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工業(yè)機(jī)器人在家具行業(yè)的應(yīng)用現(xiàn)狀研究

日期:2019-05-20 人氣: 來源:etongyue.com 作者:ABB機(jī)器人維修

簡介:工業(yè)機(jī)器人作為一種半自主或全自主工作的先進(jìn)加工裝備被廣泛應(yīng)用于工業(yè)制造領(lǐng)域,本文旨在分析總結(jié)工業(yè)機(jī)器人在家具行業(yè)的應(yīng)用現(xiàn)狀及機(jī)器人種類,為家具智能制造整廠規(guī)劃與生產(chǎn)線轉(zhuǎn)型升級提供一定參考。 機(jī)器人被國際機(jī)器人聯(lián)合會定義為一種半自主或全自主工……
  
  工業(yè)機(jī)器人作為一種半自主或全自主工作的先進(jìn)加工裝備被廣泛應(yīng)用于工業(yè)制造領(lǐng)域,本文旨在分析總結(jié)工業(yè)機(jī)器人在家具行業(yè)的應(yīng)用現(xiàn)狀及機(jī)器人種類,為家具智能制造整廠規(guī)劃與生產(chǎn)線轉(zhuǎn)型升級提供一定參考。
  機(jī)器人被國際機(jī)器人聯(lián)合會定義為一種半自主或全自主工作的機(jī)器,根據(jù)其應(yīng)用場合不同,可劃分為工業(yè)機(jī)器人、特種機(jī)器人及家政服務(wù)機(jī)器人等。
  其中,工業(yè)機(jī)器人是指工業(yè)制造領(lǐng)域所用的多關(guān)節(jié)機(jī)械手或多自由度的機(jī)器人,能夠靠其自身動力驅(qū)動裝置和控制模塊來實(shí)現(xiàn)各種動作和自動執(zhí)行相關(guān)工作的一種機(jī)器設(shè)備。
  近年來,工業(yè)機(jī)器人在工業(yè)領(lǐng)域得到了越來越廣泛的應(yīng)用,尤其在汽車行業(yè)、機(jī)械加工行業(yè)、電子電氣行業(yè)、橡膠及塑料行業(yè)、食品行業(yè)和物流等。
  隨著“工業(yè)4.0”和“中國制造2025”等戰(zhàn)略的實(shí)施,各國制造業(yè)的生產(chǎn)手段正由機(jī)械化、自動化向智能化、信息化等方向變革,制造模式也由傳統(tǒng)工業(yè)化批量生產(chǎn)向小批量、多品種加工轉(zhuǎn)變,對生產(chǎn)線的柔性化程度提出了新要求。
  家具作為一種工業(yè)產(chǎn)品,為滿足消費(fèi)者個性化需求的日益增長,其產(chǎn)品類型由成品家具不斷向定制家具轉(zhuǎn)變,定制家具的市場份額逐年遞增。
  定制家具數(shù)字化制造技術(shù),是集先進(jìn)的制造工藝、智能化軟件和柔性的自動化設(shè)備,以及柔性的發(fā)展戰(zhàn)略于一體的先進(jìn)制造技術(shù)。
  美國奇點(diǎn)大學(xué)沃德瓦教授撰文稱“人工智能+機(jī)器人+數(shù)字制造技術(shù)=制造業(yè)革命”,工業(yè)機(jī)器人作為制造業(yè)革命中的重要組成部分,對提高制造效率、制造精度與降低人力成本具有積極作用。
  1 家具行業(yè)機(jī)器人種類及功能分析
  機(jī)器人起初是應(yīng)用于高端制造業(yè)的一類先進(jìn)制造設(shè)備,隨著制造業(yè)信息化、智能化、綠色化技術(shù)的不斷發(fā)展,以工業(yè)機(jī)器人等為主體的先進(jìn)技術(shù)與裝備將成為未來世界各國制造業(yè)發(fā)展的強(qiáng)有力工具。
  隨著德國“工業(yè)4.0”以及“中國制造2025”戰(zhàn)略的實(shí)施,各國家具制造業(yè)的制造模式和制造技術(shù)都在不斷發(fā)展。
  小批量、多品種的定制化制造方式對家具制造裝備提出了更高的要求,以數(shù)控加工設(shè)備和工業(yè)機(jī)器人為代表的先進(jìn)制造裝備不斷引入家具制造的各個環(huán)節(jié),對家具數(shù)字化與智能化制造水平提升起到了至關(guān)重要的作用。
