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1、工业机器人常见五大应用领域及关键技术去年全球工业机器人销量到达 24 万台，同比增长 8%。其中，我国工业机器人市场销量超过 6.6 万台，连续保持全球第一大工业机器人市场的地位。但是，按机器人密度来看， 即每万名员工对应的机器人保有量，我国缺乏30 台，远低于全球约为 50 多台的平均水平。前瞻产业争论院2022-2022 年中国工业机器人行业产销需求推测与转型升级分析报告数据显示：2022 年我国工业机器人产量为 32996 台，同比增长 21.7%。2022 年机器人产业将连续保持快速增长，今年一季度我国工业机器人产量为11497 台，同比增长 19.9%。此外， 数据显示，2022 年
2、我国自主品牌工业机器人生产销售达 22257 台，同比增长 31.3%。国产自主品牌得到了肯定程度的进展，但与兴旺国家相比，仍有肯定差距。2022 年将来全球工业机器人市场趋势包括：大国政策主导，促使工业与效劳机器人市场增长；汽车工业仍为工业机器人主要用户；双臂协力型机器人为工业机器人市场亮点。一、什么是工业机器人工业机器人是一种通过重复编程和自动掌握，能够完成制造过程中某些操作任务的多功能、多自由度的机电一体化自动机械装备和系统，它结合制造主机或生产线，可以组成单机或多机自动化系统，在无人参与下，实现搬运、焊接、装配和喷涂等多种生产作业。当前，工业机器人技术和产业快速进展，在生产中应用日益广
3、泛，已成为现代制造生产中重要的高度自动扮装备。二、工业机器人的特点自 20 世纪 60 年月初第一代机器人在美国问世以来，工业机器人的研制和应用有了飞速的进展，但工业机器人最显著的特点归纳有以下几个。1. 可编程。生产自动化的进一步进展是柔性自动化。工业机器人可随其工作环境变化的需要而再编程，因此它在小批量多品种具有均衡高效率的柔性制造过程中能发挥很好的功 用，是柔性制造系统中的一个重要组成局部。2. 拟人化。工业机器人在机械构造上有类似人的行走、腰转、大臂、小臂、手腕、手爪 等局部，在掌握上有电脑。此外，智能化工业机器人还有很多类似人类的“生物传感器”，如皮肤型接触传感器、力传感器、负载传感
4、器、视觉传感器、声觉传感器、语言功能等。传感器提高了工业机器人对四周环境的自适应力量。3. 通用性。除了特地设计的专用的工业机器人外，一般工业机器人在执行不同的作业任 务时具有较好的通用性。比方，更换工业机器人手部末端操作器手爪、工具等便可执行不同的作业任务。4. 机电一体化。工业机器人技术涉及的学科相当广泛，但是归纳起来是机械学和微电子学的结合机电一体化技术。第三代智能机器人不仅具有猎取外部环境信息的各种传感 器，而且还具有记忆力量、语言理解力量、图像识别力量、推理推断力量等人工智能，这些都和微电子技术的应用，特别是计算机技术的应用亲热相关。因此，机器人技术的进展必将 带动其他技术的进展，机
5、器人技术的进展和应用水平也可以验证一个国家科学技术和工业技 术的进展和水平。三、工业机器人常见的五大应用领域1. 机械加工应用2%机械加工行业机器人应用量并不高，只占了2%，缘由或许也是由于市面上有很多自动化设备可以胜任机械加工的任务。机械加工机器人主要从事应用的领域包括零件铸造、激光切割以及水射流切割。2. 机器人喷涂应用4%这里的机器人喷涂主要指的是涂装、点胶、喷漆等工作，只有4%的工业机器人从事喷涂的应用。3. 机器人装配应用10%装配机器人主要从事零部件的安装、拆卸以及修复等工作，由于近年来机器人传感器技术的飞速进展，导致机器人应用越来越多样化，直接导致机器人装配应用比例的下滑。4.
