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工業機器人：融合與跨越
閱讀：1931 發布時間：2012-7-27近日中國首屆機器人專業展在上海新博覽中心舉辦，來自世界各地200余家機器人及相關企業參展，包括ABB、發那科、新松、庫卡、那智不二越、廣州數控、東芝、高威科、庫比克等機器人*，展現了國內外機器人領域的創新產品和技術發展。隨著機器人技術的快速發展，機器人在我國工業領域得到了應用，未來工業機器人與智能化的數控機床的結合，將會給工業領域的發展帶來革命性的跨域，機器人作為制造業的重要組成部分，正迎來戰略性的發展契機。
中國機械工業聯合會粗略統計數據顯示，2010年我國進口機器人2.34萬臺，同比增長130%；2011年進口機器人3.8萬臺，同比增長62%。“十二五”期間將是中國工業機器人產業發展的關鍵轉折點，市場需求也有一個井噴式的發展，需求量每年將以15%~20%的速度增長。
融合主導發展趨勢
工業機器人在許多生產領域的使用實踐證明，它在提高生產自動化水平，提高勞動生產率和產品質量以及經濟效益，改善工人勞動條件等方面，有著令世人矚目的作用。多年來，工業機器人從依靠固定編程實現特定任務，發展到利用與傳感視覺等技術的結合，對執行工件和外部環境能夠進行一定的反饋，提高了應用的靈活性。
從近幾年推出的機器人產品來看，工業機器人技術正在向智能化、模塊化和系統化的方向發展，其發展趨勢主要是結構的模塊化和可重構化，例如關節模塊中的伺服電機、減速機、檢測系統三位一體化，由關節模塊、連桿模塊用重組方式構造機器人整機；國外已有模塊化裝配機器人產品問市。隨著器件的集成度的逐步提高，控制柜日見小巧，采用模塊化結構，大大提高了系統的可用性、易操作性和可維修性。其次，工業機器人控制系統向著基于PC機的開放型控制器方向發展，便于標準化、網絡化，伺服驅動技術的數字化和分散化，多傳感器融合技術的實用化，工作環境設計的優化和作業的柔性化以及系統的網絡化和智能化等方面發展。
機器人中的傳感器作用也日益重要，除采用傳統的位置、速度、加速度等傳感器外，裝配、焊接機器人還應用了視覺、力覺等傳感器，遙控機器人則采用視覺、聲覺、力覺、觸覺等多傳感器的融合技術進行環境建模及決策控制；多傳感器融合配置技術在產品化系統中已有成熟應用。
直角坐標機器人在糖果裱花機中的應用
其中有代表性的是，在這次機器人展會中發那科運用高速緊湊型機器人R-1000iA進行點焊作用，具備減震功能。在原有程序上加裝傳感器后，無須修改之前任何軌跡即可優化原有節拍，將動作周期縮短約20%，發那科機器人通過有效集成力覺、視覺等系統，成為這一發展趨勢的*。
德國倍福作為EtherCAT總線技術的*，其推出的基于PC及EtherCAT總線技術的4軸機器人將PC強大的處理能力與EtherCAT伺服驅動、EtherCAT端子模塊結合使用，確保了運動的高精度與高速度。這是倍福推出的機器人，未來基于倍福在技術集成及運動控制方面的優勢，還將推出其他機器人產品。
助制造業實現跨越發展
隨著人工成本的上漲、工作環境的改變和多元化的市場競爭，制造商通過使用工業機器人幫助企業提高競爭力。工業機器人的應用不僅可以提高產品質量與產量，而且對保障人身安全、改善勞動環境、減輕勞動強度、提高勞動生產率、節約原材料消耗以及降低生產成本，有著十分重要的意義。
經過四十多年的發展，工業機器人已在越來越多的領域得到了應用。在制造業中，尤其是汽車產業工業機器人得到了廣泛的應用。在發達國家，工業機器人自動化生產線成套裝備己成為自動化裝備的主流及未來的發展方向，國外汽車行業、電子電器行業、工程機械等行業已經大量使用工業機器人自動化生產線，以保證產品質量和生產的率，逐步取代人工作業。這些工業機器人自動化成套裝備的使用，將大大推動其行業的快速發展,提升其行業的制造技術水平。更為重要的是，工業機器人將推動中國制造業走向機械自動化、無人化、更高附加值、創新的制造業。
工業機器人在制造業應用過程中能夠逐步提高生產下來，改善勞動條件；通過自動化與控制技術的提升，具有更強與可控的生產能力，加快產品的更新換代；提高零件的處理能力與產品質量，減少人力成本，節約勞動力，同時也減少了工藝過程中的工作量及降低停產時間和庫存。
機器人在沖壓生產線中的應用
我國工業機器人市場已呈現出蓬勃發展的產業態勢。國外的自動化廠商也看到了中國市場存在的潛力，重視和強化中國本土化機器人產業化的發展。ABB機器人在上海康橋建立了機器人研發中心及機器人制造中心；史陶比爾在中國杭州建立了生產基地。盡管發那科、東芝、YAMAHA、那智不二越在國內還沒有建立生產和研發中心，但是從其銷售隊伍來看近年來中國市場所占的比重逐步增長。
隨著我國制造業的發展，特別是作為工業機器人主要應用領域的汽車及汽車零部件制造業，電子信息產業及建筑、采礦等領域也將是未來工業機器人的主要應用行業。有資料顯示，我國工業機器人及其自動化生產線相關產品年產銷已突破10億元。此外，由于自動化立體倉庫以每年40~60座的水平快速增長，用于物流、搬運的移動機器人每年增幅也將不低于20%。預計到2025年，整個機器人市場將達到500億。