机器人模拟生产线自动控制系统
机器人模拟生产线典型自动控制系统系统概述
本项目是采用相机采集产品位置数据，由PLC发送给机器人，从而实现产品的精确装配，本项目是进行无线鼠标的安装等。
系统原理
主要是通过以太网将相机传输定位数据给PLC，PLC传输数据给4台机器人，机器人依据坐标数据进行产品的装配，产品的传输是通过MODBUS控制两台伺服电机
系统配置
湖南良源自动化（DCS系统集成商、PLC系统开发商，黄136.7748.O898）的工程师们多年来一直致力于该系统的开发与实施，本方案只是典型案例，具体项目会根据实际情况采取不同的解决方案：
?自动化控制器:是控制系统的核心硬件平台。
?人机界面硬件:无线平板客户可以实现远程无线操作现场设备。
?人机界面软件:提供压片机需要的相关功能模块。
系统评价:
?本系统由PLC发送控制命令，实现0.5MM的精度控制。
?PLC及平板电脑标配以太网接口，单机响应速度快，且具有高扩展性。
?组态软件可以实现产品的追溯记录，和到期维修提示。
浅析工业机器人的自动生产线组建技术
浅析工业机器人的自动生产线组建技术 现代科技的发展给人们生活带来了许多便利，越来越自动化的高科技服务于人们生活，使得人们生活质量得到不断的提高。同时，依靠现代科技在工业生产自动化的程度也越来越高，其中机器人就是最典型的代表。在工业自动化生产线上以机器人为核心成为工厂发展不可逆转的趋势，机器人的自动化将会更好的服务于生产建设中。工业机器人作为先进制造技术和自动化的典型代表，不仅对于先进制造业的发展具有重要的作用，而且对于高科技产业和传统产业的发展具有显著的促进作用。 标签：工业机器人；自动化生产技术；研究 作为新兴的高新技术产业和智能化产业，工业机器人产业具有一般的高新技术产业所表现的高投入、高技术、高风险、高回报等特征。随着我国制造业的不断升级，工业机器人在现今生产企业中占据着越来越重要的地位。工业机器人的自动生产组建技术是工业机器人应用的核心技术，通过对机器人的不断研究以实现工业机器人的生产组建设计。现如今，我国工业大规模的发展，人力成本在不断的增高，在日益激烈的市场竞争中，在生产过程中不断提高其生产效率、降低生产成本、有效提高产品质量是目前各制造业发展面临的主要严峻问题。在现代信息工业背景下，各个工业生产都特别将工业机器人应用于生产建设，目前，工业机器人在发达工业国家，已成为企业必不可少的设备之一。就我国而言，工业机器生产技术还处于比较低端的水平，所以文章通过对机器人在工业生产的技术进行简单的分析研究，希望和大家一起交流讨论学习。 1 工业机器人背景与技术认识 工业机器人是广泛使用的能够自主动作，且多轴联动的机械设备。它们在必要情况下配备传感器，其动作步骤包括灵活的转动都是在其编程控制的。它们通常配备有机械手、刀具或其他可装配的加工工具，以及能够执行搬运操作与加工制造的任务。 技术本质反映了人对自然的能动关系，其包括主要三种要素：材料、动力、控制。工业机器人的制作要求应满足其中以下的主要要求：安装面积小，工作空间大，快速完成任务。根据要求，材料应该选择高强度的不锈钢作为机械本体，以满足结构紧凑的要求。动力应选用电力系统，以满足快速响应的要求。控制则选用自动化电脑操作，以满足定位精度搞的需要。 2 工业机器人的构造 工业机器人由操作机、控制器、伺服驱动系统和传感装置构成，是一种防人操作、自动控制、可重复编程、能在三维空间完成各种作业的光仪点一体化自动化生产设备，特别适用于工厂的多量高质的工业大生产，能按时完成工业任务的高效生产的机器人。
工业机器人控制系统组成及典型结构
工业机器人控制系统组成及典型结构 一、工业机器人控制系统所要达到的功能机器人控制系统是机器人的重要组成部分，用于对操作机的控制，以完成特定的工作任务，其基本功能如下： 1、记忆功能：存储作业顺序、运动路径、运动方式、运动速度和与生产工艺有关的信息。 2、示教功能：离线编程，在线示教，间接示教。在线示教包括示教盒和导引示教两种。 3、与外围设备联系功能：输入和输出接口、通信接口、网络接口、同步接口。 4、坐标设置功能：有关节、绝对、工具、用户自定义四种坐标系。 5、人机接口：示教盒、操作面板、显示屏。 6、传感器接口：位置检测、视觉、触觉、力觉等。 7、位置伺服功能：机器人多轴联动、运动控制、速度和加速度控制、动态补偿等。 8、故障诊断安全保护功能：运行时系统状态监视、故障状态下的安全保护和故障自诊断。 二、工业机器人控制系统的组成 1、控制计算机：控制系统的调度指挥机构。一般为微型机、微处理器有32 位、64 位等如奔腾系列CPU 以及其他类型CPU 。 2、示教盒：示教机器人的工作轨迹和参数设定，以及所有人机交互操作，拥有自己独立的 CPU 以及存储单元，与主计算机之间以串行通信方式实现信息交互。 3、操作面板：由各种操作按键、状态指示灯构成，只完成基本功能操作。 4、硬盘和软盘存储存：储机器人工作程序的外围存储器。 5、数字和模拟量输入输出：各种状态和控制命令的输入或输出。 6、打印机接口：记录需要输出的各种信息。 7、传感器接口：用于信息的自动检测，实现机器人柔顺控制，一般为力觉、触觉和视觉传感器。 8、轴控制器：完成机器人各关节位置、速度和加速度控制。 9、辅助设备控制：用于和机器人配合的辅助设备控制，如手爪变位器等。 10 、通信接口：实现机器人和其他设备的信息交换，一般有串行接口、并行接口等。 11 、网络接口 1) Ethernet 接口：可通过以太网实现数台或单台机器人的直接PC 通信，数据传输速率高达 10Mbit/s ，可直接在PC 上用windows 库函数进行应用程序编程之后，支持TCP/IP 通信协议，通过Ethernet 接口将数据及程序装入各个机器人控制器中。
