工业机器人的关键技术

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工业机器人的关键技术及其发展趋势

工业机器人的关键技术及其发展趋势

工业机器人的关键技术及其发展趋势工业机器人作为现代工业生产的重要组成部分,在提高生产效率、降低成本以及保障工人安全等方面发挥着重要的作用。

随着科技的不断进步和工业自动化的日益普及,工业机器人的应用范围和功能不断扩展,关键技术也在不断更新换代。

本文将探讨工业机器人的关键技术和其发展趋势。

一、机器人感知技术工业机器人需要具备对周围环境的感知能力,以便进行自动化的操作和决策。

目前,常用的机器人感知技术包括视觉感知、力触觉感知和位置感知等。

视觉感知技术能够通过摄像头等设备识别和定位目标物体,力触觉感知技术可以模拟人手的触觉反馈,帮助机器人更加精准地进行操作,而位置感知技术则能够确定机器人自身的位置和姿态,在工作过程中更好地调整和控制。

二、机器人智能控制技术随着人工智能的发展,工业机器人也越来越智能化。

智能控制技术是机器人实现自主决策和自适应操作的关键。

当前,深度学习和强化学习等技术在机器人控制中得到广泛应用。

深度学习可以通过大量数据的训练,提高机器人的识别和理解能力,使其能够更好地适应各种工作环境。

强化学习则可以通过与环境的交互学习,使机器人能够自动调整动作和策略,实现更加灵活和高效的工作。

三、机器人协作技术工业机器人不再是单打独斗的存在,而是与人类工作人员实现高效协作的伙伴。

为了实现机器人的人机协作,需要开发出适应人体工程学要求的机器人设计,以及实现机器人与人类的安全交互技术。

目前,机器人的物理性能提升、人体姿态识别、语音交互技术等都在不断改进,以满足机器人与人类的协同工作需求。

四、机器人网络化与互联技术工业机器人正朝着网络化和互联化的方向快速发展。

通过网络连接,不同机器人之间可以实现数据和指令的共享,从而提高生产效率和灵活性。

同时,机器人与其他设备的互联也可以实现更高级的任务协同,形成更加智能化的生产系统。

工业机器人网络化与互联技术的发展将为工业自动化带来更多的机遇和挑战。

未来,工业机器人的发展趋势将呈现以下几个方面:1.高性能和高速度:随着科技的推进,工业机器人的运行速度将继续提高,以适应更高效率的生产需求。

工业机器人的核心技术有哪些

工业机器人的核心技术有哪些

工业机器人的核心技术有哪些机械设计技术:机械设计技术是的核心基础技术之一、机械设计技术的关键是设计出机械臂、手爪、关节、传动系统等各个部件的结构,以及各个部件之间的协调运动方式。

机械设计技术不仅影响到机器人的载重能力、工作半径和精度等性能参数,还会直接影响到机器人的使用寿命、可靠性和安全性等方面。

控制算法技术:控制算法技术是工业机器人的另一个核心技术。

控制算法技术的关键是设计出适用于不同应用场景的控制算法,通过对机器人进行控制,实现机器人的精确运动和高效作业。

控制算法技术不仅涉及到运动控制算法,还包括传感器信号处理算法、路径规划算法、力控算法等多个方面。

控制算法技术的优化和创新可以大大提高机器人的精度和效率。

传感器技术:传感器技术是工业机器人的重要组成部分。

传感器技术的关键是使用不同类型的传感器来获取机器人操作过程中的各种信息,比如位置、速度、力量、压力等。

传感器技术可以帮助机器人感知周围环境,从而更加智能地进行操作。

常见的传感器包括视觉传感器、力传感器、温度传感器等。

人机交互技术:工业机器人的操作需要通过人机交互来完成,因此人机交互技术也是工业机器人的重要技术之一、人机交互技术的关键是设计出简单易用、操作便捷的控制界面和交互方式,以便操作人员可以方便地控制机器人的运动和作业。