6、机器人焊接应用29%机器人焊接应用主要包括在汽车行业中使用的点焊和弧焊，虽然点焊机器人比弧焊机器人更受欢送，但是弧焊机器人近年来进展势头格外迅猛。很多加工车间都逐步引入焊接机器人，用来实现自动化焊接作业。5. 机器人搬运应用38%目前搬运仍旧是机器人的第一大应用领域，约占机器人应用整体的 4 成左右。很多自动化生产线需要使用机器人进展上下料、搬运以及码垛等操作。近年来，随着协作机器人的兴起，搬运机器人的市场份额始终呈增长态势。近年来随着技术进展，工业机器人技术日月异，那么到底不同类型的工业机器都涉及哪些高科技含量的技术呢？三、六类工业机器人及其关键技术1. 移动机器人AGV移动机器人AGV是工
7、业机器人的一种类型，它由计算机掌握，具有移动、自动导航、多传感器掌握、网络交互等功能，它可广泛应用于机械、电子、纺织、卷烟、医疗、食品、造纸等行业的柔性搬运、传输等功能，也用于自动化立体仓库、柔性加工系统、柔性装配系统以 AGV 作为活动装配平台；同时可在车站、机场、邮局的物品分捡中作为运输工具。国际物流技术进展的趋势之一，而移动机器人是其中的核心技术和设备，是用现代物 流技术协作、支撑、改造、提升传统生产线，实现点对点自动存取的高架箱储、作业和搬运相结合，实现精细化、柔性化、信息化，缩短物流流程，降低物料损耗，削减占地面积，降低建设投资等的高技术和装备。2. 点焊机器人焊接机器人具有性能稳定
8、、工作空间大、运动速度快和负荷力量强等特点，焊接质量明显优于人工焊接，大大提高了点焊作业的生产率。点焊机器人主要用于汽车整车的焊接工作，生产过程由各大汽车主机厂负责完成。国际工业机器人企业凭借与各大汽车企业的长期合作关系，向各大型汽车生产企业供给各类点焊机器人单元产品并以焊接机器人与整车生产线配套形式进入中国，在该领域占据市场主导地位。随着汽车工业的进展，焊接生产线要求焊钳一体化，重量越来越大，165 公斤点焊机器人是当前汽车焊接中最常用的一种机器人。2022 年 9 月，机器人争论所研制完成国内首台165 公斤级点焊机器人，并成功应用于奇瑞汽车焊接车间。2022 年 9 月，经过优化和性能提
9、升的其次台机器人完成并顺当通过验收，该机器人整体技术指标已经到达国外同类机器人水平。3. 弧焊机器人弧焊机器人主要应用于各类汽车零部件的焊接生产。在该领域，国际大型工业机器人生产企业主要以向成套装备供给商供给单元产品为主。关键技术包括：（1） 弧焊机器人系统优化集成技术：弧焊机器人承受沟通伺服驱动技术以及高精度、高刚性的RV 减速机和谐波减速器，具有良好的低速稳定性和高速动态响应，并可实现免维护功能。（2） 协调掌握技术：掌握多机器人及变位机协调运动，既能保持焊枪和工件的相对姿势以满足焊接工艺的要求，又能避开焊枪和工件的碰撞。（3） 准确焊缝轨迹跟踪技术：结合激光传感器和视觉传感器离线工作方式
10、的优点，承受激光传感器实现焊接过程中的焊缝跟踪，提升焊接机器人对简单工件进展焊接的柔性和适应性，结合视觉传感器离线观看获得焊缝跟踪的剩余偏差，基于偏差统计获得补偿数据并进展机器人运动轨迹的修正，在各种工况下都能获得最正确的焊接质量。4. 激光加工机器人激光加工机器人是将机器人技术应用于激光加工中，通过高精度工业机器人实现更加柔性的激光加工作业。本系统通过示教盒进展在线操作，也可通过离线方式进展编程。该系统通过对加工工件的自动检测，产生加工件的模型，继而生成加工曲线，也可以利用CAD 数据直接加工。可用于工件的激光外表处理、打孔、焊接和模具修复等。关键技术包括：（1） 激光加工机器人构造优化设计
11、技术：承受大范围框架式本体构造，在增大作业范围的同时，保证机器人精度；（2） 机器人系统的误差补偿技术：针对一体化加工机器人工作空间大，精度高等要求 ，并结合其构造特点，实行非模型方法与基于模型方法相结合的混合机器人补偿方法，完成 了几何参数误差和非几何参数误差的补偿。（3） 高精度机器人检测技术：将三坐标测量技术和机器人技术相结合，实现了机器人高精度在线测量。（4） 激光加工机器人专用语言实现技术：依据激光加工及机器人作业特点，完成激光加工机器人专用语言。（5） 网络通讯和离线编程技术：具有串口、CAN 等网络通讯功能，实现对机器人生产线的监控和治理；并实现上位机对机器人的离线编程掌握。5.
