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机器人结课论文专业:班级:姓名:学号:影响我们生活的工业机器人关键词:机器人工业焊接发展摘要:工业机器人是指在工业环境中应用的机器人,是一种能自动控制的,可重复编程的、多功能的、多自由的、多用途的操作机,是集机械、电子、控制、计算机、传感器、人工智能等多学科先进金属于一体的重要现代化制造业自动化装备。一、工业机器人的历史机器人的历史并不算长,1959年美国英格伯格和德沃尔制造出世界上第一台工业机器人,机器人的历史才真正开始。德沃尔曾于1946年发明了一种系统,可以“重演”所记录的机器的运动。1954年,德沃尔又获得可编程机械手专利,这种机械手臂按程序进行工作,可以根据不同的工作需要编制不同的程序,因此具有通用性和灵活性,英格伯格和德沃尔都在研究机器人,认为汽车工业最适于用机器人干活,因为是用重型机器进行工作,生产过程较为固定。1959年,英格伯格和德沃尔联手制造出第一台工业机器人。二、工业机器人的发展经历1、工业机器人概念的产生1954年美国戴沃尔最早提出了工业机器人的概念,并申请了专利。该专利的要点是借助伺服技术控制机器人的关节,利用人手对机器人进行动作示教,机器人能实现动作的记录和再现。这就是所谓的示教再现机器人。现有的机器人差不多都采用这种控制方式。工业机器人是指在工业环境中应用的机器人,是一种能自动控制的,可重复编程的、多功能的、多自由的、多用途的操作机,是集机械、电子、控制、计算机、传感器、人工智能等多学科先进金属于一体的重要现代化制造业自动化装备。工业机器人已成为柔性制造系统(FMS、工厂自动化(FA、计算机集成制造系统(CIMS的自动工具。2、第一台工业机器人的问世进入20世纪以后,机器人的研究与开发得到了更多人的关心与支持,一些实用化的机器人相继问世,1927年美国西屋公司工程师温兹利制造了第一个机器人“电报箱”,并在纽约举行的世界博览会上展出。它是一个电动机器人,装有无线电发报机,可以回答一些问题,但该机器人还不能走动。1959年第一台工业机器人(可编程、圆坐标在美国诞生,并由此开创了机器人发展的新纪元。3、工业机器人的快速发展作为机器人产品最早的实用机型(示教再现是1962年美国AMF公司推的“VERSTRAN”和UNIMATION公司推出的“UNIMATE”。这些工业机器人的控制方式与数控机床大致相似,但外形特征迥异,主要由类似人的手和臂组成。1965年,MIT的Roborts演示了第一个具有视觉传感器的、能识别与定位简单积木的机器人系统。1967年日本成立了人工手研究会(现改名为仿生机构研究会,同年召开了日本首届机器人学术会。1970年在美国召开了第一届国际工业机器人学术会议。1970年以后,机器人的研究得到迅速广泛的普及。1973年,辛辛那提·米拉克隆公司的理查德·豪恩制造了第一台由小型计算机控制的工业机器人,它是液压驱动的,能提升的有效负载达45公斤。到了1980年,工业机器人才真正在日本普及,故称该年为“机器人元年”。随后,工业机器人在日本得到了巨大发展,日本也因此而赢得了“机器人王国的美称”。如今,国际上工业机器人技术在制造业应用范围越来越广泛,现已从传统制造业推广到其他制造业,进而推广到诸如采矿、建筑、农业、灾难救灾等各种非制造行。三、我国的工业机器人1、我国工业机器人的起步我国工业机器人是从二十世纪八十年代开始起步,经过二十多年的努力,已经形成了一些具有竞争力的工业机器人研究机构和企业。先后研发出弧焊、电焊、装配、搬运、注塑、冲压及喷漆等工业机器人。近几年,我国工业机器人及含工业机器人的自动化生产线相关的产品的年销售额已突破10亿元。目前国内市场年需求量在3000台左右,年销售额在20亿元以上。统计数据显示,中国市场上工业机器人总共拥有量尽万台,占全球总量的0.56%,其中完全国产工业机器人(行业规模比较大的前三家工业机器人企业行业集中度占30%左右,其余都是从日本、美国、瑞典、德国、意大利等20多个国家引进的。国产工业机器人目前主要以国内市场应用为主,年出口量为100台左右,年出口额为0.2亿元以上。