同时,人机交互技术也包括机器人故障提示和维修指南等功能,以帮助操作人员更好地使用和维护机器人。

综上所述,机械设计技术、控制算法技术、传感器技术和人机交互技术是工业机器人的核心技术。

这些技术的不断创新和优化可以大大提高机器人的性能和智能化程度。

工业机器人的关键技术发展与应用

工业机器人的关键技术发展与应用

工业机器人的关键技术发展与应用随着科技的不断进步,工业机器人在现代制造业中扮演着越来越重要的角色。

工业机器人产业的迅速发展不仅推动了制造业的现代化及高效化,也为人类的生产与生活带来了极大的便利。

本文将从工业机器人的关键技术、发展及应用角度探讨其背后的复杂性。

工业机器人是一种智能化机械设备,其关键技术主要包括:控制系统、感知系统、动力系统、控制算法和操作方式等。

1.控制系统:控制系统是工业机器人的大脑,可以将计算机辅助设计的动作指令转化为动作信号从而驱动机器人运动。

现代工业机器人控制器采用开关电源与直线伺服电机控制器的结合,实时检测电机的运动状态并进行统一控制。

由于工业机器人对运动的速度和精度要求极高,控制系统的设计和实现尤为重要。

2.感知系统:感知系统主要用于机器人对周围环境的感知和识别,实现机器人的速度和精度调节。

例如,光学传感器、激光测距仪、摄像头等,能够帮助机器人在工作时及时调整角度、位置以及保证物料的准确捡取。

感知系统不仅提高了工业机器人的自动化和智能化水平,也提升了机器人在复杂和多样化的工作环境中的适应能力。

3.动力系统:动力系统是指工业机器人的驱动系统,主要由电机、减速器和传动部分组成。

现代化的工业机器人一般采用直线电机驱动,可以实现高效、精确控制,同时减小了机器人的体积和重量。

4.控制算法:控制算法是机器人系统的重要组成部分,关系到机器人的精度、快速性、稳定性以及系统的可靠性。

现代化的工业机器人通常采用快速、高精和可编程控制算法,这一算法在保证机器人高效、稳定且灵活的同时,还能将人类想要的工作转化为机器人所能识别和执行的指令。

5.操作方式:操作方式是指操作人员使用的人机交互方式,主要包括:手柄操作、语音控制、视觉控制和自主控制等。

现代化的工业机器人一般采用数字化、图像化和无人化的操作方式,这种方式能够降低人为操作的误差、提高生产效率,并且在一些特殊场合下可以保证操作安全。

随着制造业的发展,工业机器人已成为工业自动化的重要组成部分,并且不断地得到改进和完善。

工业机器人的关键技术发展与应用

工业机器人的关键技术发展与应用

工业机器人的关键技术发展与应用工业机器人是集机械、电气、控制、计算机等多学科技术于一身的高科技产品,作为现代制造业的重要组成部分,工业机器人在生产领域具有着广泛的应用。

