工業(yè)機(jī)器人完整版本

工業(yè)機(jī)器人工業(yè)機(jī)器人（Industrialrobot，IR）是用于工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境的機(jī)器人總稱。我國的GBT12643－2013標(biāo)準(zhǔn)參照lsO（國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（）、RLA（美國機(jī)器人協(xié)會）的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，將其定義為：工業(yè)機(jī)器人是一種“能夠自動定位控制，可重復(fù)編程的、多功能的、多自由度的操作機(jī)，能搬運(yùn)材料、零件或操持工具，用于完成各種作業(yè)”。用工業(yè)機(jī)器人替代人工操作，不僅可保障人身安全、改善勞動環(huán)境、減輕勞動強(qiáng)度、提高勞動生產(chǎn)率，而且還能夠起到提高產(chǎn)品質(zhì)量、節(jié)約原材料消耗及降低生產(chǎn)成本等多方面作用，因而，它在工業(yè)生產(chǎn)各領(lǐng)域的應(yīng)用也越來越廣泛。工業(yè)機(jī)器人自1959年問世以來，經(jīng)過50多年的發(fā)展，在性能和用途等方面都有了很大的變化；現(xiàn)代工業(yè)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)越來越合理、控制越來越先進(jìn)、功能越來越強(qiáng)大、應(yīng)用越來越廣泛。世界工業(yè)機(jī)器人的簡要發(fā)展歷程、重大事件和重要產(chǎn)品研制的簡況如下。1959年：Josephf：Engelberger（約瑟夫·恩蓋爾柏格）利用Georgedevol（喬治·德沃爾）的專利技術(shù)，研制出了世界上第一臺真正意義上的工業(yè)機(jī)器人Unimate。該機(jī)器人采用液壓驅(qū)動的球面坐標(biāo)（Polarcoordinate）軸控制，具有水平回轉(zhuǎn)、上下擺動和手臂伸縮3個自由度，可用于點(diǎn)對點(diǎn)搬運(yùn)。1961年：美國GM（通用汽車）公司首次將Unimate工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用于生產(chǎn)線，機(jī)器人承擔(dān)了壓鑄件疊放等部分工序。1962年：美國AMF公司（機(jī)床與鑄造公司）研發(fā)了首臺柱面坐標(biāo)（Cylindricalcarlnale）工業(yè)機(jī)器人Persatuan。該機(jī)器人具有水平回轉(zhuǎn)、上下移動和手臂伸縮3個自由度，可用于固定軌跡移動和點(diǎn)對點(diǎn)搬運(yùn)，并被用于福特汽車廠。1968年：Animation公司將機(jī)器人的制造技術(shù)轉(zhuǎn)讓給了日本KAWASAKI（川崎）公司，日本開始研制、生產(chǎn)機(jī)器人。同年，美國斯坦福大學(xué)研制出了首臺具有感知功能的第二代機(jī)器人Shakey。1969年：美國GM（通用汽車）公司在汽車生產(chǎn)線上裝備了首臺點(diǎn)焊機(jī)器人，使90％的車身焊接任務(wù)實(shí)現(xiàn)了自動化。同年，瑞典的ASEA公司（阿西亞公司，現(xiàn)為ABB集團(tuán)）研制出首臺噴涂機(jī)器人，并在挪威投入使用；日本的NACHⅡ1（不二越）公司也開始進(jìn)入工業(yè)機(jī)器人研發(fā)生產(chǎn)領(lǐng)域。1972年：日本KAWASAKI（川崎）公司研制出了日本首臺工業(yè)機(jī)器人“KawasakiUnimate2000”。1973年：日本HITACHI（日立）公司研制出了世界首臺裝備有動態(tài)視覺傳感器的工業(yè)機(jī)器人，該機(jī)器人能識別模具上的螺栓位置，并可通過模具運(yùn)動實(shí)現(xiàn)螺栓擰緊、松開等操作。同年，德國KUKA（庫卡）公司研制出了世界首臺6軸工業(yè)機(jī)器人Famulus。