工业机器人系列|No.2 工业机器人工作站的概念及系统介绍

一、工业机器人工作站的发展

1、工业机器人时代背景

制造业的基本模式将由集中控制向分散增强控制转变，建立高度灵活、个性化的产品和服务生产模式。

工业机器人在加快制造业转型升级的重要战略任务和政策措施中发挥着不可替代的作用。

工业机器人工作站在工业生产中可以代替人们做一些单调、频繁、重复的长期工作，或危险、恶劣的环境工作。

中国工业机器人持有量快速增长2010-2018年保有量由5.23万台增长至64.90万台，复合增速37%。中国工业机器人保有量提升空间广阔。2019年工业机器人密度为187台/万人，仅为日本等发达国家一半左右。

2、我国工业机器人市场快速增长的原因

1)劳动力的供需矛盾。劳动力成本上升和劳动力供给下降。

2)企业转型升级的迫切需求。先进制造业回流。

3)国家战略需求。技术附加值高,应用范围广，是我国先进制造业的重要支撑技术和信息化社会的重要生产装备。

3、机器人品牌介绍

ABB是一家电力和自动化技术公司，于1988年在瑞士苏黎世成立。

FANUC发那科是一家日本企业，自1974年FANUC首台机器人问世，一直致力于机器人技术创新。

KUKA库卡机器人有限公司于1898年建立于德国，是世界领先的工业机器人制造商之一。

安川首刚机器人有限公司，是专业从事工业机器人及其自动化生产线设计、制造及销售的合资公司。

二、工业机器人工作站及生产线

1、工业机器人工作站定义

工业机器人工作站是指使用一台或多台机器人，配有控制系统、辅助装置及周边设备,进行简单生产作业，从而达到完成特定工作任务的生产单元。

2、工业机器人工作站组成

工业机器人工作站一般由以下部分组成：

机器人本体;机器人末端执行器;夹具和变位机;机器人架座;配套及安全装置;动力源;工件储运设备;检查、监视和控制系统。

3、工业机器人生产线定义

工业机器人生产线是使用两台或多台机器人，配有物流系统及自动控制同步系统，能够进行工序内容多且复杂的作业，同时完成几项工作任务的生产体系。

工业机器人生产线中，机器人工作站是相对独立，又与外界有着密切联系的部分。

4、工业机器人生产线组成

机器人生产线人生产线一般包括:

机器人工作站;非机器人工作站；专用装置工作站、人工处理工作站、空设站;中转仓库；机器人子生产线;物流系统;动力系统;控制系统;辅助设备及安全装置。

三、工作站的分类及应用

1、焊接工业机器人工作站

包括控制系统、驱动器和执行元器件。

可以独立完成焊接工作，也可以使用在自动化生产线上，作为焊接工序的一个工艺部分，成为生产线上具有焊接功能的一个“站"。

机器人焊接工作站由机器人安装底座、全数字化焊接电源、送丝系统、水冷焊枪、清枪剪丝机构和变位机等组成。

2、搬运、码垛工业机器人工作站

在码垛操作中，最常见的对象是袋装和箱装物品打包的项目。

一般来说箱装物品的外形整齐、变形小，抓取的末端执行器多用真空吸盘或者爪手;而袋装物品外形柔软，极易发生变形。

因此在定位和抓取之前，应经过2、3次的整形处理，末端执行器也要根据物品特点专门设计，多用叉板式和夹钳式结构。

3、装配工业机器人工作站

与其他工业机器人相比，装配机器人具有精度高、灵活性好、工作范围小等特点，可与其他系统配套使用，广泛应用于各种电子制造领域，以及汽车、计算机、玩具、机电产品及其组件的装配方面。

装配工业机器人工作站产品由机器人操作机、控制器、末端执行器、传感系统、传送设备、外围设备以及相关配置组成。

4、喷涂工业机器人工作站

包括喷涂防爆工业机器人、喷枪和自动换色系统。

其特征包括十字旋转台和控制系统，喷涂防爆工业机器人上安设有喷枪；通过管道与喷枪连接，自动变色系统包括供漆装置和设置在管道上并位于供漆装置后面的变色阀组。

供漆装置为多组，分别供应第一颜色漆、 第二颜色漆和清洗溶剂，换色阀组至少包括第一 颜色阀、第二颜色阀等溶剂清洗阀，对应于每一组供漆装置，用于在控制系统的控制下进行选色和供漆。