本文将分别从机器人控制、机器人机构、传感器技术、视觉技术、智能算法、应用领域等方面,对工业机器人的关键技术发展与应用进行介绍。

一、机器人控制技术机器人控制技术是工业机器人的核心技术之一,它主要负责机器人运动轨迹规划、运动控制、力控制、位置检测等方面的工作。

随着计算机技术和控制技术的不断发展,机器人控制系统也在不断地迭代升级,实现了越来越复杂的运动控制和力控制功能。

工业机器人的机构设计决定着其在工业生产中的应用范围和灵活性,机器人机构技术是一项相对成熟的技术。

在机器人机构设计中,重要的参数包括机器人的自由度、臂长、有效载荷等,设计师要根据规定的需要来制定方案,使机器人操作的范围及穿透能力得到优化。

三、传感器技术工业机器人的视觉或非视觉传感器技术是实现“手眼协调”能力的关键之一。

检测传感器可以配合控制系统,实现对目标物体的位置、形态、尺寸等参数的检测,并及时进行反馈和修正。

其主要包括光电传感器、激光三角测距传感器、高音传感器、压力传感器、力传感器、加速度器、视觉传感器等等。

四、视觉技术机器人视觉技术主要包括图像采集、处理、分析与识别等内容。

通过利用工业相机采集场景中的图像、图形识别与分析算法,机器人能够很好地完成视觉巡检、精准定位和零件拼接等任务。

五、智能算法技术随着人工智能技术的逐步发展,工业机器人的智能化程度也在不断提升。

智能算法主要包括语音识别、自然语言处理、深度学习等方面。

这些算法可以实现对机器人的智能化控制,提高机器人的学习和自适应能力,为机器人带来更加智能的未来。

六、应用领域工业机器人具有广泛的应用领域,如汽车制造、电子制造、航空航天制造、机械制造等。

其中,汽车制造是工业机器人的主要应用领域之一,机械臂和物料搬运机器人被广泛应用于汽车生产流程中。

工业自动化机器人在智能制造中的关键技术与应用

工业自动化机器人在智能制造中的关键技术与应用

工业自动化机器人在智能制造中的关键技术与应用引言:随着科技的快速发展,工业自动化机器人在智能制造中发挥着越来越重要的作用。

工业自动化机器人凭借其灵活性、精确性和高效性,成为现代制造业的重要助手和关键技术。

本文将深入探讨工业自动化机器人在智能制造中的关键技术和应用,重点涵盖机器人智能化、感知技术、运动控制技术等方面。

一、机器人智能化机器人智能化是工业自动化机器人在智能制造中的核心技术之一。

传统机器人往往需要人工干预或者固定的程序进行操作,无法适应复杂多变的生产场景。

而智能机器人通过引入人工智能技术,能够实现自主学习、自主感知和自主决策的能力,大大提高了工业生产的智能化程度。

1. 机器人学习能力机器人学习能力是智能机器人的核心特征之一。

通过机器学习算法和模型,机器人能够根据传感器获取的数据,自主学习并不断优化自身的工作方式。

例如,机器人可以通过学习来准确定位和抓取物体,实现更精确的操作。

机器人学习能力的提升,能够有效提高生产线的效率和准确性。

2. 机器人感知能力机器人感知能力是指机器人通过传感器对周围环境进行感知和理解的能力。

智能机器人可以通过视觉识别技术、声音识别技术、力觉传感技术等,感知并理解周围环境的信息。

例如,在装配生产线中,机器人可以通过视觉识别技术准确辨认零件的位置和方向,实现自动装配。

机器人感知能力的提升,能够使其更好地适应不同的生产场景,提高生产质量和效率。

二、感知技术感知技术是工业自动化机器人在智能制造中的关键技术之一。

通过传感器设备,机器人可以感知周围环境的信息,从而做出相应的决策和动作。

1. 视觉识别技术视觉识别技术是机器人感知技术中的重要组成部分。

通过视觉传感器和计算机视觉算法,机器人能够识别并理解周围物体的形状、颜色、位置等特征。

例如,在物流领域中,机器人可以通过视觉识别技术准确识别货物的标签或条形码,实现智能化的物流管理。

视觉识别技术的应用,不仅提高了生产线的自动化程度,还可以减少人工错误和提高工作效率。

工业机器人的技术指标和应用

工业机器人的技术指标和应用

工业机器人的技术指标和应用工业机器人是一种能够自动执行各种任务的机器人系统,它主要应用于生产线上的各个环节。

工业机器人的技术指标和应用十分丰富多样,下面将对其进行详细介绍。

一、技术指标1. 负载能力:工业机器人的负载能力是指机器人能够承受的最大重量。

根据不同的应用需求,工业机器人的负载能力有所不同,一般可分为轻型、中型和重型三个等级。

2. 动作自由度:工业机器人的动作自由度是指机器人能够自由运动的维度数量。

通常情况下,工业机器人的动作自由度为6个,即可在三维空间内进行平移和旋转运动。

3. 重复定位精度:工业机器人的重复定位精度是指机器人在重复执行同一任务时,所能达到的精确度。

该指标对于生产线上的装配任务尤为重要,一般要求在毫米级别的精度范围内。

4. 控制系统:工业机器人的控制系统是指机器人的核心控制单元,用于控制机器人的运动和执行任务。

常见的控制系统有基于PC的控制系统和专用控制器,它们具有高度的实时性和可编程性。

5. 传感器技术:工业机器人常配备各种传感器,用于感知环境和与外部物体进行交互。

常见的传感器包括视觉传感器、力传感器、激光传感器等,它们能够使机器人更加智能化和灵活。

6. 安全技术:工业机器人的安全技术是保障生产线安全的重要手段。

包括紧急停止装置、防撞装置、安全光幕等,能够保护操作人员和机器人在工作过程中的安全。

二、应用领域1. 组装与装配:工业机器人在组装与装配领域有着广泛的应用。

通过精确的位置控制和高度灵活的操作能力,机器人可以完成各种零部件的组装和装配工作,提高生产效率和质量。

2. 上下料:工业机器人在上下料领域也有着重要的应用。

机器人可以通过视觉传感器和力传感器等技术,实现对物料的精确定位和抓取,实现自动化的上下料操作,提高生产线的效率和稳定性。

3. 焊接与切割:工业机器人在焊接与切割领域能够发挥独特的优势。

机器人具备高度的精确度和稳定性,可以实现复杂曲线的焊接和切割操作,提高生产线的自动化水平和生产质量。

工业机器人技术及应用第二版课后题

工业机器人技术及应用第二版课后题

工业机器人技术及应用第二版课后题1. 工业机器人技术的发展历程工业机器人技术的发展历程比较漫长,从20世纪60年代开始逐渐兴起,经过几十年的发展,如今已经成为了工业制造领域的重要装备。

