2011年,美國發(fā)布《國家機(jī)器人計劃1.0》,旨在通過創(chuàng)新機(jī)器人研究和應(yīng)用,加速機(jī)器人發(fā)展和使用,實(shí)現(xiàn)協(xié)作機(jī)器人與人類伙伴的共生關(guān)系。2017年,美國發(fā)布《國家機(jī)器人計劃2.0》,在“普遍性:協(xié)同機(jī)器人的無縫集成”政策下,聚焦基礎(chǔ)技術(shù)研發(fā),以實(shí)現(xiàn)協(xié)作機(jī)器人從各方面協(xié)助人類,實(shí)現(xiàn)多人與多機(jī)器人之間的交互協(xié)作。同年,美國**部牽頭建立了“國家制造創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)”計劃下屬的先進(jìn)機(jī)器人制造創(chuàng)新機(jī)構(gòu)。2017年至2021年,經(jīng)過多輪項(xiàng)目征集,先進(jìn)機(jī)器人制造創(chuàng)新機(jī)構(gòu)陸續(xù)發(fā)布了18個圍繞協(xié)作機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用展開的項(xiàng)目。如圖1所示,協(xié)作機(jī)器人在先進(jìn)機(jī)器人制造創(chuàng)新機(jī)構(gòu)每年度發(fā)布項(xiàng)目中的占比保持在25%以上,整體占比約為41%。智能機(jī)器人工廠自動化設(shè)備。廈門工廠自動化工作臺
不同工具夾頭制造商的基準(zhǔn)規(guī)之間存在明顯的差異。這一肯定的判斷是基于多年來對不同制造商的工具夾頭產(chǎn)品進(jìn)行成百上千次測量的結(jié)果。簡言之,它們的確不同。即使假定市場銷售的所有工具夾頭均與它們各自對應(yīng)制造商的基準(zhǔn)規(guī)相符,但不同的制造商采用的基準(zhǔn)規(guī)卻并不相同。隨之產(chǎn)生了一個問題:不同制造商的工具夾頭與機(jī)床主軸的適配性也不盡相同。其原因很簡單:沒有標(biāo)定標(biāo)準(zhǔn)錐度的“母基準(zhǔn)規(guī)”。雖然位于馬里蘭州的美國國家標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)研究所(NIST)和一些高水平計量實(shí)驗(yàn)室(如位于俄亥俄州的Timken公司實(shí)驗(yàn)室)具備了在確定環(huán)境條件下采用具有適配精度的回轉(zhuǎn)工作臺測量錐度的能力,但沒有單一基準(zhǔn)實(shí)物量規(guī)能夠方便地檢定其它具有相同尺寸和錐度的實(shí)物量規(guī)??梢岳斫?,在沒有單一基準(zhǔn)源或可供所有量規(guī)溯源的基準(zhǔn)規(guī)的情況下,市場上不同廠家的產(chǎn)品與標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定尺寸的符合程度就存在差異,而這些差異將影響與主軸的配合質(zhì)量。下面作進(jìn)一步分析。南京工位定制工廠自動化抗扭力臂工廠自動化3D視覺擰緊定位。
集成機(jī)器人控制技術(shù)的發(fā)展,正在為自動化行業(yè)帶來新的增長點(diǎn)。隨著技術(shù)的成熟和市場的認(rèn)可,越來越多的自動化和機(jī)器人品牌開始進(jìn)入這一領(lǐng)域,探索集成控制系統(tǒng)的潛力。自動化廠家通過集成機(jī)器人控制技術(shù),不僅可以擴(kuò)展其產(chǎn)品線,還能為現(xiàn)有業(yè)務(wù)增加附加值。設(shè)備OEM廠商也通過采用集成控制系統(tǒng),提升設(shè)備性能,同時降低成本和供應(yīng)鏈風(fēng)險。對于機(jī)器人制造商而言,雖然需要開放控制系統(tǒng),但這也為其帶來了更廣闊的市場機(jī)會。終端用戶也將從集成機(jī)器人控制技術(shù)中受益,操作更為便捷,性能優(yōu)勢明顯,尤其是在多機(jī)器人協(xié)同作業(yè)的場景中。隨著市場對集成控制系統(tǒng)的接受程度不斷提高,這一技術(shù)有望在未來幾年內(nèi)實(shí)現(xiàn)快速增長。
協(xié)作機(jī)器人完全無需傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人的護(hù)欄或圍籠,可與人類在協(xié)作區(qū)域內(nèi)直接交互工作;從平臺靈活性維度可分為固定位置式和自由移動式,從結(jié)構(gòu)形態(tài)可分為單臂式和雙臂式。協(xié)作機(jī)器人本質(zhì)上依舊是工業(yè)機(jī)器人,并不是某種全新結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品。簡單而言,傳統(tǒng)的工業(yè)機(jī)器人更注重精度和速度,而協(xié)作機(jī)器人則注重人機(jī)安全共存和簡便的操作性,兩者的主要差異如表1所示。協(xié)作機(jī)器人與傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人只是兩類基于不同市場定位的工業(yè)產(chǎn)品,傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人是生產(chǎn)線的重要組成部分,而協(xié)作機(jī)器人用于輔助或替代人類在生產(chǎn)線中的部分作用。擰緊生態(tài)系統(tǒng)工廠自動化對刀儀。
傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人占用空間大、實(shí)施周期長、部署成本高、使用難度大,逐漸阻礙了生產(chǎn)線的柔性化提升。協(xié)作機(jī)器人成本低廉、部署靈活、安全性強(qiáng)、易于使用的特點(diǎn),更好地滿足了航空航天裝備多品種、變批量、變批次等生產(chǎn)特點(diǎn),能夠降低簡單重復(fù)、危險工作任務(wù)的人為參與,降低工人的機(jī)械勞動強(qiáng)度,加快制造現(xiàn)場生產(chǎn)節(jié)拍,從而提升整體生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量,同時緩解了勞動力短缺的問題。因此,美歐日紛紛從戰(zhàn)略層面重點(diǎn)扶持協(xié)作機(jī)器人的發(fā)展,將基于協(xié)作機(jī)器人的工藝裝備廣泛應(yīng)用于航空制造領(lǐng)域。至2023年,全球協(xié)作機(jī)器人的市場規(guī)模將從2017年的7.44億美元增長到32.81億美元,年復(fù)合增長率達(dá)到31.9%。擰緊生態(tài)系統(tǒng)工廠自動化上料機(jī)。徐州工廠自動化抗扭力臂
智能制造工廠自動化對刀儀。廈門工廠自動化工作臺
AGV實(shí)現(xiàn)高精細(xì)物料搬運(yùn)的關(guān)鍵在于先進(jìn)的導(dǎo)航技術(shù)。常見的導(dǎo)航方式如激光導(dǎo)航,通過發(fā)射激光束并接收反射信號來確定自身位置和路徑,精度可達(dá)毫米級。視覺導(dǎo)航則利用攝像頭采集環(huán)境圖像,通過圖像處理和識別算法實(shí)現(xiàn)定位,具有較強(qiáng)的適應(yīng)性和靈活性。傳感器的應(yīng)用也是保障精細(xì)搬運(yùn)的重要因素。高精度的距離傳感器、編碼器等能夠?qū)崟r監(jiān)測AGV小車的運(yùn)動狀態(tài)和位置信息,為控制系統(tǒng)提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)反饋。通過這些傳感器,AGV小車能夠及時調(diào)整速度、轉(zhuǎn)向等動作,避免碰撞和誤差。廈門工廠自動化工作臺