1974年：美國Cincinnatimilacron（辛辛那提·米拉克隆，著名的數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)企業(yè)）公司研制出了首臺微機(jī)控制的商用工業(yè)機(jī)器人Tomorrowtool（T3）。同年，瑞典的ASEA公司研制出了世界首臺微機(jī)控制、全電氣驅(qū)動的5軸涂裝機(jī)器人IRB6，該機(jī)器人可用于鋼管的打磨、拋光和上蠟同年，日本KAWASAKI（川崎）公司在美國引進(jìn)的Unimate機(jī)器人基礎(chǔ)上，研制出了世界首臺用于摩托車車身焊接的弧焊機(jī)器人；此外，川崎公司還研制出了帶接觸傳感器和力傳感器的機(jī)器人Hi－T－Hand，它可對間隙為0．01mm的零件，進(jìn)行每秒1次的插入操作。當(dāng)年，全球最著名的數(shù)控系統(tǒng)（CNC）生產(chǎn)商日本FANUC（發(fā)那科）公司開始研發(fā)、制造工業(yè)機(jī)器人。1975年：意大利Olivetti（奧利維蒂，著名的打印機(jī)生產(chǎn)商）公司研制出了用于部件組裝的直角坐標(biāo)（Cartesiancoordinate）裝配機(jī)器人Olivettisigam。1977年：日本YASKAWA（安川）公司開始工業(yè)機(jī)器人研發(fā)生產(chǎn)，并研制出了日本首臺采用全電氣驅(qū)動的機(jī)器人MOTOMAN－L10（MOTOMAN1號）1978年：美國Unimate公司和GM（通用汽車）公司聯(lián)合研制出了用于汽車生產(chǎn)線的垂直串聯(lián)型（Verticalseries）可編程通用裝配機(jī)器人PUMA（Programmableuniversalmanipulatorforassembly）；日本山梨大學(xué)研制出了水平串聯(lián)型（Horizontalseries）自動選料、裝配機(jī)器人SCARA（Selectivecomplianceassemblyrobotam，平面關(guān)節(jié)型機(jī)器人）。同年，德國REIS（徠斯，現(xiàn)為KUKA成員）公司研制出了世界首臺具有獨(dú)立控制系統(tǒng)、用于壓鑄生產(chǎn)線的工件裝卸的6軸機(jī)器人RE5。1979年：日本NACH（不二越）公司研制出了世界首臺電機(jī)驅(qū)動多關(guān)節(jié)焊接機(jī)器人1981年：美國parsystems公司研制出了世界首臺直角坐標(biāo)（Cartesiancoordinate）龍門式機(jī)器人1983年：日本DAIHE（大阪變壓器集團(tuán)Osakatransformerco．，Ltd所屬，國內(nèi)稱OTC或歐希地）公司研發(fā)了世界首臺具有示教編程功能的焊接機(jī)器人。同年，美國著名的Westinghouseelectriccorporation（西屋電氣公司，又譯威斯汀豪斯公司）并購了Unimation公司，隨后，又將其并入了瑞士Staubli（史陶比爾）公司。1984年：美國Adepttechnology（嫻熟技術(shù)）公司研制出了世界首臺電機(jī)直接驅(qū)動、無傳動齒輪和鉸鏈的SCARA機(jī)器人Adeptone。1985年：德國KUKA（庫卡）公司研制出了世界首臺具有3個平移自由度和3個轉(zhuǎn)動自由度的Z型6自由度機(jī)器人1988年：總部位于瑞典的ASEA公司和總部位于瑞士的Brown．Boveri＆Co．，Ld（布朗勃法瑞，即BBC）公司合并，成立了集團(tuán)總部位于瑞士蘇黎世的ABB公司。1991年：日本DAIHE（歐希地）公司研發(fā)了世界首個多工業(yè)機(jī)器人協(xié)同作業(yè)的夾具焊接系統(tǒng)。1992年：瑞士Demaurex公司研制出了世界首臺采用3軸并聯(lián)結(jié)構(gòu)（Parallel）的包裝機(jī)器人Delta。1998年：ABB公司在Delta機(jī)器人的基礎(chǔ)上，研制出了Flexpicker柔性手指，該機(jī)器人裝備有識別物體的圖像處理系統(tǒng)，每分鐘能夠拾取120個物體。同時，還研發(fā)了Robotstudio機(jī)器人離線編程和仿真軟件。2004年：日本YASKAWA（安川）公司推出了NX100機(jī)器人控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)最大可控制4通道、38軸。