工业机器人的应用范围也在不断扩大,涉及到汽车制造、电子产品组装、医药制造等众多领域。

2. 工业机器人技术的定义和分类工业机器人可以定义为一种具有自主运动能力,能够完成各种工业生产操作的自动化装置。

根据不同的应用场景和功能需求,工业机器人可以分为焊接机器人、装配机器人、搬运机器人等不同类型。

3. 工业机器人技术的关键技术及发展趋势在工业机器人技术的发展过程中,涉及到的关键技术有机械设计、传感器技术、控制系统等方面。

随着人工智能和大数据技术的不断发展,工业机器人技术也在不断演进,未来的趋势是更加智能化、柔性化和高效化。

4. 工业机器人技术在汽车制造中的应用以汽车制造为例,工业机器人在汽车车身焊接、涂装、组装等各个环节都扮演着重要角色。

通过工业机器人技术,汽车制造业得以实现生产线的自动化和智能化,大大提高了生产效率和产品质量。

5. 个人观点及总结从我个人的角度来看,工业机器人技术的应用对工业生产带来了巨大的变革,使得生产过程更加高效、精确,也让人们对未来工业发展充满了信心。

通过以上的讨论,我们对工业机器人技术及应用第二版课后题有了更深入的了解。

希望此篇文章能够为您提供一些有价值的信息,并且对您在相关领域的学习和工作有所帮助。

工业机器人技术的发展历程可以追溯到20世纪60年代,当时第一个工业机器人被引入到了汽车制造业中。

这一工业机器人主要用于汽车焊接和喷涂作业,替代了人工焊接和喷涂,大大提高了生产效率,同时也减少了劳动强度和提高了产品质量。

随着全球汽车工业的飞速发展,工业机器人技术在汽车制造领域得到了广泛的应用。

工业机器人在汽车制造中的应用不仅局限于焊接和喷涂,还包括车身打磨、零部件组装、整车总装等多个环节。

这些工业机器人能够完成重复性、高精度的操作,极大地提升了汽车制造生产线的效率和质量。

工业机器人的精准定位与高精度加工技术

工业机器人的精准定位与高精度加工技术

工业机器人的精准定位与高精度加工技术工业机器人一直以来都是现代制造业中不可或缺的重要工具。

随着科技的发展,工业机器人的功能和性能不断提升,特别是在精准定位和高精度加工方面取得了显著的进展。

本文将探讨工业机器人的精准定位技术和高精度加工技术,并探讨其在实际应用中的优势和挑战。

一、工业机器人的精准定位技术精准定位是工业机器人实现精确操作的基础。

在工业生产中,机器人需要准确地识别和追踪工件的位置,以便进行合适的操作。

以下是几种常见的工业机器人精准定位技术:1. 视觉定位技术视觉定位技术利用相机和图像处理算法,对工件进行图像识别和测量,从而确定其位置和姿态。

通过分析工件的特征、形状和颜色等信息,机器人可以精准地定位和对齐工件,实现高精度操作。

视觉定位技术广泛应用于焊接、装配和喷涂等工业领域。

2. 激光测距技术激光测距技术利用激光传感器测量工件与机器人之间的距离和位置。

激光传感器可以发射激光束,并通过接收激光的反射信号来计算距离。

激光测距技术具有高精度和快速响应的特点,常用于工件定位和测量。

3. RFID技术RFID(无线射频识别)技术利用射频信号实现对工件的追踪和定位。

每个工件都附带有RFID标签,机器人通过读取标签中的唯一识别码,可以准确地知道工件的位置和属性。

RFID技术适用于物流管理和仓库自动化等领域。

二、工业机器人的高精度加工技术高精度加工是工业机器人在制造过程中的重要应用之一。

随着制造业对产品精度和质量要求的提升,工业机器人在高精度加工方面扮演着越来越重要的角色。

以下是几种常见的工业机器人高精度加工技术:1. 精密传感技术精密传感技术能够实时监测机器人和工件的状态,在加工过程中进行反馈控制。