工业机器人的自动生产线组建技术
工业机器人的自动生产线组建技术 发表时间：2019-08-11T11:35:42.743Z 来源：《防护工程》2019年9期作者：刘镜钊[导读] 完成基于工业机器人的自动生产线控制架构设计，该控制架构对相关的工业机器人生产线组建控制具有一定的借鉴意义。 广东利迅达机器人系统股份有限公司摘要：现代科技的发展给人们生活带来了许多便利，越来越自动化的高科技服务于人们生活，使得人们生活质量得到不断的提高。同时，依靠现代科技在工业生产自动化的程度也越来越高，其中机器人就是最典型的代表。在工业自动化生产线上以机器人为核心成为工厂发展不可逆转的趋势，机器人的自动化将会更好的服务于生产建设中。工业机器人作为先进制造技术和自动化的典型代表，不仅对于先进 制造业的发展具有重要的作用，而且对于高科技产业和传统产业的发展具有显著的促进作用。关键词：工业机器人；自动化生产技术；研究 作为新兴的高新技术产业和智能化产业，工业机器人产业具有一般的高新技术产业所表现的高投入、高技术、高风险、高回报等特征。随着我国制造业的不断升级，工业机器人在现今生产企业中占据着越来越重要的地位。工业机器人的自动生产组建技术是工业机器人应用的核心技术，通过对机器人的不断研究以实现工业机器人的生产组建设计。现如今，我国工业大规模的发展，人力成本在不断的增高，在日益激烈的市场竞争中，在生产过程中不断提高其生产效率、降低生产成本、有效提高产品质量是目前各制造业发展面临的主要严峻问题。在现代信息工业背景下，各个工业生产都特别将工业机器人应用于生产建设，目前，工业机器人在发达工业国家，已成为企业必不可少的设备之一。就我国而言，工业机器生产技术还处于比较低端的水平，所以文章通过对机器人在工业生产的技术进行简单的分析研究，希望和大家一起交流讨论学习。1工业机器人背景与技术认识工业机器人是广泛使用的能够自主动作，且多轴联动的机械设备。它们在必要情况下配备传感器，其动作步骤包括灵活的转动都是在其编程控制的。它们通常配备有机械手、刀具或其他可装配的加工工具，以及能够执行搬运操作与加工制造的任务。技术本质反映了人对自然的能动关系，其包括主要三种要素：材料、动力、控制。工业机器人的制作要求应满足其中以下的主要要求：安装面积小，工作空间大，快速完成任务。根据要求，材料应该选择高强度的不锈钢作为机械本体，以满足结构紧凑的要求。动力应选用电力系统，以满足快速响应的要求。控制则选用自动化电脑操作，以满足定位精度搞的需要。 2 工业机器人的构造 工业机器人由操作机、控制器、伺服驱动系统和传感装置构成，是一种防人操作、自动控制、可重复编程、能在三维空间完成各种作业的光仪点一体化自动化生产设备，特别适用于工厂的多量高质的工业大生产，能按时完成工业任务的高效生产的机器人。 2.1 操作机 通过有限元分析、模态分析及其仿真设计等现代设计方法的运用，机器人操作机基本能实现优化设计。 2.2 控制器 通过软件和全数字操控，实现对机器人自动化的操作，随着科学技术的发展，控制器的性能也在不断的提高和发展，它能实现对机器人全方位精准的控制，以达到其目的和要求。 2.3 传感配置 激光传感器、视觉传感器和力传感器在机器人系统中已得到成功应用，并实现焊缝自动跟踪和自动化生产线上物体的自动定位以及精密装配作业等，这样就提高了机器人的作业性能和对环境的适应性能。 2.4 并联机构 采用并联机构，利用机器人技术，实现高精度测量及加工，这是机器人技术向数控技术的拓展，为将来实现机器人和数控技术一体化奠定了基础。 2.5 网络通信 机器人控制器以实现了网络的连接，这样使机器人由过去的独立应用向网络化应用迈进了一大步，也使机器人由过去的专用设备向标准化设备的发展。 3 自动化生产线组建研究的技术机器人在自动化生产的应用典型就是自动化生产线成套装备。自动化成套装备是指以机器人为核心，以信息技术和网络技术为媒介，将所有设备连接到一起而形成的大型自动化生产线。它是先进制造装备的典型代表，是发展先进制造技术实现生产线的数字化和网络化的智能化的重要手段。那么它的技术其主要表现在以下几个方面：（1）利用现代网络技术进行远程控制，对工业机器人进行操作控制，实现生产线在线检测和监控，对产品进行质量监控，使得产品的质量得到有效的保证，这样既有利于生产的自我控制和调整，同时，也保证其生产效率。（2）建立起资源管理信息系统，对产品制造工艺和企业的资源管理进行相互连接，对产品工业技术进行不断更新和提高，从而达到对生产技术的实时监测，这样保证了该企业产品制造的全制动化信息平台。（3）利用定位系统对生产线进行快速整定，建立起完整的制造过程信息技术。这样既方便实现生产线现场安装精度测试技术，又达到完全的透明。通过实现网络控制管理智能技术，对各个环节进行指导处理，这样就能及时性的处理临时性的问题。（4）自动化柔性生产系统管理技术。企业生产流程中管理与控制信息的集成，是实现企业管理控制一体化和柔性自动化的基础。通过这技术分析，建立一种信息集成系统结构及其功能模型，提出现场总线的开放式控制系统，建立控制系统分层式体系结构，使其与信息管理系统实现无缝接口。我国在近几年机器人自动化生产已经不断出现，并给用户带来了显著效益。目前我国已经建立了多条弧焊机器人生产线、装备机器人生产线、喷涂生产线和焊装生产线。随着我国工业企业自动化水平的不断提高，机器人自动化线的设厂也会越来越大，并逐渐成为自动化生产线的主要方式。我国机器人自动化生产线装备市场刚刚起步，而国内装备制造业正处于由传统装备向先进制造装备转型的时期，这就给机器人自动化生产线研究开发者带来了巨大商机。4工业机器人的组建生产线技术