2005年：日本YASKAWA（安川）公司推出了新一代、雙腕7軸工業(yè)機(jī)器人。2006年：意大利COMAU（柯馬，菲亞特成員、著名的數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)企業(yè)）公司推出了首款WiTP無線示教器。2008年：日本FANUC（發(fā)那科）公司、YASKAWA（安川）公司的工業(yè)機(jī)器人累計(jì)銷量相繼突破20萬臺，成為全球工業(yè)機(jī)器人累計(jì)銷量最大的企業(yè)。2009年：ABB公司研制出全球精度最高、速度最快的6軸小型機(jī)器人IRB120。2011年：ABB公司研制出全球最快碼垛機(jī)器人IRB460。2013年：日本NACHⅡl（不二越）公司研制出了世界最快的輕量機(jī)器人MZ07。同年，Google公司開始大規(guī)模并購機(jī)器人公司，至今已相繼并購了Autobus、BostonDynamics（波士頓動力）、Bot＆Dolly、Deeping（英）、Hoomei、Industrialperception、Meka、Redwoodrobotics、Schaft（日）、Nestlabs、Spree、Savior等多家公司。2014年：ABB公司研制出世界上首臺真正實(shí)現(xiàn)人機(jī)協(xié)作的機(jī)器人YuMi。同年，德國REIS（徠斯）公司并入KUKA（庫卡）公司。1．KAWASAKI（川崎）公司KAWASAKI（川崎）公司成立于1878年，是具有悠久歷史的日本著名大型企業(yè)集團(tuán)，集團(tuán)公司以川崎重工業(yè)株式會社（KAWASAKI）為核心，下轄有車輛、航空宇宙、燃?xì)廨啓C(jī)、機(jī)械、通用機(jī)、船舶等公司和部門及上百家分公司和企業(yè)。KAWASAKI（川崎）公司的業(yè)務(wù)范圍涵蓋航空、航天、軍事、電力、鐵路、造船、工程機(jī)械、鋼結(jié)構(gòu)、發(fā)動機(jī)、摩托車、機(jī)器人等眾多領(lǐng)域，產(chǎn)品代表了日本科技的先進(jìn)水平KAWASAKI（川崎）公司的主營業(yè)務(wù)為機(jī)械成套設(shè)備，產(chǎn)品包括飛機(jī)（特別是直升飛工業(yè)機(jī)器人M幾門到回用機(jī)）、坦克、橋梁、電氣機(jī)車及火力發(fā)電、金屬冶煉設(shè)備等。日本第一臺蒸汽機(jī)車、東京的山手線、中央線和新干線的電氣機(jī)車等大都由KAWASAKI（川川崎）公司制造，顯示了該公司在裝備制造業(yè)的強(qiáng)勁實(shí)力KAMASAKI（川崎）公司是日本僅次于三菱重工的著名軍工企業(yè)，是日本自衛(wèi)隊(duì)飛機(jī)和潛艇的主要生產(chǎn)商。日本第一艘潛艇、“榛名”號戰(zhàn)列艦、“加賀”號航空母艦、“飛燕”戰(zhàn)斗機(jī)、“五式”戰(zhàn)斗機(jī)式”運(yùn)輸機(jī)等著名軍用產(chǎn)品也都由KAWASAKI（川崎）公司參與建造。KAWASAKI（川崎）公司同時也是世界著名的摩托車和體育運(yùn)動器材生產(chǎn)廠家。KASASAKI（川崎）公司的摩托車產(chǎn)品主要為運(yùn)動車、賽車、越野賽車、美式車及四輪全地形摩托車等高檔車，它是世界首家批量生產(chǎn)DOHC并列四缸式發(fā)動機(jī)摩托車的廠家，所生產(chǎn)的中量級摩托車曾連續(xù)四年獲得世界冠軍。KAWASAKI（川崎）公司所生產(chǎn)的羽毛球拍是世界兩大品牌之一，此外其球鞋、服裝等體育運(yùn)動產(chǎn)品也很著名。KAWASAKI（川崎）公司的工業(yè)機(jī)器人研發(fā)始于1968年，是日本最早研發(fā)、生產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人的著名企業(yè)，曾研制出了日本首臺工業(yè)機(jī)器人“Kawasaki－Unimation2000”和全球首臺用于摩托車車身焊接的弧焊機(jī)器人等標(biāo)志性產(chǎn)品，在焊接機(jī)器人技術(shù)方面居世界領(lǐng)先水平。2．NACHI（不二越）公司NACHⅡ1（不二越）公司是日本著名的機(jī)床企業(yè)集團(tuán)，其主要產(chǎn)品有軸承、液壓元件刀具、機(jī)床、工業(yè)機(jī)器人等。