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1、2013 9 9 FANUC机器人 在轻工业制造智能化中的应用 机器人定义及特点 工业机器人的机器人定义 工业机器人是一种具有自动控制操作和 移动功能的 能完成各种作业的可编程 操作机 1987年 国际标准化组织 工业机器人特点 I 精度高 II 可靠性高 III 安全性高 IV 操作性好 V 易维护 VI 高柔性 阿西莫夫机器人三定律 机器人不得伤害人类 机器人必须服从人类的命令 除非 这条命令与第一条相矛盾 机器人必须保护自己 除非这种保 护与以上两条相矛盾 M 410iB系列 M 420iA M 16iB 20T M 710iC 70T F 200iB R 2000iB 200T R 2
2、000iB系列 M 900iA系列 M 710iC 20L M 710iC 50S R 2000iB EW系列 M 710iC系列 P 50iA F 100iA系列 P 250iA ARC Mate 100iC M 10iA LR Mate 200iD系列 M 430iA系列 M 710iC 70W ARC Mate 120iC M 20iA M 2000iA系列 可搬质量 kg 1004007020510401700200501659001200300 FANUC i 系列机器人 超过200种型号 M 1iA系列 新产品 M 3iA系列 世界工业机器人总装机量与密度分布 IFR 国际机器人联
3、合会 2011数据 世界工业机器人总量已经超过1075万台 单位 台 国际机器人联合会 IFR 2012年数据 年 份 单位 千台 最近二十年全球销售量 2003 2011年我国工业机器人市场销售额 亿元 目前我国工业机器人年销售额接近100亿元人民币 2001 2011年我国工业机器人年度销售量 台 目前我国工业机器人总装机量接近10万台 中国工业机器人市场 工业机器人市场需求 焊接 拾取 分拣 装配 喷涂 搬运 包装 码垛 金属加工 铸造 其他应用 工业机器人应用综述 概要 I 机器人从传送带上取出部品 安 放成码垛形态 II 隔板和底板的供给也可由机器人 操作完成 特长 I 机器人工作节
4、拍快 II 可24小时连续运转 III 装货的质量稳定可靠 IV 将操作工从单纯的重复的重体力 劳动中解放出来 主要应用 机器人物流自动化 产品生产线产品装箱产品码垛 M 410iB SeriesM 420iA M 421iA 装入一排或一盒码垛 缷垛 产品拾取 抓取 分类 产品分类 食品 飲料饮料 糕点 医药品 化装品 家庭用品 办公用品 等一系列消费品 M 430iA Series LR Mate 200iD FANUC 提供的各系列机器人以及包含包装工程在内的 系统为物流自动化提供了整套解决方案 主要应用 机器人物流自动化 M 430iA 速度演示 Axes 5 axes or 6 ax
5、es 5轴或6轴可选 Payload 2kg 负荷2kg Features High speed 高速 Application food and pharmaceutical 食品 医药 特殊的机械设计 材料和表面处理 符合食品机械认证 2台M430iA及视觉跟踪功能可实现柔性生产线 完成如上的运动 机器人最快节拍如下 机器人负荷1kg 120次 分钟 机器人负荷2kg 100次 分钟 食品医药行业机器人 应用实例 J1和J4轴的高速旋转可实现柔性化的系统布置 M 420iA M 421iA 完成如上的运动 最快节拍 机器人负荷30kg为例 3000次 小时 机器人最大线速度4200毫米 秒
6、Axes 4 axes or 2 axes 4轴或2轴可选 Payload 40kg or 50kg 负荷40kg或50kg可选 Features High speed High payload 高速 高负荷 Application Packing Process 装箱搬运 500mm 125mm 600mm 物流高速装箱机器人 速度演示应用实例 M 410iB Series 完成如上的运动 各型号机器人最快节拍如下 机器人均 最大负荷 M 410iB 160 负荷160kg 1500次 小时 M410iB 300 负荷300kg 1000次 小 时 M410iB 450 负荷450kg 70
7、0次 小时 中空手腕 连接到手爪的电缆 可以方便的布线 360度旋转 充分利用外围空间 整合的控制器 无需单独的放置底座 节省了布线 Axes 4 axes 4轴 Payload 160kg or 300kg or 450kg 负荷160kg或300kg或450kg可选 Features High speed High payload 高速 高负荷 Application Palletizing 堆垛 400 mm 400 mm 2000 mm 物流高速码垛机器人 速度演示应用实例 主要应用 机器人物流自动化 以机器人为核心的物流控制单元 机器人控制器可以控制整个工作站 I 在小系统中充当系统