自动剪切生产线的PLC控制系统设计_王世红
第24卷第3期 青岛大学学报(工程技术版) V ol.24N o.3 2009年9月 JOURNAL OF QINGDAO UNIVERSITY (E&T)Sep.2009 文章编号:1006-9798(2009)03-0013-04自动剪切生产线的PLC 控制系统设计 王世红a ,崔海荣b ,徐世许a ,张传林a (青岛大学a.自动化工程学院; b.软件技术学院,山东青岛266071) 摘要:为使自动剪切生产线设备协调运行,设计其控制系统。系统以可编程控制器 (PLC)为核心,还包括触摸屏、变频器、伺服驱动器/伺服电机等部件。送料长度在触摸屏 上设置,PLC 根据设定值计算出脉冲数后向伺服驱动器发送,控制伺服电机送料,从而实 现精确的伺服定位,其定位精度可达1m ?0.01mm 。 关键词:PLC;伺服驱动器/伺服电机;变频器;触摸屏 中图分类号:TP391.8文献标识码:A 收稿日期:2009-06-08 作者简介:王世红(1985-),男,山西省昔阳县人,硕士研究生,主要研究方向为计算机控制。 在工业生产过程中,自动剪切生产线应用十分广泛。它能将金属卷料加工成一定尺寸的板料,可实现自动开卷、定长送料和自动剪切,其生产效率高、适应性强,适合较大规模生产。但是传统的生产设备与系统多以机械为主,是电气液压或气动控制的机械设备[1],存在送料不够精确、生产效率低下等诸多不足,已不能满足所有的生产需要。随着工业水平的不断发展,生产设备已逐步地由手动操作改为能够进行大规模生产的自动控制。本文设计的PLC 控制系统,使用了伺服驱动装置,充分发挥其控制精度高、响应速度快和运行平稳等优点,有效地提高剪切的精度和效率,提升生产过程的自动化程度,具有十分广阔的应用前景。1 自动剪切生产线组成 自动剪切生产线由开卷机、送料机和剪切机3部分组成,如图1所示。 图1 自动剪切生产线 1) 开卷机包括开卷轴、保持器和弧形托起器。 开卷轴由变频器驱动的电动机带动,负责将卷料展 开。为了避免送料机工作时对已展开的卷料产生较 大的张力以及对机械设备造成损伤,开卷机先预放 一定长度的料,起到缓冲的作用。保持器在开卷机 转动时压住卷料,避免卷料松动。弧形托起器托起 已展开的卷料,避免其触地。 2) 送料机通过伺服驱动器/伺服电机装置带 动内部许多组压辊旋转,精确地给剪切机送料。另 外,这些压辊还能对卷料进行压平,使送到剪切机的 料更加平整。 3) 剪切机完成对送料的剪切,是整个生产线的最后一道工序。2 PLC 控制系统设计 2.1 系统的控制要求 1) 运行方式。开卷机、送料机和剪切机都具有手动/自动两种工作方式。采用自动工作方式时,系统将按预先设定的工艺流程不间断地循环工作;手动工作方式是在设备单动、调试和检修阶段使用[2]。
工业机器人是一种可编程的智能型自动化设备
工业机器人是一种可编程的智能型自动化设备，是应用计算机进行控制的替代人进行工作的高度自动化系统。联合国标准化组织采用的机器人的定义是：“一种可以反复编程的多功能的、用来搬运材料、零件、工具的操作机”。在无人参与的情况下，工业机器人可以自动按不同轨迹、不同运动方式完成规定动作和各种任务。机器人和机械手的主要区别是：机械手是没有自主能力，不可重复编程，只能完成定位点不变的简单的重复动作；机器人是由计算机控制的，可重复编程，能完成任意定位的复杂运动。机器人是从初级到高级逐步完善起来的，它的发展过程可以分为三代：第一代机器人是目前工业中大量使用的示教再现型机器人，它主要由夹持器、手臂、驱动器和控制器组成。它的控制方式比较简单，应用在线编程，即通过示教存储信息，工作时读出这些信息，向执行机构发出指令，执行机构按指令再现示教的操作。第二代机器人是带感觉的机器人，它具有一些对外部信息进行反馈的能力，诸如力觉、触觉、视觉等。其控制方式较第一代机器人要复杂得多，这种机器人从1980年以来进入实用阶段。第三代机器人是智能机器人，目前还没有一个统一和完善的智能机器人定义。国外文献中对它的解释是“可动自治装置，能理解指示命令，感知环境，识别对象，计划其操作程序以完成任务”。这个解释基本上反映了现代智能机器人的特点。近年来，智能机器人发展非常迅速，如机器人竞技、机器人探险等。至2008年底，世界各地已经部署了100万台各种工业机器人。其中，日本机器人数量据世界首位。他们的算法基于制造工人与机器人的比例，即每万名工人拥有多少台制造机器人。其中日本的工业机器人密度达到了世界平均水平的10倍，也比排在第二位的新加坡多出了一倍。其中日本每万名工人拥有295台工业机器人，新加坡169台，韩国164台，德国163台。虽然排在前三位的国家都在亚洲，不过欧洲却是世界上工业机器人密度最大的地区。欧洲国家工业机器人密度为每万名工人50台，美洲为平均31台，亚洲平均27台。
机器人自动化冲压生产线简介
