“工业4.0”是全球讨论较多的话题之一。如今,创新、变革已经成为各国和公司必须面对的主要挑战之一,近年来,机器人在经济、社会等各个领域的应用越来越广。
工业机器人的特点
自20世纪60年代初第一代机器人在美国问世以来,工业机器人的开发和应用发展迅速,但工业机器人最显著的特点如下。
1.可编程
生产自动化的进一步发展是柔性自动化。工业机器人可以随着工作环境的变化而重新编程,因此它可以在小批量、多品种、平衡、高效的柔性制造过程中发挥良好的作用,是柔性制造系统(FMS)的重要组成部分。
2.拟人化
工业机器人在机械结构上有类似的行走、腰部旋转、前臂、前臂、手腕、爪子等部分,并且在控制方面有计算机。此外,智能工业机器人还有许多类似于人类的生物传感器,如皮肤接触传感器、力传感器、负载传感器、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周围环境的自适应性。
3.通用性
除专门设计的专用工业机器人外,一般工业机器人在执行不同的操作任务时具有良好的通用性。例如,更换工业机器人的手端操作器(爪、工具等)。可以执行不同的操作任务。
4.机电一体化
工业机器人技术涉及广泛的学科,但它是机械和微电子技术的结合。第三代智能机器人不仅具有获取外部环境信息的各种传感器,还具有记忆能力、语言理解能力、图像识别能力、推理判断能力等人工智能,这与微电子技术的应用密切相关,特别是计算机技术的应用密切相关。因此,机器人技术的发展技术的发展,机器人技术的发展和应用水平也可以验证国家科技和工业技术的发展和水平。
政策加码,到2025年我国工业机器人销售规模或达千亿,2021年底,政策加码工业机器人行业发展,工信部、国家发改委、科技部等15部门联合印发了《“十四五”机器人产业发展规划》(以下简称《规划》),推动我国机器人产业在“十四五”时期迈向中高端水平。
《规划》明确提出,力争到2025年,我国成为全球机器人技术创新策源地、高端制造集聚地和集成应用新高地,机器人产业营业收入年均增长超过20%,制造业机器人密度实现翻番。预计到2025年我国工业机器人销售规模将达到1051亿元左右。
总体来看,工业机器人是带动产业转型升级的强劲动力,同时也是提升国家实力与竞争力的关键所在。而5G、物联网、工业互联网等的加速建设对于工业机器人的发展有着重要意义,在多重驱动下,未来5年我国工业机器人市场规模或达千亿,相关企业可重点布局。
类似于以后出现机械臂代替吊威亚的场景将会越来越普遍,场景多元化,工业机器人将与社会深度融合。
工业机器人常用的五大应用领域
1.机械加工应用(2%)
机械加工行业机器人的应用并不高,只占2%。原因可能是市场上有许多自动化设备可以胜任机械加工任务。机械加工机器人主要从事零件铸造、激光切割和水射流切割。
2.机器人喷涂应用(4%)
这里的机器人喷涂主要是指涂装、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、拆卸和维修。由于近年来机器人传感器技术的快速发展,机器人的应用越来越多样化,直接导致机器人装配比例的下降。
4.机器人焊接应用(29%)
机器人焊接的应用主要包括汽车工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迎,但弧焊机器人近年来发展迅速。许多加工车间逐渐引入焊接机器人,以实现自动焊接操作。
5.机器人搬运应用(38%)
目前,处理仍然是机器人的第一个应用领域,约占整个机器人应用程序的40%。许多自动化生产线需要使用机器人进行材料、处理和堆垛操作。近年来,随着合作机器人的兴起,处理机器人的市场份额一直在增长。
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