12、 真空机器人真空机器人是一种在真空环境下工作的机器人，主要应用于半导体工业中，实现晶圆在 真空腔室内的传输。真空机械手难进口、受限制、用量大、通用性强，其成为制约了半导体装备整机的研发进度和整机产品竞争力的关键部件。而且国外对中国买家严加审查，归属于 禁运产品名目，真空机械手已成为严峻制约我国半导体设备整机装备制造的“卡脖子”问题。 直驱型真空机器人技术属于原始创技术。关键技术包括：（1） 真空机器人构型设计技术：通过构造分析和优化设计，避开国际专利，设计构型满足真空机器人对刚度和伸缩比的要求；（2） 大间隙真空直驱电机技术：涉及大间隙真空直接驱动电机和高干净直驱电机开展 电机理论分析、构造设
13、计、制作工艺、电机材料外表处理、低速大转矩掌握、小型多轴驱动器等方面。（3） 真空环境下的多轴周密轴系的设计。承受轴在轴中的设计方法，减小轴之间的不同心以及惯量不对称的问题。（4） 动态轨迹修正技术：通过传感器信息和机器人运动信息的融合，检测出晶圆与手指之间基准位置之间的偏移，通过动态修正运动轨迹，保证机器人准确地将晶圆从真空腔室中的一个工位传送到另一个工位。（5） 符合 SEMI 标准的真空机器人语言：依据真空机器人搬运要求、机器人作业特点及 SEMI 标准，完成真空机器人专用语言。（6） 牢靠性系统工程技术：在IC 制造中，设备故障会带来巨大的损失。依据半导体设备对 MCBF 的高要求，对
14、各个部件的牢靠性进展测试、评价和掌握，提高机械手各个部件的牢靠性，从而保证机械手满足IC 制造的高要求。6. 干净机器人干净机器人是一种在干净环境中使用的工业机器人。随着生产技术水平不断提高，其对生产环境的要求也日益苛刻，很多现代工业产品生产都要求在干净环境进展，干净机器人是干净环境下生产需要的关键设备。关键技术包括：（1） 干净润滑技术：通过承受负压抑尘构造和非挥发性润滑脂，实现对环境无颗粒污染，满足干净要求。（2） 高速平稳掌握技术：通过轨迹优化和提高关节伺服性能，实现干净搬运的平稳性。（3） 掌握器的小型化技术：依据干净室建筑和运营本钱高，通过掌握器小型化技术减小干净机器人的占用空间。（
15、4） 晶圆检测技术：通过光学传感器，能够通过机器人的扫描，获得卡匣中晶圆有无缺片、倾斜等信息。随着智能装备的进展，机器人在工业制造中的优势越来越显着，机器人企业也如雨后春笋般的消灭。然而占据主导地位的还是那些龙头企业。附：工业机器人的十大品牌1. 发那科发那科是日本一家特地争论数控系统的公司，是世界上唯一一家由机器人来做机器人的 公司，是世界上唯一供给集成视觉系统的机器人企业。FANUC 机器人产品系列多达 240 种， 广泛应用在装配、搬运、焊接、铸造、喷涂、码垛等不同生产环节。2. 库卡库卡及其德国母公司是世界工业机器人和自动掌握系统领域的顶尖制造商。库卡工业机器人的用户包括通用汽车、西门子等众多单位。KUKA 的机器人产品最通用的应用范围包括工厂焊接、操作、码垛、包装、加工或其它自动化作业，同时还适用于医院。3. 那智不二越那智不二越是从原材料产品到机床的全方位综合制造型企业。有机械加工、工业机器人、功能零部件等丰富的产品，应用的领域也格外广泛，例如航天工业，轨道交通、汽车制造、机加工等。那智不二越着眼全球，从欧美市场扩展到中国市场，下一步将