一．背景 在汽车生产过程中，汽车车身的钣金冲压线是主要设备，生产效率和生产质量直接影响着汽车制造业的生产效率和生产质量。原始的人工冲压生产线，生产不稳定、效率低下、产品质量无法保证、人工成本升高等因素直接影响着汽车生产厂家的市场竞争力。很多汽车生产厂家认识到这方面的问题，如何改善避免上述问题？冲压自动化线技术是提高产品质量和生产效率的 主要措施。 冲压自动化生产线的实现，主要有机械手式和机器人式两种形式。其中，工业机器人作为可靠性强、灵活性高、安全性好，并且运行方便的一种新型的机械设备在冲压自动线上的运用，对汽车制造具有重要的作用，成为广大汽车生产厂家的首选。当前很多汽车车身生产厂家，正逐步进行冲压生产线的自动化升级改造。新上马的冲压生产线，也是直接升级为机器人自动化冲压生产线结构。客户的需要为我公司进行机器人自动化冲压生产线系统的集成设计和开发提供了良好的市场环境。 二．机器人自动化冲压生产线系统简介 （一）机器人自动化冲压生产线的机械系统组成： 1.拆垛分张系统。主要包括：上料台车、拆垛机器人、磁性皮带机、板料清 洗机、板料涂油机、视觉对中台。如下图示： 2.上下料运输系统。上下料机器人、端拾器、机器人底座等。如下图示： 3.线尾检验码垛系统。线尾皮带机、检验照明台等。如下图示： （二）机器人自动化冲压生产线的控制与安全系统组成： 1.自动化控制系统（控制台、控制柜、示教器、气路及真空系统）
2.生产信息显示用的LED显示屏 3.安全护栏和安全防护 （三）机器人自动化冲压生产线的工艺过程 机器人自动化冲压生产线运行循环方式为： ——垛料拆垛（机器人拆垛）——板料传输——板料清洗涂油——板料对中——上料机器人送料——（首台压机冲压）——下料机器人取料、送料——（根据工序数量循环）——（末端压机冲压）——线尾机器人取料、放料——皮带机输送——人工抽检码垛。 拆垛系统采用可循环式双垛料台，导轨布置平行于压力机，冲压板料用行车或叉车放置在非工作垛料台上，然后通过有效信号确认上料完毕，系统将在一台拆垛完成后自动转换垛料台，保证连续生产；在垛料车上配备磁力分张器，通过磁力将垛料自动拆垛成单张。在拆垛机器人上有双料检测以及双料处理装置以保证每次为单张送料。拆垛机器人将板料放置在长度可调的磁性传送带上，板料送至清洗机、涂油机，涂油机为可编程智能涂油系统，板料是否涂油及涂油位置可通过编程自行设定，板料涂油后，传送到对中台。 对中系统采用视觉智能对中，可方便地进行移动和固定，同时使用视觉对中系统，保证板料的重复定位快捷、准确与牢固；上料机器人根据每个零件的对中位置，改变运行轨迹，将板料准确地搬运到压力机内；对不同的冲压工件进行机器人的模拟示教，离线编程，以适应多种工件的共线生产；线尾输送采用皮带机，在生产线的末端放置皮带机，保证最后一台压力机的机器人直接将零件放置到皮带机上，达到出件效果。通过皮带机传送到检验台上，由人工对工件进行抽检码垛。 利用高效智能使机器人跟踪压机的运动，实现压机与机器人同步功能，可以最大化上下料与压机运动之间的重合度，达到平稳切换提高生产节拍的目的。
机器人控制技术论文
摘要 为使机器人完成各种任务和动作所执行的各种控制手段。作为计算机系统中的关键技术，计算机控制技术包括范围十分广泛，从机器人智能、任务描述到运动控制和伺服控制等技术。既包括实现控制所需的各种硬件系统，又包括各种软件系统。最早的机器人采用顺序控制方式，随着计算机的发展，机器人采用计算机系统来综合实现机电装置的功能，并采用示教再现的控制方式。随着信息技术和控制技术的发展，以及机器人应用范围的扩大，机器人控制技术正朝着智能化的方向发展，出现了离线编程、任务级语言、多传感器信息融合、智能行为控制等新技术。多种技术的发展将促进智能机器人的实现。 当今的自动控制技术都是基于反馈的概念。反馈理论的要素包括三个部分：测量、比较和执行。测量关心的变量，与期望值相比较，用这个误差纠正调节控制系统的响应。这个理论和应用自动控制的关键是，做出正确的测量和比较后，如何才能更好地纠正系统。 PID（比例-积分-微分）控制器作为最早实用化的控制器已有50多年历史，现在仍然是应用最广泛的工业控制器。PID控制器简单易懂，使用中不需精确的系统模型等先决条件，因而成为应用最为广泛的控制器。 它由于用途广泛、使用灵活，已有系列化产品，使用中只需设定三个参数（Kp，Ti 和Td）即可。在很多情况下，并不一定需要全部三个单元，可以取其中的一到两个单元，但比例控制单元是必不可少的。 关键词：机器人，机器人控制，PID，自动控制
目录 摘要.......................................................... I 第1章绪论................................................ - 1 - 1.1机器人控制系统 (1) 1.2机器人控制的关键技术 (1) 第2章机器人PID控制...................................... - 2 - 2.1PID控制器的组成 (2) 2.2PID控制器的研究现状 (2) 2.3PID控制器的不足 (3) 第3章 PID控制的原理和特点 ................................ - 4 - 3.1PID控制的原理 (4) 3.2PID控制的特点 (5) 第4章 PID控制器的参数整定 ................................ - 5 -后记...................................................... - 6 -
机器人与自动化技术
