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　　相同的機(jī)器人掌控各須要什么關(guān)鍵性技術(shù)？

　　國際性金屬加工網(wǎng)

　　先進(jìn)制造 ◇ 系列技術(shù)講座

　　1月11日13:30-17:00 2023 Ansys中國機(jī)器人行業(yè)典型研討會

　　機(jī)器人掌控控制技術(shù)是機(jī)器人的大腦，是決定機(jī)器人機(jī)能和操控性的主要因素。工業(yè)機(jī)器人掌控技術(shù)的主要任務(wù)就是掌控工業(yè)機(jī)器人在組織工作空間中的體育運(yùn)動邊線、面目和拋物線、操作方式順序及動作的時間等。具有程式設(shè)計簡單、軟件菜單操作方式、友好的人機(jī)可視化界面、在線操作方式提示和使用方便等特點(diǎn)。

　　關(guān)鍵性技術(shù)包括：

(1)發(fā)展性模組化的掌控控制技術(shù)體系結(jié)構(gòu)：選用分布式CPU排序機(jī)結(jié)構(gòu)，分為機(jī)器人驅(qū)動力器(RC)，體育運(yùn)動驅(qū)動力器(MC)，光電隔離I/O掌控板、感應(yīng)器處理板和程式設(shè)計微創(chuàng)盒等。機(jī)器人驅(qū)動力器(RC)和程式設(shè)計微創(chuàng)盒透過串行/CAN匯流排展開通訊。機(jī)器人驅(qū)動力器(RC)的主排序機(jī)順利完成機(jī)器人的體育運(yùn)動規(guī)劃、控制算法和邊線轉(zhuǎn)換器以及INS13ZD邏輯、數(shù)字I/O、感應(yīng)器處理等機(jī)能，而程式設(shè)計微創(chuàng)盒順利完成信息的顯示和按鍵的輸入。

　　(2)模組化層級化的驅(qū)動力器軟件控制技術(shù)：軟件控制技術(shù)建立在基于開源的實(shí)時虛擬化操作方式控制技術(shù)Linux上，選用分層和模組化結(jié)構(gòu)設(shè)計，以同時實(shí)現(xiàn)軟件控制技術(shù)的發(fā)展性。整個驅(qū)動力器軟件控制技術(shù)分為三個層級：硬件驅(qū)動力層、捷爾恩河和網(wǎng)絡(luò)層。三個層級分別面對相同的機(jī)能需求，對應(yīng)相同層級的開發(fā)，控制技術(shù)中各個層級內(nèi)部由若干個機(jī)能相對對立的模塊組成，這些機(jī)能模塊互相合作共同同時實(shí)現(xiàn)該層級所提供更多的機(jī)能。

(3)機(jī)器人的故障確診與安全保護(hù)技術(shù)：透過各種信息，對機(jī)器人故障展開確診，并展開相應(yīng)保護(hù)，是保證機(jī)器人安全性的關(guān)鍵性技術(shù)。

　　(4)網(wǎng)絡(luò)化機(jī)器人驅(qū)動力器技術(shù)：目前機(jī)器人的應(yīng)用工程由DF93機(jī)器人組織工作站向機(jī)器人產(chǎn)線發(fā)展，機(jī)器人驅(qū)動力器的互聯(lián)技術(shù)變得愈來愈重要。驅(qū)動力器上具有串行、現(xiàn)場匯流排及調(diào)制解調(diào)器的互聯(lián)機(jī)能。可用作機(jī)器人驅(qū)動力器之間和機(jī)器人驅(qū)動力器同上位機(jī)的通訊，便于對機(jī)器人產(chǎn)線展開監(jiān)控、確診和管理。

　　終端機(jī)器人(AGV)

