作为全球工业机器人的领导者,发那科在自己的工厂当中大量使用机器人,进行二十四小时的无人化作业,发那科工厂的绝大部分工作都是由机器来完成,而工人更多是从事调整、维修、维护、保养,包括计划方面的工作。针对最新的工业物联网趋势,发那科提出了零停机时间(ZDT)的概念,即是通过机器和云端的连接,对于分散的机器人设备提供远程服务,包括故障预警、预防维护和远程优化等。同时,发那科正在利用工业互联网为全球用户提供远程智能化服务。


对于未来的机器人发展,发那科也做了大量的探索,例如利用人工智能的深度学习技术,结合3D视觉对工件进行准确的识别,以提高拾取的成功效率。人工智能技术或者机器学习技术赋予机器人全新的能力,随着越来越多先进技术的导入,机器人的能力会大幅提升,并将进一步改变我们的世界、改变我们的制造业。

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