8、控制器 II 降低周边PLC的成本 III 通过标准的梯形图逻辑程序控制系 统 IV 能够控制周边设备诸如伺服驱动装 置 如伺服手爪 旋转工作台等设 备 彩色图形化示教器 人机界面 I 采用11台R 2000iB 210F机器人完成22条 成品奶生产线的末端产品码垛作业 II 系统由机器人码垛手爪 规整滚道 托盘输送 链等组成 III 工作节拍为5分钟 垛 IV 箱体输送线用于将单件箱体输送至机器人抓 取位置 同时 通过线体末端处 气动机械 结构将多箱体进行1层的排列整型 V 托盘输送线用于将码跺完成的托盘输送至立 体库 整箱奶制品码垛搬运系统 主要应用 饮料行业物流自动化 主要应用 饮料行业
9、物流自动化 瓶装饮料码垛搬运系统 I 采用搬运机器人将饮料瓶包从输 送线上进行整层的规整 II 采用码垛机器人将整层的瓶装饮 料码垛在托盘上 III M 410iB 450 机器人能够搬运 整层的灌装好的瓶装饮料 IV M 710iC用来规整瓶装 饮料成一 层 共码垛机器人进行抓取 同 时负责插入两层之间的隔板 优点 I 整层码垛提升质量 安全且精确的堆垛 实现密集型的饮料瓶排布 II 提升生产效率和运行时间 突出的负载和节拍满足最大生产率的要 求 占用的空间面积最小 99 5 的系统可靠性 III 代替人力做重体力作业 将操作工从繁重的人工提升作业中解放 出来 作用 生产线尾的装箱码垛作业
10、机床 加工上下料 冲压以及其他物料 搬运 注塑机取件 特点 混连机构 负载大 具有良好的 力学性能指标 主要应用 码垛 搬运 作用 主要应用于各类金属板材的焊 接生产 实现例如家电元件金属 外壳的焊接 关键技术 1 系统优化集成技术 2 协调控制技术 3 焊缝轨迹精确跟踪技术 主要应用 弧焊 作用 1 避免有害气体损害人体健康 2 提高喷漆质量 3 提高生产效率 特点 1 防爆性能好 2 运动灵活 可作复杂轨迹 3 动作速度快 主要应用 油漆涂装 作用 精密部件的装配 替代众多的劳 动人手 特点 精度高 灵活 位置与力 混合控制 手机元件装配 数码相机装配 齿轮装配 主要应用 装配 卫浴龙头打
11、磨 手机外壳打磨 主要应用 抛光 打磨 去毛刺 机器人的发展方向是能够智能化地作人的日常行为 IEEE专家 Intelligent Robot ROBOGUIDE Brain Vision Sensor Force Sensor Visual sense Tactile sense 智能机器人技术 发那科目前掌握的视觉应用技术 1 跟踪 如 弧焊焊缝跟踪 2 检测 如 工件残缺检测 3 读取 如 条形码或二维码信息读取 4 彩色视觉 如 分拣 5 补偿偏移 主要用于抓取定位和装配定位 iRVision IntelligentRobotVision 机器人视觉 作用 使机器人有了力的感知 触觉功
12、能能够更可靠地进行工 业作业 技术参数 I 轴数 3或6轴 II 力检测范围 147N 15kgf 2500N 255kgf III 力矩检测范围 11 8Nm 120kgfcm 500Nm 5100kgfcm IV 力分辨率 0 39N 40gf 4 9N 500gf V 力矩分辨率 0 0016N 160gfcm 0 25Nm 2500gfcm VI 误差 小于2 六轴力 传感器 三轴力 传感器 机器人力觉 R 30iB ROBOGUIDE i Pendant Cell Control PLC Serial I O Slave Weld Timer I O device Serial I
13、O Master Ethernet Host PC 智能化 iRVision 2D 视觉传感器 iRVision 3D 视觉传感器 力传感器 伺服感应 高性能碰撞检测 软浮动 ROBOGUIDE iPendant 网络化 Robot Link iPendant Web server HTTP CIMPLICITY FTP TCP IP Ethernet I O Serial I O 面向应用 管线内置集成手臂 集成管线包 伺服点焊枪 伺服弧焊枪 伺服涂胶控制器 集成焊机 智能机器人系统 DCS i RVision Force sensor 2D 3D 世界唯一 智能化 网络化 面向未来的机器人
14、 紧密合作 上海FANUC与产业客户携手共进 应用案例 合作模式 加强技术中心的力量 尤其 是生产部门有责任人员介入 深入学习机器人相关技术 研究各自动化方案的可行性 负责目前即存设备的匹配 性改造以适应机器人的导入 负责机器人在日常生产过 程中的保养的维护 负责对生产线上一般操作 人员的培训和教导 配置专人为各种机器人 应用项目提供商讨方案 执行配置有经验的工程 师 按时保质完成项目 提供免费先期实验 验证项目的可行性 指导客户的技术人员掌握 机器人的使用维护保养技能 协助 客户开展机器人专业 课程 为持续发展提供资源 上海FANUC机器人客户 综合 效益 提升 持续提升客户满意度 提高企业员工幸福感 提升企业社会责任 降低生产成本 提高产品质量 缩短产品制造周期 引入机器人智能化制造的效益 谢谢 结束