机器人与自动化技术 “机器人、无处不在的屏幕、语音交互，这些都将改变我们看待‘电脑’的方式。一旦看、听、阅读能力得到提升，你就可以以新的方式进行交互。”----比尔?盖茨在某电视节目中，预测未来科技领域的下一件大事时表示：机器人与自动化技术将成为未来发展的一大趋势，可以改变世界！ 工业机器人的应用，正从汽车工业向一般工业延伸，除了金属加工、食品饮料、塑料橡胶、3C、医药等行业，机器人在风能、太阳能、交通运输、建筑材料、物流甚至废品处理等行业都可以大有作为。 当然，即将“改变世界”的机器人不仅仅具有代替人工的价值，在很多人类无法实现的领域也将出现机器人的身影。譬如，派送采矿机器人到月球和小行星上采挖稀土矿，将有望成为现实。 而更令比尔?盖茨寄予厚望的是机器人将像“电脑”一样改变人类的生活。 日本早稻田大学研究人员推出一种新型仿人型家务机器人。它集安全性、可靠性和灵巧性于一身，还具有仿人脸的外观。在工作时，它将一名男子抱下床，与他聊天并为他准备早餐。由于拥有和成年女性大小相当的灵巧双臂、双手，这种机器人能够用夹子将面包从面包机中取出，而丝毫不弄碎它。 英国阿伯丁大学启动了一项新的研究计划，在3年内研发出允许机器人与人类进行交谈，甚至讨论具体决定的系统……。 作为先进制造业中不可替代的重要装备，工业机器人已经成为衡量一个国家制造水平和科技水平的重要标志。 在机器人市场中，目前80%的市场份额仍由跨国公司占有，其中瑞典ABB、日本发那科FANUC、日本安川yaskawa和德国库卡KUKA四大企业则是市场第一梯队的“四大金刚”。其它有瑞士史陶比尔Staubli、德国克鲁斯CLOOS、德国百格拉、德国徕斯、德国斯图加特航空航天自动化集团（STUAA）、意太利瀚博士hanbs、意大利柯马COMAU、英国Auto Tech Robotics等。 目前国内生产机器人的企业主要有：中科院沈阳新松机器人自动化股份有限公司、芜湖埃夫特智能装备有限公司、上海新时达机器人有限公司、安川首钢机器人有限公司、哈工大海 尔机器人有限公司、南京埃斯顿机器人工程有限公司、广州数控设备有限公司、上海沃迪自动化装备股份有限公司等。 2015年，中国机器人市场需求预计将达35000台，占全球比重16.9％，成为全球规模最大的市场。 一、机器人的系统构成 由3大部分6个子系统组成。 3大部分是：机械部分、传感部分、控制部分。 6个子系统是：驱动系统、机械结构系统、感受系统、机器人-环境交互系统、人-机交互系统、控制系统。
中英对照工业机器人
外文资料译文 工业机器人 早在机器人变为现实之前，机器人与机器人学这两个术语就已经提出来了。1923年，随着捷克剧作家卡雷尔·查陪克的剧本R.U.R（罗苏姆的通用机器人）英文译本的问世，机器人这一术语就开始进入英语。机器人robot一词源于捷克语，该词意指奴隶或劳工。1942年，另一位作家艾萨克·埃思穆乌（他曾经撰写过许多有关机器人的短篇小说）在创立机器人学三个法则时就提出了机器人学这个专业术语。他曾推断，机器人应该有特殊电路，使其始终遵循下述三个基本原则： （1）机器人不能伤害人类，也不能通过不执行指令而使人类受到伤害； （2）在不违背第一条法则的前提下，机器人必须遵从人类意志； （3）再不违背第一、二条法则的前提下，机器人必须保护自身不受伤害。 当时撰写的这些故事纯属科学幻想。今天，随着机器人变为现实，分析这些机器人法则，从中获得很有价值的理念，可供机器人专家设计人控制系统时参考。 1.机器人的定义 机器人是一种可重复编程的多功能操作器，其设计用途是输送物料、工件、刀具及一些特殊装置，通过各种程控运动来完成多种不同任务。 以上定义被普遍认可，其特点是：工业机器人可以重复编程，且能够沿多种不同轨迹运动。 2.机器人的发展史 随着数控机床的发展，模仿人类手臂操作工件的想法便自然地提出来了。 与常规观点相反，机器人学并非最近发展起来的。事实上，早在20世纪60年代初期，美国人便制造出第一批机器人。万能自动化公司于1961年就生产出机械手臂，其控制装置的时序是由操作者预设的。然而，鉴于这项工作尚属试验，为了避免公众对该项目的抵制情绪，当时的仿形程度较低。1974年，辛辛那提Millicron机器人成为首例以小型计算机控制的机器人。然而，就在同一年，瑞典ASEA公司推出了它的IRB6机器人。这种机器人一直在全球畅销，现在（1991年）还在生产，唯一的重大改进是控制柜电子装置与软件的升级。所以，当人们以为美国正在建立机器人技术的时候，像日本和瑞典这样一些国家，机器人在工业中的应用已经达到很高的水平。 近来有许多原因促使人类愈来愈意识到应用工业机器人的重要性，其中有些原因是日益增加的花费所致：例如培训新工人的费用、改进设计与产品性能的花费、计算机与传感器技术飞速发展所致的费用，以及雇员们希望摆脱平淡、重复、有潜在危险工作环境的花费等。 3.机器人运动机构的确定 为了划分一种工业机器人的设计属于何种类型，我们必须鉴别其运动结构。为了确定运动结构，我们必须知道所有关节的类型与机械手臂具有的“自由度”。 与人类手臂一样，机器人手臂由一系列连杆与关节组成。关节是连接两个连杆的部件，它允许两个连杆之间存在相对运动。 每个机器人都有一个基座，该基座一般稳定在地面上。但是，基座亦可稳定
国内外工业机器人发展史和现状