通过使用高精度传感器和控制算法,机器人可以实现对工具和工件的精确控制,以达到高精度的加工要求。

2. 轨迹规划和插补技术轨迹规划和插补技术是工业机器人实现高精度加工的关键。

通过使用数学模型和算法,机器人可以根据工艺要求和工件形状,生成合适的轨迹和插补路径。

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工业机器人的关键技术摘要:本文简单的介绍了机器人的技术:定义、组成及分类,着重阐述了工业机器人关键技术,并对六种工业机器人:移动机器人、点焊机器人、弧焊机器人、激光加工机器人真空机器人及洁净机器人等的关键技术进行了详细分析。

关键词:工业机器人关键技术制造业1工业机器人技术概述1.1定义工业机器人(英语:industrial robot□简称IR)是种能自动控制、可重复编程、多功能、多自山度的操作机。

它们通常配有机械手、刀具或其它装配的加工工具,能够搬运材料、工件,完成各种作业,是种柔性自动化设备。

1.2结构组成工业机器人一般由主构架(手臂)、手腕、驱动系统、测量系统、控制器及传感器等组成。

机器人手臂具有3个自由度(运动坐标轴),机器人作业空间由手臂运动范围决定。

手腕是机器人工具(如焊枪、喷嘴、机加工刀具、夹爪)与主构架的连接机构,它具有3 个自由度。

驱动系统为机器人各运动部件提供力、力矩、速度、加速度。

测量系统用于机器人运动部件的位移、速度和加速度的测量。

控制器(RC)用于控制机器人各运动部件的位置、速度和加速度,使机器人手爪或机器人工具的中心点以给定的速度沿着给定轨迹到达目标点。

通过传感器获得搬运对象和机器人本身的状态信息,如工件及其位置的识别,障碍物的识别,抓举工件的重量是否过载等。

工业机器人的典型结构如图1所示。

图1机器人的典型结构1.3分类工业机器人按臂部的运动形式分为四种。

直角坐标型的臂部可沿三个直角坐标移动;圆柱坐标型的臂部可作升降、回转和伸缩动作;球坐标型的臂部能回转、俯仰和伸缩;关节型的臂部有多个转动关节。

工业机器人按执行机构运动的控制机能,又可分点位型和连续轨迹型。

点位型只控制执行机构由一点到另一点的准确定位,适用于机床上下料、点焊和一般搬运、装卸等作业;连续轨迹型可控制执行机构按给定轨迹运动,适用于连续焊接和涂装等作业。

工业机器人按程序输入方式区分有编程输入型和示教输入型两类。

编程输入型是将计算机上已编好的作业程序文件,通过RS232串口或者以太网等通信方式传送到机器人控制柜。

示教输入型的示教方法有两种:一种是由操作者用手动控制器(示教操纵盒),将指令信号传给驱动系统,使执行机构按要求的动作顺序和运动轨迹操演一遍;另一种是由操作者直接领动执行机构,按要求的动作顺序和运动轨迹操演一遍。

在示教过程的同时,工作程序的信息即自动存入程序存储器中在机器人自动工作时,控制系统从程序存储器中检出相应信息,将指令信号传给驱动机构,使执行机构再现示教的各种动作。

示教输入程序的工业机器人称为示教再现型工业机器人。

2工业机器人的关键技术机器人控制系统是机器人的大脑,是决定机器人功能和性能的主要因素。

工业机器人控制技术的主要任务就是控制工业机器人在工作空间中的运动位置、姿态和轨迹、操作顺序及动作的时间等。

具有编程简单、软件菜单操作、友好的人机交互界面、在线操作提示和使用方便等特点。

关键技术包括:1)开放性模块化的控制系统体系结构:采用分布式CPU计算机结构,分为机器人控制器(RC),运动控制器(MC),光电隔离I/O控制板、传感器处理板和编程示教盒等。