終端機(jī)器人(AGV)是工業(yè)機(jī)器人的一種類型，它由排序機(jī)掌控，具有終端、手動導(dǎo)航、多感應(yīng)器掌控、網(wǎng)絡(luò)可視化等機(jī)能，它可廣泛應(yīng)用作機(jī)械、電子、紡織、卷煙、醫(yī)療、食品、造紙等行業(yè)的場效應(yīng)撿拾、傳輸?shù)葯C(jī)能，也用作手動化立體倉庫、場效應(yīng)加工控制技術(shù)、場效應(yīng)換裝控制技術(shù)(以AGV作為活動換裝平臺);同時可在車站、機(jī)場、郵局的物品分撿中作為運(yùn)輸工具。

　　國際性倉儲技術(shù)發(fā)展的新趨勢之一，而終端機(jī)器人是其中的核心技術(shù)和設(shè)備，是用現(xiàn)代倉儲技術(shù)配合、支撐、改造、提高傳統(tǒng)產(chǎn)線，同時實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對點(diǎn)手動存取的高架箱儲、工作臺和撿拾相結(jié)合，同時實(shí)現(xiàn)精細(xì)化、場效應(yīng)化、信息化，縮短倉儲流程，減少物料損耗，減少占地面積，減少建設(shè)投資等的高新技術(shù)和武器裝備。

　　低碳鋼機(jī)器人

　　沖壓機(jī)器人具有操控性穩(wěn)定、組織工作空間大、體育運(yùn)動速度快和負(fù)荷能力強(qiáng)等特點(diǎn)，沖壓質(zhì)量明顯優(yōu)于人工沖壓，大大提高了低碳鋼工作臺的制造率。

低碳鋼機(jī)器人主要用作電動汽車整車的沖壓組織工作，制造過程由各大電動汽車主機(jī)廠負(fù)責(zé)順利完成。國際性工業(yè)機(jī)器人民營企業(yè)憑借與各大電動汽車民營企業(yè)的長期合作關(guān)系，向各大型電動汽車制造民營企業(yè)提供更多各類低碳鋼機(jī)器人模塊產(chǎn)品并以沖壓機(jī)器人與整車產(chǎn)線配套形式進(jìn)入中國，在該應(yīng)用領(lǐng)域占據(jù)市場主導(dǎo)地位。

　　隨著電動汽車工業(yè)的發(fā)展，沖壓產(chǎn)線要求焊鉗一體化，重量愈來愈大，165千克低碳鋼機(jī)器人是目前電動汽車沖壓中最常用的一種機(jī)器人。2008年9月，機(jī)器人研究所研制順利完成國內(nèi)首臺165千克級低碳鋼機(jī)器人，并成功應(yīng)用作奇瑞電動汽車沖壓車間。2009年9月，經(jīng)過優(yōu)化和操控性提高的第三臺機(jī)器人順利完成并順利透過驗(yàn)收，該機(jī)器人整體技術(shù)指標(biāo)已經(jīng)達(dá)到國外同類機(jī)器人水平。

　　焊機(jī)器人

焊機(jī)器人主要應(yīng)用作各類電動汽車零部件的沖壓制造。在該應(yīng)用領(lǐng)域，國際性大型工業(yè)機(jī)器人制造民營企業(yè)主要時向機(jī)械設(shè)備武器裝備供應(yīng)商提供更多模塊產(chǎn)品為主。本公司主要從事焊機(jī)器人機(jī)械設(shè)備武器裝備的制造，根據(jù)各類項(xiàng)目的相同需求，自行制造機(jī)械設(shè)備武器裝備中的機(jī)器人模塊產(chǎn)品，也可向大型工業(yè)機(jī)器人民營企業(yè)采購并組成各類焊機(jī)器人機(jī)械設(shè)備武器裝備。在該應(yīng)用領(lǐng)域，本公司與國際性大型工業(yè)機(jī)器人制造民營企業(yè)既是競爭亦是合作關(guān)系。

