工业机械臂是拟人手臂、手腕和手功能的机械电子装置。它可把任一物件或工具按空间位姿(位置和姿态)的时变要求进行移动,从而完成某一工业生产的作业要求。
工业机械臂的概念
工业机械臂是拟人手臂、手腕和手功能的机械电子装置。它可把任一物件或工具按空间位姿(位置和姿态)的时变要求进行移动,从而完成某一工业生产的作业要求。如夹持焊钳或焊枪,对汽车或摩托车车体进行了点焊或弧焊;搬运压铸或冲压成型的零件或构件;进行激光切割;喷涂;装配机械零部件等等。
根据国家标准,工业机械臂定义为“其操作机是自动控制的,可重复编程、多用途,并可以对3个以上轴进行编程。它可以是固定式或者移动式。在工业自动化应用中使用”。操作机又定义为“是一种机器,其机构通常由一系列相互铰接或相对滑动的构件所组成。
工业机械臂通常有几个自由度,用以抓取或移动物体(工具或工件)。”所以对工业机械臂可能理解为:拟人手臂、手腕和手功能 的机械电子装置;它可把任一物件或工具按空间位姿(位置和姿态)的时变要求进行移动,从而完成某一工业生产的作业要求。如夹持焊钳或焊枪,对汽车或摩托车车体进行了点焊或弧焊;搬运压铸或冲压成型的零件或构件;进行激光切割;喷涂;装配机械零部件等等。
作为机械化和自动化生产的新型机械设备,在生产过程中进入到复杂多变、具有危险性的工作环境,工业机械臂将代替人类完成具有危害性的工作行为,降低了人力劳动风险,具有高强的性价比,实现规模化批量生产,优化成本价格、通用性强,满足各类自动化生产的需求、安全性能高,确保工人安全问题的优势。
工业机械臂行业市场现状分析
企查查数据显示,以“机械臂”为关键词进行搜索,国内相关专利申请数量逐年攀升。
根据数据显示,2021年全球的工业机械臂需求同比增长20%,全球工业机器人销量为38.4万台,其中中国、南韩、日本、美国、德国,5个国家的总销量占市场总额的68.83%,亚洲作为市场占比最高的地区,高达52.3%;工业机器人在亚洲的销量从2015年—2021年上涨幅度为15%,其中以中国、日本、南韩和泰国最多,占亚洲地区总量的75%,占全球销量的52.5%。
机械手臂在产业自动化的应用已经相当广泛,主要是使用于人工无法进行或者会耗费较多时间来做的工作,机械手臂在精度与耐用性上可以减少许人为的不可预知问题。自从第一台产业用机器人发明以来,机械手臂的应用除了从原本的主要用于工业制造上,商业农业、医疗救援、娱乐服务、军事保全甚至在太空探索等领域都可以发现其应用装置。
目前工业机器人主要的应用国家以日本、南韩、德国为主,日本每万名工人拥有356台工业机器人、南韩为484台、德国为315台,同时新增量占全球的35.8%,使上述国家成为工业机器人技术、标准及市场发展的主导者。
工业机械臂的分类与应用
搬运机械臂,这种机械臂用途很广,一般只需点位控制。即被搬运零件无严格的运动轨迹要求,只要求始点和终点位姿准确。如机床上用的上下料器人,工件堆垛机械臂,注塑机配套用的机械等。
焊接机械臂,这是目前使用最多的一类机械臂,它又可分为点焊和弧焊两类。点焊机械臂负荷大基本介绍当提到机械人时,许多人会想到有手,有脚的人型机械.不过,这类机械人往往出现在科幻电影,娱乐场所,展览会和玩具店中,它们与工业用的机械人大不相同
动力系统是工业机械人在工作区内移动所需要的硬件,其中最重要的通常是机械臂。依据机械人的不同设计,它的各主轴会被设计为线性或旋转移动。轴的数目代表一个机械。人有多少个方向能够独立自由移动,所以亦可以称为“自由度”假如体积相约,三个旋转轴或自由度的机械人会有最大的工作范围。工业机械人通常有2至10轴或自由度.不过,大多数机械人的自由度约为5至6个。
根据中国电子学会《中国机器人产业发展报告(2021年)》(以下简称“《报告》”),机器人市场一般划分为工业机器人、服务机器人和特种机器人三大类别。《报告》预测,2021年全球机器人市场规模将达到335.8亿美元。其中,工业机器人144.9亿美元,服务机器人和特种机器人则分别为125.2亿美元、65.7亿美元。工业机器人在机器人整体市场中的贡献份额约为43%。
在工业领域内,人们对装卸机器人、码垛机器人、搬运机器人、焊接机器人等的应用己经很广泛和成熟。在当前的机器人技术领域内,应用最广泛的自动化机械装置当属机械臂,机械臂技术不仅可以提高生产效率,还可以节省人工成本,我国正处于从制造大国向制造强国的转型升级阶段,人口红利逐渐削弱,劳动力供应缺口越来越大。