2、我国工业机器人的主要应用工业机器人50%以上用在汽车领域。目前,工业机器人的应用领域主要有弧焊、点焊、装配、搬用、喷漆、检测、码垛、研磨抛光和激光加工等复杂作业。在我国,工业机器人的最初应用是在汽车和工程机械行业,主要用于汽车及工程机械的喷涂及焊接。目前,由于机器人技术及研发的落后,工业机器人还主要应用在制造业,非制造业使用的较少。据不完全统计,近几年国内厂家所生产的哦工业机器人有超过一半是提供给汽车行业。由此可见,汽车工业的发展是近几年我国工业机器人增长的原动力之一。3、焊接机器人的重要地位焊接机器人在汽车制造业中发挥着不可替代的作用。焊接机器人实在工业机器人基础上发展起来的先进焊接设备,是从事焊接(包括切割与喷涂的工业机器人,主要用于工业自动化领域,其广泛应用于汽车及零部件制造、摩托车、工程机械等行业,在汽车生产的冲压、焊装、涂装、总装四大生产工艺过程中都有广泛应用,其中应用最多的以弧焊、点焊为主。到目前为止,焊接工业机器人在一汽、上汽、沈阳中顺、金杯通用、重庆长安、湖南长丰等整车制造企业得到了广泛应用。据统计,每辆汽车身上,大约有3000~4000个电阻点焊焊点。电阻电焊技术的应用实现了汽车车身制造的量产化与自动化。多年来,我国汽车零部件生产一直是手工焊、专机焊接占据焊接生产的主要地位,劳动强度大,作业环境恶劣,焊接质量不易保证,而且生产的柔性也很差,无法适应现代汽车生产的需要。近年来由于焊接机器人的大量应用,提高了零部件生产的自动化水平及生产效率,焊接质量也得到了保证。近年来,焊接机器人在大连华克、上海华克,上海龙马神、南京新迪、长春佛吉亚、上海汇众等零部件及配件生产企业也有着典型的应用。在汽车零部件的生产中广泛应用了点焊、凸焊、缝焊、对焊及电弧焊等焊接工艺。如:横梁总成托架电焊,传动轴平衡片凸焊,汽车燃油箱缝焊,汽车轮圈连续闪光对焊,汽车转向臂、消声器、净化器壳体的电弧焊等。随着我国汽车工业的发展和对自动化水平要求的不断提高,将为焊接机器人市场的快速增长提供了一个良好的机会。预计国内企业对焊接机器人的需求量将以30%以上的速度增长。从机器人技术发展趋势看,焊接机器人不断向智能化方向发展,完全实现生产系统中机器人的群体协调和集成控制,从而达到更高的可靠性和安全性。而采用焊接机器人的汽车生产企业在高技术、高质量、低成本条件下必将获得高速发展,也将为汽车产业的发展带来新的生机。4、我国机器人技术主题发展的战略目标我国这一战略目标是:根据2l世纪初我国国民经济对先进制造及自动化技术的需求,瞄准国际前沿高技术发展方向创新性地研究和开发工业机器人技术领域的基础技术、产品技术和系统技术。未来工业机器人技术发展的重点有:第一,危险、恶劣环境作业机器人:主要有防暴、高压带电清扫、星球检测、油汽管道等机器人;第二,医用机器人:主要有脑外科手术辅助机器人,遥控操作辅助正骨等;第三,仿生机器人:主要有移动机器人,网络遥控操作机器人等。其发展趋势是智能化、低成本、高可靠性和易于集成。工业机器人市场竞争越来越激烈,中国制造业面临着与国际接轨、参与国际分工的巨大挑战,加快工业机器人技术的研究开发与生产是我们抓住这个历史机遇的主要途径。因此我国工业机器人行业要认识到以下几点情况:第一,工业机器人技术是我国由制造大国向制造强国转变的主要手段和途径,政府要对国产工业机器人有更多的政策与经济支持,参考国外先进经验,加大技术投入与改造;第二,在国家的科技发展计划中,应该继续对智能机器人研究开发与应用给予大力支持,形成产品和自动化制造装备同步协调的新局面;第三,部分国产工业机器人已经与国外相当,企业采购工业机器人时不要盲目进口,应该立足国产,经综合评估,然后作出安排。总之,工业机器人已经在我们的生活中发挥者不可替代的作用。相信,随着科学技术的不断发展和提高,机器人将会越来越广泛的渗入到我们生活的各个方面,而作为机器人的一个重要分支——工业机器人,将会更深一步的影响我们的生活。参考文献:[1]谢存禧张铁《机器人技术及其应用》机械工业出版社2006。[2]王启平《机械制造工艺学》哈尔滨工业大学出版社1988。[3]周伯英《工业机器人设计》机械工业出版社1995。