搬運機器人【transfer robot】是可以進行自動化搬運作業的 工業機器人。最早的搬運機器人出現在1960年的美國,Versatran和Unimate兩種機器人首次用於搬運作業。搬運作業是指用一種設備握持工件,是指從一個加工位置移到另一個加工位置。搬運機器人可安裝不同的末端執行器以完成各種不同形狀和狀態的工件搬運工作,大大減輕了人類繁重的體力勞動。目前世界上使用的搬運機器人逾10萬台,被廣泛套用於工具機上下料、衝壓機自動化生產線、自動裝配流水線、碼垛搬運、貨櫃等的自動搬運。部分已開發國家已制定出人工搬運的最大限度,超過限度的必須由搬運機器人來完成。
搬運機器人是近代自動控制領域出現的一項高新技術,涉及到了力學,機械學,電器液壓氣壓技術,自動控制技術,感測器技術,單片機技術和計算機技術等學科領域,已成為現代機械製造生產體系中的一項重要組成部分。它的優點是可以通過編程完成各種預期的任務,在自身結構和性能上有了人和機器的各自優勢,尤其體現出了人工智慧和適應性。
工業機器人與生產轉型間的關係
眾所周知,工業機器人的自動化生產中占主要地位,國內市場需求也在行業轉型的推動下迅速增長,預計2014年就會成為全球最大的機器人市場。
我國現在已是全球最大製造業國家,有世界工廠的稱號,但是很大程度都是國內製造業當中大量的勞動密集型產業供獻出來的。對於我們而言,如今要想保持製造業主要國家地位,就必須開啟產業升級模式,推動自動化發展。這裡就將進一步帶動機器人行業市場發展。
中國正處於產業轉型升級的關鍵時刻,越來越多的企業在生產製造過程中引入工業機器人,它將深遠影響中國製造的方方面面。
國際機器人協會預測,未來三年中國工業機器人的裝機量將保持10%以上的增速,中國有望成為全球最大的機器人市場。中國製造業的機器人密度遠低於全球平均水平,機器人產業具有較大的發展空間。
工業機器人的技術水平決定了製造業生產的精度、準度與效率,其套用的深度與廣度已成為衡量一個國家製造業水平和科技水平的重要標誌。然而細究製造業現狀,中國的製造業自動化之路並非暢途,在材料及關鍵部件等領域都存在很大不足受制於國外技術。
事實上,自動化的關鍵點不在於機器人本身,而是機器人的運動和生產過程控制的有機結合,按照ABB離散自動化與運動控制業務部北亞區及中國負責人顧純元的說法,機器人僅僅速度快是不夠的,因為生產效率最後看的是整體效率,而非局部。
AGV搬運機器人在工業生產應
用自從20世紀60年代初人類創造了第一台工業機器人以後,AGV搬運機器人就顯示出它極大的生命力,經過四十多年的發展,AGV搬運工業機器人已在越來越多的領域得到了套用。在製造業中,尤其是在汽車產業中,AGV搬運工業機器人得到了廣泛的套用。如在毛坯製造(衝壓、壓鑄、鍛造等)、機械加工、焊接、熱處理、表面塗覆、上下料、裝配、檢測及倉庫堆垛等作業中,機器人都已逐步取代了人工作業。
目前,汽車製造業是製造業所有行業中人均擁有工業機器人密度最高的行業,如,2004年德國製造業中每1萬名工人中擁有工業機器人的數量為162台,而在汽車製造業中每1萬名工人中擁有工業機器人的數量則為1140台;義大利的這一數值更能說明問題,2004年義大利製造業中每1萬名工人中擁有工業機器人的數量為123台,而在汽車製造業中每1萬名工人中擁有工業機器人的數量則高達1600台。隨著工業機器人向更深更廣方向的發展以及機器人智慧型化水平的提高,AGV搬運機器人的套用范周還在不斷地擴大,已從汽車製造業推廣到其他製造業,進而推廣到機械加工行業、電子電氣行業、橡膠及塑膠工業、食品工業、木材與家具製造業等領域中。在工業生產中,弧焊機器人、點焊機器人、分配機器人、裝配機器人、噴漆機器人及AGV搬運機器人等工業機器人都已被大量採用。
2005年,亞洲地區電子電氣行業對工業機器人的需求僅次於汽車及汽車零部件製造業,其占所有行業總需求的比例為31%;而在歐洲地區橡膠及塑膠工業對工業機器人的需求則遠遠超過電子電氣行業而排名第二位;美洲地區由於汽車及汽車零部件製造業對工業機器人的需求遙遙領先,所以金屬製品業(包括機械)、橡膠及塑膠工業以及電子電氣行業對工業機器人的需求比例相當,均在7%左右。另外諸如採礦機器人、建築業機器人以及水電系統維護維修機器人等各種非製造行業。
此外,在國防軍事、醫療衛生、生活服務等領域機器人的套用也越來越多,如無人偵察機(飛行器)、警備機器人、醫療機器人、家政服務機器人等均有套用實例。機器人正在為提高人類的生活質量發揮著重要的作用。而且,隨著人類生活水平的提高及文化生活的日益豐富多彩,未來各種專業服務機器人和家庭用消費機器人將不斷貼近人類生活,其市場的繁榮興旺將指日可待。