　　關(guān)鍵性技術(shù)包括：

　　(1)焊機(jī)器人控制技術(shù)優(yōu)化集成技術(shù)：焊機(jī)器人選用交流轉(zhuǎn)換器驅(qū)動力技術(shù)以及高精度、高剛性的RV減速機(jī)和諧波減速器，具有良好的低速穩(wěn)定性和高速動態(tài)響應(yīng)，并可同時實(shí)現(xiàn)免保護(hù)機(jī)能。

　　(2)協(xié)調(diào)掌控技術(shù)：掌控多機(jī)器人及變位機(jī)協(xié)調(diào)體育運(yùn)動，既能保持焊和鉆孔的相對面目以滿足沖壓工藝的要求，又能避免焊和鉆孔的碰撞。

(3)精確溝槽拋物線追蹤技術(shù)：結(jié)合雷射感應(yīng)器和視覺感應(yīng)器app組織工作方式的優(yōu)點(diǎn)，選用雷射感應(yīng)器同時實(shí)現(xiàn)沖壓過程中的焊縫追蹤，提高沖壓機(jī)器人對復(fù)雜鉆孔展開沖壓的場效應(yīng)和適應(yīng)性，結(jié)合視覺感應(yīng)器app觀察獲得溝槽追蹤的殘余偏差，基于偏差統(tǒng)計獲得補(bǔ)償數(shù)據(jù)并展開機(jī)器人體育運(yùn)動拋物線的修正，在各種工況下都能獲得最佳的沖壓質(zhì)量。

　　雷射加工機(jī)器人

　　雷射加工機(jī)器人是將機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用作雷射加工中，透過高精度工業(yè)機(jī)器人同時實(shí)現(xiàn)更加場效應(yīng)的雷射加組織工工作臺。本控制技術(shù)透過微創(chuàng)盒展開在線操作方式，也可透過app方式展開程式設(shè)計。該控制技術(shù)透過對加工鉆孔的手動檢測，產(chǎn)生加鉆孔的模型，繼而生成加工曲線，也可以利用CAD數(shù)據(jù)直接加工。可用作鉆孔的雷射表面處理、打孔、沖壓和模具修復(fù)等。

　　關(guān)鍵性技術(shù)包括：

(1)雷射加工機(jī)器人結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計技術(shù)：選用大范圍框架式本體結(jié)構(gòu)，在增大工作臺范圍的同時，保證機(jī)器人精度;

　　(2)機(jī)器人控制技術(shù)的誤差補(bǔ)償技術(shù)：針對一體化加工機(jī)器人組織工作空間大，精度高等要求，并結(jié)合其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，采取非模型方法與基于模型方法相結(jié)合的混合機(jī)器人補(bǔ)償方法，順利完成了幾何參數(shù)誤差和非幾何參數(shù)誤差的補(bǔ)償。

　　(3)高精度機(jī)器人檢測技術(shù)：將三坐標(biāo)測量技術(shù)和機(jī)器人技術(shù)相結(jié)合，同時實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人高精度在線測量。

　　(4)雷射加工機(jī)器人專用語言同時實(shí)現(xiàn)技術(shù)：根據(jù)雷射加工及機(jī)器人工作臺特點(diǎn)，順利完成雷射加工機(jī)器人專用語言。

　　(5)網(wǎng)絡(luò)通訊和app程式設(shè)計技術(shù)：具有串行、CAN等網(wǎng)絡(luò)通訊機(jī)能，同時實(shí)現(xiàn)對機(jī)器人產(chǎn)線的監(jiān)控和管理;并同時實(shí)現(xiàn)上位機(jī)對機(jī)器人的app程式設(shè)計掌控。

　　真空機(jī)器人

真空機(jī)器人是一種在真空環(huán)境下組織工作的機(jī)器人，主要應(yīng)用作半導(dǎo)體工業(yè)中，同時實(shí)現(xiàn)晶圓在真空腔室內(nèi)的傳輸。真空機(jī)械手難進(jìn)口、受限制、用量大、通用性強(qiáng)，其成為制約了半導(dǎo)體武器裝備整機(jī)的研發(fā)進(jìn)度和整機(jī)產(chǎn)品競爭力的關(guān)鍵性部件。而且國外對中國買家嚴(yán)加審查，歸屬于禁運(yùn)產(chǎn)品目錄，真空機(jī)械手已成為嚴(yán)重制約我國半導(dǎo)體設(shè)備整機(jī)武器裝備制造的“卡脖子”問題。直驅(qū)型真空機(jī)器人技術(shù)屬于原始創(chuàng)新技術(shù)。