NACH（不二越）公司從1925年的鋸條研發(fā)起步，1928年正式成立NACH1（不二越公司。1934年，公司產(chǎn)品拓展到綜合刀具生產(chǎn)；1939年開始批量生產(chǎn)軸承；1958年開始進(jìn)入液壓件生產(chǎn)；1969年開始研發(fā)生產(chǎn)機(jī)床和工業(yè)機(jī)器人。NACH（不二越）公司的工業(yè)機(jī)器人研發(fā)始于1969年，是日本最早研發(fā)生產(chǎn)和世界著名的工業(yè)機(jī)器人生產(chǎn)廠家之一，其焊接機(jī)器、搬運(yùn)機(jī)器人技術(shù)居世界領(lǐng)先水平。3．FANUC（發(fā)那科）公司FANUC（發(fā)那科）公司是著名的數(shù)控系統(tǒng)（CNC）生產(chǎn)廠家和全球產(chǎn)量較大的工業(yè)機(jī)器人生產(chǎn)廠家，其產(chǎn)品的技術(shù)水平居世界領(lǐng)先地位。FANUC（發(fā)那科）公司從1956年起就開始從事數(shù)控和伺服的民間研究，1972年正式成立FANUC公司；1974年開始研發(fā)、生產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人。FANUC（發(fā)那科）公司的商標(biāo)及工業(yè)機(jī)器人的代表性產(chǎn)品如圖1．4－7所示，工業(yè)機(jī)器人及關(guān)鍵部件的研發(fā)、生產(chǎn)簡況如下。1972年：FANUC公司正式成立。1974年：開始進(jìn)入工業(yè)機(jī)器人的研發(fā)、生產(chǎn)領(lǐng)域，并從美國GETTYS公司引進(jìn)了直流伺服電機(jī)的制造技術(shù)，進(jìn)行商品化與產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。1977年：開始批量生產(chǎn)、銷售ROBOT－MODEL工業(yè)機(jī)器人。1982年：FANUC公司和GM公司合資，在美國成立了gmfanuc機(jī)器人公司（GMFanucroboticscorporation），專門從事工業(yè)機(jī)器人的研發(fā)、生產(chǎn)；同年，還成功研發(fā)了交流伺服電機(jī)產(chǎn)品。1992年：FANUC公司在美國成立了全資子公司gefanuc機(jī)器人公司（gefanucroboticscorporation）；同年，和我國原機(jī)械電子工業(yè)部北京機(jī)床研究所合資，成立了北京發(fā)那科（FANUC）機(jī)電有限公司。1997年：和上海電氣集團(tuán)合資，成立了上海發(fā)那科（FANUC）機(jī)器人有限公司，成為最早進(jìn)入我國市場的國外工業(yè)機(jī)器人企業(yè)之一。2011年：成為哭4NANKANA（安川）公司YANAGAWA（安川）公司成立P1915年，是全球著名的何服電機(jī)，何服驅(qū)動器、變器和工業(yè)機(jī)器人生產(chǎn)廠家，上要戶品的技術(shù)水平居世界領(lǐng)先地位。YASKAWA（安川）公司的商標(biāo)及工業(yè)機(jī)器人的代表性產(chǎn)品如圖1．4－8所示，工業(yè)機(jī)人及關(guān)鍵部件的研發(fā)、生產(chǎn)簡況如下。YYASKAWAa）商標(biāo)第7軸b）雙胸、6自由度機(jī)器人C）7軸機(jī)器人圖1．4－8YASKAWA公司代表性產(chǎn)品1915年：YASKAWA（安川）公司正式成立。1954年：與BBC（Brown．Boven＆Co．，Ld）德國公司合作，開始研發(fā)直流電機(jī)產(chǎn)品。1958年：發(fā)明直流伺服電機(jī)。1977年：垂直多關(guān)節(jié)工業(yè)機(jī)器人MOTOMAN－L10研發(fā)成功，創(chuàng)立了MOTOMAN工業(yè)機(jī)器人品牌。1983年：開始產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)交流伺服驅(qū)動產(chǎn)品。1988年：真空機(jī)器人研發(fā)成功。1990年：帶電作業(yè)機(jī)器人研發(fā)