  針對家具生產(chǎn)的不同工段,總結(jié)分析工業(yè)機(jī)器人在家具生產(chǎn)中的應(yīng)用現(xiàn)狀,按其功能,家具行業(yè)應(yīng)用的機(jī)器人種類主要有焊接機(jī)器人、打磨機(jī)器人、噴涂機(jī)器人、裝配機(jī)器人、搬運(yùn)機(jī)器人、AGV機(jī)器人。
  焊接機(jī)器人即從事焊接作業(yè)的工業(yè)機(jī)器人,一般具有三個或更多可編程的軸,用于工業(yè)自動化領(lǐng)域。為了適應(yīng)不同場合的焊接用途,家具制造業(yè)中焊接機(jī)器人一般用于金屬以及家具技術(shù)零部件自動化生產(chǎn)線。
  木質(zhì)家具表面的美觀性在很大程度上取決于打磨質(zhì)量的好壞,但打磨過程中粉塵污染嚴(yán)重,直接危害操作者身體健康,同時粉塵容易發(fā)生爆炸等安全事故。
  隨著機(jī)器人技術(shù)的不斷成熟,打磨機(jī)器人在木家具制造領(lǐng)域得到廣泛采用。打磨機(jī)器人即滿足家具制造打磨工段的一類工業(yè)機(jī)器人,能夠根據(jù)工件輪廓形狀、表面粗糙度滿足加工工藝要求,實(shí)現(xiàn)自動打磨。
  涂裝是家具產(chǎn)品制造的關(guān)鍵工序,其作用不僅賦予了家具產(chǎn)品優(yōu)良的防護(hù)、裝飾性能,也是家具產(chǎn)品價值的重要組成部分,直接影響著家具產(chǎn)品的外觀質(zhì)量、耐候性、耐磨性等指標(biāo)。
  家具涂裝車間環(huán)境較為惡劣,涂料中的揮發(fā)性有機(jī)物、粉塵等嚴(yán)重影響工人的身體健康;
  同時,人工噴涂的不確定因素較多,漆膜性能、噴涂效率、涂料利用率等方面質(zhì)量難以穩(wěn)定保持。
  因此,采用噴涂機(jī)器人替代人工噴涂是家具行業(yè)噴涂技術(shù)發(fā)展的必然趨勢。
  噴涂機(jī)器人即可進(jìn)行自動噴漆或噴涂其他涂料的工業(yè)機(jī)器人,用于實(shí)現(xiàn)家具表面裝飾過程自動化,有效降低油漆對操作工人健康的影響,同時能夠提高噴涂效率與噴涂精度。
  噴涂機(jī)器人的結(jié)構(gòu)主要包括:機(jī)器人本體機(jī)械結(jié)構(gòu)、驅(qū)動結(jié)構(gòu)、計(jì)算機(jī)及其相應(yīng)的控制系統(tǒng)等。其一般采用5~6個自由度的關(guān)節(jié)式機(jī)械結(jié)構(gòu),運(yùn)動空間較大且靈活,可用于復(fù)雜結(jié)構(gòu)工件表面的涂裝,其腕部一般有2~3個自由度,可靈活運(yùn)動。
  裝配是家具產(chǎn)品制造的后續(xù)環(huán)節(jié),其人力、物力、財(cái)力消耗在產(chǎn)品制造全過程中占有較大比例,因此,家具裝配機(jī)器人應(yīng)運(yùn)而生。
  家具裝配機(jī)器人即家具制造過程中用于對零件或部件進(jìn)行裝配的一類工業(yè)機(jī)器人,如椅類裝配、木門框架材料裝配等,能有效提高裝配自動化程度與裝配精度。
  目前家具行業(yè)一般采用的為直角坐標(biāo)型裝配機(jī)器人,其結(jié)構(gòu)簡單、操作簡便,通常被用于零部件的移送、簡單的插入、打釘、涂膠等作業(yè)。
  在機(jī)械結(jié)構(gòu)方面,可裝備伺服電機(jī)和自動編程,具有調(diào)整速度快、定位精度高等優(yōu)點(diǎn),可適應(yīng)不同尺寸規(guī)格產(chǎn)品的裝配,提高裝配生產(chǎn)線的柔性。
  搬運(yùn)機(jī)器人即應(yīng)用機(jī)器人運(yùn)動軌跡實(shí)現(xiàn)代替人工搬運(yùn)的自動化產(chǎn)品,可用于家具各工段的上下料、各工序銜接及零部件分揀等,實(shí)現(xiàn)零部件轉(zhuǎn)運(yùn)自動化。
  AGV機(jī)器人即“自動導(dǎo)引運(yùn)輸車”,是指裝備有電磁或光學(xué)等自動導(dǎo)引裝置,能夠沿規(guī)定的導(dǎo)引路徑行駛,具有安全保護(hù)以及各種移載功能的運(yùn)輸車,可用于家具制造過程和廠內(nèi)物流輸送,能夠提高物流輸送效率。

文章來源,工業(yè)機(jī)器人維修官網(wǎng):etongyue.com

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