　　關(guān)鍵性技術(shù)包括：

　　(1)真空機(jī)器人新構(gòu)型設(shè)計技術(shù)：透過結(jié)構(gòu)分析和優(yōu)化設(shè)計，避開國際性專利，設(shè)計新構(gòu)型滿足真空機(jī)器人對剛度和伸縮比的要求;

　　(2)大間隙真空直驅(qū)電機(jī)技術(shù)：涉及大間隙真空直接驅(qū)動力電機(jī)和高潔凈直驅(qū)電機(jī)開展電機(jī)理論分析、結(jié)構(gòu)設(shè)計、制作工藝、電機(jī)材料表面處理、低速大轉(zhuǎn)矩掌控、小型多軸驅(qū)動力器等方面。

(3)真空環(huán)境下的多軸精密軸系的設(shè)計。選用軸在軸中的設(shè)計方法，減小軸之間的相同心以及慣量不對稱的問題。

　　(4)動態(tài)拋物線修正技術(shù)：透過感應(yīng)器信息和機(jī)器人體育運(yùn)動信息的融合，檢測出晶圓與手指之間基準(zhǔn)邊線之間的偏移，透過動態(tài)修正體育運(yùn)動拋物線，保證機(jī)器人準(zhǔn)確地將晶圓從真空腔室中的一個工位傳送到另一個工位。

　　(5)符合SEMI標(biāo)準(zhǔn)的真空機(jī)器人語言：根據(jù)真空機(jī)器人撿拾要求、機(jī)器人工作臺特點(diǎn)及SEMI標(biāo)準(zhǔn)，順利完成真空機(jī)器人專用語言。

(6)可靠性控制技術(shù)工程技術(shù)：在IC制造中，設(shè)備故障會帶來巨大的損失。根據(jù)半導(dǎo)體設(shè)備對MCBF的高要求，對各個部件的可靠性展開測試、評價和掌控，提高機(jī)械手各個部件的可靠性，從而保證機(jī)械手滿足IC制造的高要求。

　　潔凈機(jī)器人

　　潔凈機(jī)器人是一種在潔凈環(huán)境中使用的工業(yè)機(jī)器人。隨著制造技術(shù)水平不斷提高，其對制造環(huán)境的要求也日益苛刻，很多現(xiàn)代工業(yè)產(chǎn)品制造都要求在潔凈環(huán)境展開，潔凈機(jī)器人是潔凈環(huán)境下制造須要的關(guān)鍵性設(shè)備。

　　關(guān)鍵性技術(shù)包括：

　　(1)潔凈潤滑技術(shù)：透過選用負(fù)壓抑塵結(jié)構(gòu)和非揮發(fā)性潤滑脂，同時實(shí)現(xiàn)對環(huán)境無顆粒污染，滿足潔凈要求。

　　(2)高速平穩(wěn)掌控技術(shù)：透過拋物線優(yōu)化和提高關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)換器操控性，同時實(shí)現(xiàn)潔凈撿拾的平穩(wěn)性。

　　(3)驅(qū)動力器的小型化技術(shù)：根據(jù)潔凈室建造和運(yùn)營成本高，透過驅(qū)動力器小型化技術(shù)減小潔凈機(jī)器人的占用空間。

　　(4)晶圓檢測技術(shù)：透過光學(xué)感應(yīng)器，能夠透過機(jī)器人的掃描，獲得卡匣中晶圓有無缺片、傾斜等信息。

( 文章來源：互互聯(lián) )

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