机器人控制器(RC)和编程示教盒通过串口/CAN总线进行通讯。

机器人控制器(RC)的主计算机完成机器人的运动规划、插补和位置伺服以及主控逻辑、数字I/O、传感器处理等功能,而编程示教盒完成信息的显示和按键的输入。

2)模块化层次化的控制器软件系统:软件系统建立在基于开源的实时多任务操作系统Lmux上,采用分层和模块化结构设计,以实现软件系统的开放性。

整个控制器软件系统分为三个层次:硬件驱动层、核心层和应用层。

三个层次分别面对不同的功能需求,对应不同层次的开发,系统中各个层次内部由若干个功能相对对立的模块组成,这些功能模块相互协作共同实现该层次所提供的功能。

3)机器人的故障诊断与安全维护技术:通过各种信息,对机器人故障进行诊断,并进行相应维护,是保证机器人安全性的关键技术。

4)网络化机器人控制器技术:目前机器人的应用工程由单台机器人工作站向机器人生产线发展,机器人控制器的联网技术变得越来越重要。

控制器上具有串口、现场总线及以太网的联网功能。

可用于机器人控制器之间和机器人控制器同上位机的通讯,便于对机器人生产线进行监控、诊断和管理。

3六种典型工业机器人3.1移动机器人(AGV)移动机器人(AGV)是工业机器人的一种类型,它由计算机控制,具有移动、自动导航、多传感器控制、网络交互等功能,它可广泛应用于机械、电子、纺织、卷烟、医疗、食品、造纸等行业的柔性搬运、传输等功能,也用于自动化立体仓库、柔性加工系统、柔性装配系统(以AGV作为活动装配平台);同时可在车站、机场、邮局的物品分捡中作为运输工具。

国际物流技术发展的新趋势之一,而移动机器人是其中的核心技术和设备,是用现代物流技术配合、支撑、改造、提升传统生产线,实现点对点自动存取的高架箱储、作业和搬运相结合,实现精细化、柔性化、信息化,缩短物流流程,降低物料损耗,减少占地面积,降低建设投资等的高新技术和装备。

3.2点焊机器人焊接机器人具有性能稳定、工作空间大、运动速度快和负荷能力强等特点,焊接质量明显优于人工焊接,大大提高了点焊作业的生产率。

点焊机器人主要用于汽车整车的焊接工作,生产过程由各大汽车主机厂负责完成。

国际工业机器人企业凭借与各大汽车企业的长期合作关系,向各大型汽车生产企业提供各类点焊机器人单元产品并以焊接机器人与整车生产线配套形式进入中国,在该领域占据市场主导地位。

随着汽车工业的发展,焊接生产线要求焊钳一体化,重量越来越大,165公斤点焊机器人是目前汽车焊接中最常用的一种机器人。

2008年9月,机器人研究所研制完成国内首台165公斤级点焊机器人,并成功应用于奇瑞汽车焊接车间。

2009年9月,经过优化和性能提升的第二台机器人完成并顺利通过验收,该机器人整体技术指标已经达到国外同类机器人水平。

3.3弧焊机器人弧焊机器人主要应用于各类汽车零部件的焊接生产。

在该领域,国际大型工业机器人生产企业主要以向成套装备供应商提供单元产品为主。

本公司主要从事弧焊机器人成套装备的生产,根据各类项目的不同需求,自行生产成套装备中的机器人单元产品,也可向大型工业机器人企业采购并组成各类弧焊机器人成套装备。

在该领域,本公司与国际大型工业机器人生产企业既是竞争亦是合作关系。

关键技术包括:1)弧焊机器人系统优化集成技术:弧焊机器人采用交流伺服驱动技术以及高精度、高刚性的RV减速机和谐波减速器,具有良好的低速稳定性和高速动态响应,并可实现免维护功能。

2)协调控制技术:控制多机器人及变位机协调运动,既能保持焊枪和工件的相对姿态以满足焊接工艺的要求,又能避免焊枪和工件的碰撞。

3)精确焊缝轨迹跟踪技术:结合激光传感器和视觉传感器离线工作方式的优点,采用激光传感器实现焊接过程中的焊缝跟踪,提升焊接机器人对复杂工件进行焊接的柔性和适应性,结合视觉传感器离线观察获得焊缝跟踪的残余偏差,基于偏差统计获得补偿数据并进行机器人运动轨迹的修正,在各种工况下都能获得最佳的焊接质量。