课题名称：工业机器人发展史和现状 摘要：我国的工业机器人研制虽然起步晚，但是有着广大的市场潜力，有着众多的人才和资源基础。在十一五规划纲要等国家政策的鼓励支持下，在市场经济和国际竞争愈 演愈烈的未来，我们一定能够完全自主制造出自己的工业机器人，并且将工业机器 人推广应用到制造与非制造等广大的行业中，提高我国劳动力成本，提高我国企业 的生产效率和国际竞争力，从整体上提高我国社会生产的安全高效，为实现伟大祖 国的复兴贡献力量。 关键字：工业机器人；日本；日本工业机器人协会；制造；十一五纲要； 引言：生产力在不断进步，推动着科技的进步与革新，以建立更加合理的生产关系。自工业革命以来，人力劳动已经逐渐被机械所取代，而这种变革为人类社会创造出巨大的财富，极大地推动了人类社会的进步。时至今天，机电一体化，机械智能化等技术应运而生并已经成为时代的主旋律。人类充分发挥主观能动性，进一步增强对机械的利用效率，使之为我们创造出愈加巨大的生产力，并在一定程度上维护了社会的和谐。工业机器人的出现是人类在利用机械进行社会生产史上的一个里程碑。在发达国家中，工业机器人自动化生产线成套设备已成为自动化装备的主流及未来的发展方向。国外汽车行业、电子电器行业、工程机械等行业已经大量使用工业机器人自动化生产线，以保证产品质量，提高生产效率，同时避免了大量的工伤事故。全球诸多国家近半个世纪的工业机器人的使用实践表明，工业机器人的普及是实现自动化生产，提高社会生产效率，推动企业和社会生产力发展的有效手段。 一、工业机器人的现状： 工业机器人在全世界的分布及发展，我们先看两幅图表 UNECE估计，2004年全球至少安装了10万台新的工业机器人。其中：欧盟31 100台(比2003年增加15％，但比2001年的记录仅增加1％)；北美16 100台(比2003年增加27％，比2000年的记录高24％)；亚洲51 400台，主要在日本，但中国市场增长迅速(比2003年增长24％)。
工业机器人课程教学大纲
《工业机器人》课程教学大纲 课程编号：0803701069 课程名称：工业机器人 英文名称：Industrial Robot 课程类型：专业任选课 总学时：24 讲课学时：20 实验学时：4 学分：1.5 适用对象：四年制机械设计制造及其自动化专业、四年制机械电子工程专业 先修课程：高等数学、线性代数、工程制图、机械工程材料、理论力学、材料力学、机械原理、机械设计、电子技术、电工技术、机械制造基础、互换性与技术测 量、液压与气压传动、机电传动控制、单片机原理及应用、自动控制原理等。 一、课程性质、目的和任务 工业机器人课程是机械设计制造及其自动化专业各专业方向的一门主要专业技术课，是一门多学科的综合性技术，它涉及自动控制、计算机、传感器、人工智能、电子技术和机械工程等多学科的内容。其目的是使学生了解工业机器人的基本结构，了解和掌握工业机器人的基本知识，使学生对机器人及其控制系统有一个完整的理解。培养学生在机器人技术方面分析与解决问题的能力，培养学生在机器人技术方面具有一定的动手能力，为毕业后从事专业工作打下必要的机器人技术基础。 二、教学基本要求 本课程以机器人为研究对象，以工业机器人为重点。学完本课程应达到以下基本要求：1．了解机器人的由来与发展、组成与技术参数，掌握机器人分类与应用，对各类机器人有较系统地完整认识。 2．了解机器人运动学的基本概念，能进行简单机器人的位姿分析和运动分析。 3．了解机器人本体基本结构，包括机身及臂部结构、腕部及手部结构、传动及行走机构等。 4．了解机器人控制系统的构成、编程语言与编程特点。 三、教学内容及要求 绪论 0.1 概述 0.1.1 机器人的由来与发展 0.1.2 机器人的定义 0.1.3 机器人技术的研究领域与学科范围 0.2 机器人的分类 0.2.1 按机器人的开发内容与应用分类0.2.2 按机器人的发展程度分类 0.2.3 按机器人的性能指标分类 0.2.4 按机器人的结构形式分类 0.2.5 按坐标形式分类
基于工业机器人的自动生产线组建技术研究
基于工业机器人的自动生产线组建技术研究 随着我国制造业的产业升级过程，工业机器人在现今生产企业中占据着越来越重要的地位。工业机器人的自动生产线组建技术是工业机器人应用的核心技术，通过对工业机器人IO端口的研究，实现工业机器人的生产线组建设计。 标签：工业机器人；端口；PLC 随着我国工业大规模的崛起，人力成本的日益增高，在日益激烈的市场竞争中，在生产过程中不断提高其生产效率、降低生产成本、有效地控制产品质量是目前各制造企业发展面临的严峻问题。在现代信息化工业背景下，各大工业厂商特别是汽车生产商将工业机器人应用于生产中作为解决上述问题的首选，以此提高企业的生产效率和自动化水平。 1 工业机器人的组成 工业机器人由主体、驱动系统和控制系统三个基本部分组成。主体即机座和执行机构，包括臂部、腕部和手部，有的机器人还有行走机构。大多数工业机器人有3～6个运动自由度，其中腕部通常有1～3个运动自由度；驱动系统包括动力装置和传动机构，用以使执行机构产生相应的动作；控制系统是按照输入的程序对驱动系统和执行机构发出指令信号，并进行控制。 2 工业机器人的控制设计 工业机器人在工厂中的应用几乎都是取代原有流水线工位上的操作工，完成该工位所需要执行的工序，由此，一般工业机器人在某工位上完成的任务是固定的。对工业机器人的控制是建立在对该机器人所在工位需完成的任务进行工艺分析的基础上的。以某款汽车的车架为对象，采用工业机器人对其进行焊接所需要进行的工作为： （1）分析该车架的焊接工艺，根据焊接工艺总结需要完成的焊点以及焊缝数量，然后结合机器人的工作特点以及工作范围，对车架上的焊点、焊缝进行归类，从而得出该车架所需采用的工位数以及机器人数量。 （2）在分析工业机器人焊接工艺基础上，利用工业机器人厂商所提供的编程语言进行编程。通常的编程方法有两种，一种为使用示教器直接编程，另一种为采用厂商提供的离线编程软件进行离线编程。示教器直接编程是根据机器人所需走的路径选择相应的编程语句，并在手动方式下移动机器人到目标点，记录下该点，依此一步步完成机器人所有路径的编程记录。离线编程是在装有离线编程软件的计算机中完成，该种方法需要对焊接对象进行建模，并在获得确定的机器人与工件的相对位移情况下，规划机器人的工作路径，程序由软件自动生成。 （3）程序编写完成后对工业机器人进行调试验证，直至机器人的运转达到
工业机器人自动化生产线研究.docx
工业机器人自动化生产线研究 工业机器人是现代制造业的主角，工业机器人的应用水平在很大程度上反映了一个国家的制造业水平，积极应用工业机器人组建自动化生产线，是今后制造业发展的重要趋势。在中国制造2025战略背景下，积极研究基于工业机器人的自动化生产技术，具有重要现实意义。 1工业机器人的结构 1.1工业机器人的结构 工业机器人主要由主体、控制系统、驱动系统组成，其中，主体部分具有强大的动作功能，可模拟人体完成抓取、搬运、分拣、放置等操作。执行机构是工业机器人主体中最为关键的部分，主要由手、腕、臂三部分组成，通常有3个以上的自由度，复杂一些的工业机器人能够达到7个甚至更高的自由度，显然，自由度越高的工业机器人能够执行越复杂的操作，其功能也更加强大。控制系统相当于人的大脑，其通过预先编好的程序对执行机构发出指令，控制机器人完成各种操作。驱动系统相当于人的肌肉和筋络，通过接收控制系统发出的指令信号，驱动动力元件产生相应的动作，配合执行机构完成各种操作任务。 1.2工业机器人的特点 工业机器人具有较高的自动化程度，能够依靠自身动力做出各种复杂动作，替代人类完成各种复杂环境下的工业生产任务。工业机器人既可以按照事先编写的程序运行，也可由技术人员手动操作，现代
工业机器人还有向人工智能发展的趋势。与传统的人工作业相比，工业机器人的工作效率更高，动作更为精准，且具有持久工作的能力，可以24小时不间断运作，因此在工业生产中备受青睐。目前，工业机器人主要应用在焊接、抛光、喷涂、装配、冲压、包装、检测等领域。 2基于工业机器人的自动化生产线构建 工业生产往往具有较高的危险性，且劳动强度普遍较高，在一些不适合人工现场操作的工业生产环境中，可用工业机器人组建自动化生产线，代替人来完成各种复杂的生产活动。对于不同的工业生产任务，在自动化生产线的构建上也存在很大区别，本文以冲压自动化生产线为例进行说明。 2.1运行方式 在冲压自动化生产中，为保证机器人正常可靠运转，首先要为工业机器人设定规范、合理的工作流程，精准的动作路径，使之能够安全、有效地执行各种操控指令。不同类型的工业自动化生产线在系统运行方式上各不相同，对于冲压自动化生产线来说，首先要进行垛料拆垛，然后是板料对中，主要有重力对中、机械对中、光学对中三种方式，目前使用最为广泛的是光学对中。对中后，通过上料机器人放料，然后进行冲压操作。每次冲压结束过，通过下料机器人取料放料，根据具体的生产工序要求，冲压工序可循环数次，待完成末端冲压后，由尾线机器人负责取料放料，最后的码垛任务可交给现场操作人员完成。
工业机器人专业导论论文
工业机器人的论述 学院班级: 07级机电工程学院微电01班 姓名: 林荣珍学号: 3107000319 指导老师: 阎秋生教授 摘要 :在使用工业机器人的背景下,阐述工业机器人的定义,并论述其组成,特点,广泛的应用前景,和在使用过程中存在的不足,最后综述其发展趋势. 关键词: 工业机器人广泛应用前景良好 一. 引言 工业机器人是典型的机电一体化的高技术产品,在许多生产领域对提高生产的自动化水平,提高劳动生产率,产品质量,经济效益,及改善工人作业条件等方面起到不可替代的作用.许多劳动条件恶劣,又要求高精度,长时间,大规模作业的场合使用工业机器人是社会发展的必然趋势. 二. 定义 工业机器人是一种仿人操作、自动控制、可重复编程、能在三维空间完成各种作业的机电一体化自动化生产设备。它由操作机、控制器、伺服驱动系统和检测传感装置构成。 三. 组成 （1）控制计算机控制系统的调度指挥机构。一般为微型机、微处理器有32位、64位等，如奔腾系列CPU以及其他类型CPU。 （2）示教盒示教机器人的工作轨迹和参数设定，以及所有人机交互操作，拥有自己独立的CPU以及存储单元，与主计算机之间以串行通信方式实现信息交互。 （3）操作面板由各种操作按键、状态指示灯构成，只完成基本功能操作。 （4）硬盘和软盘存储存储机器人工作程序的外围存储器。 （5）数字和模拟量输入输出各种状态和控制命令的输入或输出。 （6）打印机接口记录需要输出的各种信息。 （7）传感器接口用于信息的自动检测，实现机器人柔顺控制，一般为力觉、触觉和视觉传感器。 （8）轴控制器完成机器人各关节位置、速度和加速度控制。
（9）辅助设备控制用于和机器人配合的辅助设备控制，如手爪变位器等。 （10）通信接口实现机器人和其他设备的信息交换，一般有串行接口、并行接口等。（11）网络接口 四. 特点 工业机器人特别适合于多品种、变批量的柔性生产。它对稳定、提高产品质量，提高生产效率，改善劳动条件和产品的快速更新换代起着十分重要的作用。 机器人技术是综合了计算机、控制论、机构学、信息和传感技术、人工智能、仿生学等多学科而形成的高新技术，是当代研究十分活跃，应用日益广泛的领域。机器人应用情况，是一个国家工业自动化水平的重要标志。 机器人并不是在简单意义上代替人工的劳动，而是综合了人的特长和机器特长的一种拟人的电子机械装置，既有人对环境状态的快速反应和分析判断能力，又有机器可长时间持续工作、精确度高、抗恶劣环境的能力，从某种意义上说它也是机器的进化过程产物，它是工业以及非产业界的重要生产和服务性设备，也是先进制造技术领域不可缺少的自动化设备。 五. 应用前景 在工业生产中，弧焊机器人、点焊机器人、分配机器人、装配机器人、喷漆机器人及搬运机器人等工业机器人都已被大量采用。 工业机器人不仅应用于传统制造业如采矿、冶金等领域，同时也已开始扩大到核能、航空、航天等高科技领域以及家庭清洁、医疗康复等服务业领域中。如，水下机器人、高压线作业机器人、管道机器人等特种机器人以及扫雷机器人、作战机器人、排雷机器人器人等军用机器人都广泛应用于各行各业。 六. 不足 由于机器人的问世，使一部分工人失去了原来的工作，于是有人对机器人产生了敌意,认为“机器人上岗，人将下岗。”比如汽车的出现，它不仅夺了一部分人力车夫、挑夫的生意，还常常出车祸，给人类生命财产带来威胁。由于机器人的一次性投资比较大,这阻碍了机器人在企业中的普遍推广. 七.发展趋势