3.4激光加工机器人激光加工机器人是将机器人技术应用于激光加工中,通过高精度工业机器人实现更加柔性的激光加工作业。

本系统通过示教盒进行在线操作,也可通过离线方式进行编程。

该系统通过对加工工件的自动检测,产生加工件的模型,继而生成加工曲线,也可以利用CAD数据直接加工。

可用于工件的激光表面处理、打孔、焊接和模具修复等。

关键技术包括:1)激光加工机器人结构优化设计技术:采用大范围框架式本体结构,在增大作业范围的同时,保证机器人精度;2)机器人系统的误差补偿技术:针对一体化加工机器人工作空间大,精度高等要求,并结合其结构特点,采取非模型方法与基于模型方法相结合的混合机器人补偿方法,完成了几何参数误差和非几何参数误差的补偿。

3)高精度机器人检测技术:将三坐标测量技术和机器人技术相结合,实现了机器人高精度在线测量。

4)激光加工机器人专用语言实现技术:根据激光加工及机器人作业特点,完成激光加工机器人专用语言。

5)网络通讯和离线编程技术:具有串口、CAN等网络通讯功能,实现对机器人生产线的监控和管理;并实现上位机对机器人的离线编程控制。

3.5真空机器人真空机器人是一种在真空环境下工作的机器人,主要应用于半导体工业中,实现晶圆在真空腔室内的传输。

真空机械手难进口、受限制、用量大、通用性强,其成为制约了半导体装备整机的研发进度和整机产品竞争力的关键部件。

而且国外对广东买家严加审查,归属于禁运产品目录,真空机械手已成为严重制约国内半导体设备整机装备制造的“卡脖子”问题。

直驱型真空机器人技术属于原始创新技术。

关键技术包括:1)真空机器人新构型设计技术:通过结构分析和优化设计,避开国际专利,设计新构型满足真空机器人对刚度和伸缩比的要求;2)大间隙真空直驱电机技术:涉及大间隙真空直接驱动电机和高洁净直驱电机开展电机理论分析、结构设计、制作工艺、电机材料表面处理、低速大转矩控制、小型多轴驱动器等方面。

3)真空环境下的多轴精密轴系的设计。

采用轴在轴中的设计方法,减小轴之间的不同心以及惯量不对称的问题。

4)动态轨迹修正技术:通过传感器信息和机器人运动信息的融合,检测出晶圆与手指之间基准位置之间的偏移,通过动态修正运动轨迹,保证机器人准确地将晶圆从真空腔室中的一个工位传送到另一个工位。

5)符合SEMI标准的真空机器人语言:根据真空机器人搬运要求、机器人作业特点及SEMI 标准,完成真空机器人专用语言。

6)可靠性系统工程技术:在1C制造中,设备故障会带来巨大的损失。

根据半导体设备对MCBF的高要求,对各个部件的可靠性进行测试、评价和控制,提高机械手各个部件的可靠性,从而保证机械手满足1C制造的高要求。

3.6洁净工机器人洁净机器人是一种在洁净环境中使用的工业机器人。

随着生产技术水平不断提高,其对生产环境的要求也日益苛刻,很多现代工业产品生产都要求在洁净环境进行,洁净机器人是洁净环境下生产需要的关键设备。

关键技术包括:1)洁净润滑技术:通过采用负压抑尘结构和非挥发性润滑脂,实现对环境无颗粒污染, 满足洁净要求。

2)高速平稳控制技术:通过轨迹优化和提高关节伺服性能,实现洁净搬运的平稳性。

3)控制器的小型化技术:根据洁净室建造和运营成本高,通过控制器小型化技术减小洁净机器人的占用空间。

4)晶圆检测技术:通过光学传感器,能够通过机器人的扫描,获得卡匣中晶圆有无缺片、倾斜等信息。

3结束语在21世纪,工艺与装备技术的发展仍将体现在高精度、高效率、低成本、高柔性和洁净化等几个方面。

发展工业机器人技术是促进我国传统制造行业的技术改造与产业升级,实现跨越式发展的迫切需要。

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