基于PLC的机器人自动控制系统设计
基于PLC的机器人自动控制系统设计 基于PLC的机器人工作过程是以电磁阀部件为控制对象，以气缸方式驱动的一种特殊机器人运行装置。当中，对于PLC可编程序控制器的应用则是极为广泛与深入当中。应用PLC可编程序控制器进行机器人自动控制系统设计的最主要优势在于：编程操作简单、抗干扰性能突出、运行可靠性高、使用方便简单等特点。本文主要分析的方向是基于PLC的机器人自动控制系统设计操作，进一步确定该方面的可操作性以及进一步研究的价值。 标签：PLC；机器人；自动控制系统；设计 1 引言 在现代科学技术不断发展的背景之下，工业现场所涉及到的重体力劳动量不断提升。当中部分劳动任务的实现单单依靠人力是很难实现的。而为了良好的完成工业现场的相关生产作业任务，就需要通过对机器人装置的研究与应用来实现。基于PLC的机器人装置主要采取关节式结构，能够实现对人体手臂部分的活动动作加以模拟，在自动控制系统下的预定程序、轨迹、以及要求作用下，实现包括零部件抓取、搬运、以及装配在内的一系列动作。本文主要分析的方向是基于PLC的机器人自动控制系统设计操作，进一步确定该方面的可操作性以及进一步研究的价值。 2 目前基于PLC的机器人自动控制系统设计存在的问题 基于PLC的机器人自动控制系统是现今提出的一个机器人控制探究方向，考虑PLC的主要原因是PLC的可调整性以及可控制性较强，是采用编程、输入指令的方式控制，操作相对简单，运行复杂性较低，安全性稳定性相对较高，基于PLC编程基础下的机器人自动控制系统设计结果直接具备PLC的优势，实用性较高，操作要求较低，运行连续性以及运行可靠性高，这对于机器人自动控制系统的进一步发展较为有利，有实际的促进作用[1]。 基于PLC的机器人自动控制系统设计进展相对较为缓慢，主要原因包括技术方面的问题，PLC与机器人装置之间的衔接问题，实际情况探究问题，相关人才问题，为实际的发展机器人自动控制系统，需要对这些问题进行全面的分析，找出关键所在，技术方面的问题为机器人装置的种类较多，对于自动控制系统的要求不尽相同，对于PLC编程的调整要求较高，PLC编程操作相对简单，对于不同指令需要变化输入内容，对于自动控制系统设计类别较多而言进展的速度无法得到有效的提高；人才问题，即研究型人才、操作型人才、实验型人才以及技术型人才，人才的数量相对较为短缺，对于该方面人才的定义为需要全面的掌握了解PLC知识的全部，确定机器人自动控制系统的设计方向，对于机器人装置了解全面，对于机器人装置的相关技术以及原理有较为深入的了解分析，对于自动控制系统相关知识了解全面，同时掌握机器人自动控制系统的操作方法，对于机器人自动控制系统新技术以及新知识了解透彻，大部分工作人员没有达到以上
基于PLC的自动灌装生产线控制系统设计与实现
基于PLC的自动灌装生产线控制系统设计与实现 【摘要】本文主要介绍基于欧姆龙CP1H PLC及组态王设计的矿泉水自动灌装控制系统。包括自动控制和手动控制，实现了清洗、灌装、封盖、包装、检测等功能。形成快速一体的自动灌装系统。另外，为了保证系统在出现意外故障时，能够得到很好的解决，系统还配置了急停开关等。对于检查出的不合格产品采用机械手将其移走。并运用组态王软件实现了对整个自动灌装系统的实时监控，可以更好的了解和修改生产工艺及控制程序。 【关键词】自动灌装；可编程控制器；CP1H；组态王 1 矿泉水灌装生产线基本结构及控制要求 1.1 生产线结构及工作过程 矿泉水自动灌装生产线的基本结构由清洗环节、灌装环节、封盖环节、包装环节、检测环节五部分组成。清洗环节是通过对回收回来的饮料瓶进行清洗，首先先向空瓶子里注入专门的清洗液，对瓶子进行清洗、消毒，然后通过倒瓶机将清洗液倒出，再将清洗好的空瓶子通过传送带送至灌装环节。灌装环节是PLC 控制电磁阀将气压导通从而控制气压阀对瓶子进行灌装，当液位高度达到标准后气压阀停止灌装，灌装口将灌装后的瓶子放下，再由传送带将瓶子送往下一个加工环节。封盖环节固定架将瓶盖放到瓶子口使得瓶盖的螺纹与瓶口的螺纹重合，通过传送带测壁的摩擦链将瓶子旋转，将瓶盖旋紧，实现封盖。包装环节是由两个固定包装纸的轴组成的，当瓶子被送至包装位置的时候，包装带将一端粘合在瓶子的侧壁，然后旋转瓶身，让包装纸缠绕在瓶身上，缠绕一周后包装纸切断，包装纸的另一端固定粘合到粘合处，包装环节结束。最后加工后的产品经过检测环节的感光传感检测不良，其中包括瓶身外部损伤、瓶盖封装不良、包装不良、灌装液位不良等等，最后机械手会将不合格的产品移至指定区域，合格的产品进行装箱，至此整个加工过程结束。 1.2 控制要求 自动灌装生产线需要设计手动和自动两种工作模式。手动模式用于设备的维护保养，调试和计数统计的复位，自动模式下允许启动生产线的正常运行。并实现下面功能： （1）急停功能 当设备发生故障或人员伤亡时，按下急停按钮，停止设备的运行所以要求在每一个生产环节都要设有急停按钮，且直接作用于电源。 （2）手动模式