机器人，大有看头

从传统的汽车制造领域，到一般的食品、物流等领域，机器人正在以迅雷不及掩耳之势融入我们生活的方方面面，并不断发挥着越来越重要的作用。
From automotive manufacturing to food and logistics industries, robots are swiftly entering different aspects of our life, in which they are having a more and more important role to play.

4台壁挂式IRB 5500喷嚏机器人，配合完全集成的喷涂工艺设备，为阿斯顿‧马丁呈现世界一流的涂装品质工业机器人将迎来“黄金时代”

工业机器人传统的应用是在危险和精度要求较高的工业现场，如汽车生产线的喷漆、焊接等场合。然而，随着中国制造业人工成本的不断升高、市场对于产品质量和效率的要求愈加苛刻等综合因素，制造业对于自动化的需求更加广泛，加之机器人应用的逐渐成熟、企业的认知程度的不断提高也直接促进了工业机器人产业的迅速发展。

根据国际机器人联合会的预测，2012至2014年，北美、中国及东南亚地区将成为工业机器人的主要需求市场，而中国市场的需求将保持年均18%左右的增长。预计到2012年，中国运行中的工业机器人可达到60,400台，平均每年安装将近8,000台。按照每台机器人平均6-8万美元的价格计算，中国未来几年每年的市场规模将有5-7亿美元，即40亿人民币以上。

机器人在汽车领域“大显神威”

目前，国际上工业机器人技术在制造业应用范围越来越广阔，但汽车工业仍是工业机器人的主要应用领域。可以说，汽车工业开启了机器人时代，是工业机器人最传统的应用行业。据了解，美国60%的工业机器人用于汽车生产；全世界用于汽车工业的机器人已经达到总用量的37%，用于汽车零部件的工业机器人约占24%。

ABB机器人为阿斯顿马丁“增光添彩”

4台挂壁式ABB IRB 5500机器人进驻阿斯顿马丁，承担起面漆和罩光漆喷涂任务，力助该品牌提升车辆涂装品质。这批机器人工作范围广，适合整车涂装，喷涂范围涵盖底盘和前后保险杠。“IRB 5500是整车喷涂的理想机型。”ABB机器人英国分部客户经理Robert Low介绍说，“在项目进行的前3个月，ABB特别派遣了一名现场工程师为阿斯顿马丁的生产人员开展深度培训，并提供现场技术支持。”

“在同类机器人中，IRB 5500的工作范围最长，配合完美的高精度路径和ABB RB 000静电式旋杯雾化器，实现了整车表面的均匀涂覆，达到了稳定一致的高涂装品质，并最大限度地降低了涂料消耗。”ABB集成工艺系统（即闭环过程系统IPS）实现了机器人动作与喷涂过程控制两者间的精准协调，进一步确保涂装质量的最优化。面漆喷涂采用弹匣式旋杯RB1000雾化器，可对直接施于水性涂料的高压电提供有效绝缘。该系统确保每只弹匣精确填充必要用量的涂料，从而将涂料浪费减至最低。

“IRB 5500机器人与RB1000雾化器配套使用，为满足阿斯顿马丁的生产需求提供了最佳解决方案。”Low评论道，“ABB业内领先的技术切实保证了阿斯顿马丁世界一流的涂装品质。”

发那科机器人在上海通用东岳汽车大显神通

2011年12月，上海通用东岳汽车三期扩建项目首辆车在新总装车间成功下线，作为烟台汽车产品集群的龙头企业，通用东岳基地落户烟台7年以来，发展迅猛，目前产品涵盖雪佛兰景程、乐风、乐骋、新赛欧三厢、两厢共5大系列26 款车，深受市场和消费者的欢迎，产销量逐年递增。

在产销量猛增的同时，东岳汽车也面临着成本的增长和市场竞争激烈的影响，特别是人工成本的逐年提高和汽车产品品质要求的不断提升，智慧型机器人作为一个新兴快速发展的产业，在通用东岳汽车生产线上大显身手，不仅降低了生产成本而且提高了产品品质。以东岳汽车雪弗兰汽车拼装线为例，爱唯欧车身拼装采用了发那科机器人所组成的全机械化的多层组装（Layer Build）工艺生产线，其机器人的型号、系统结构、制造工艺均采用通用全球工厂相同标准。每条生产线设备由内、外总拼，共24台身披黄色战袍的发那科机器人组成，12秒钟即可完成不同车型模具之间的切换，每51秒便有一台车身下线。多层组装（Layer Build）设备采用先进的中频直流焊接技术，焊接精度非常高，误差可稳定控制在±0.1 mm之间，与成年人的头发直径相当。


多台FANUC机器人对车体进行焊接操作质。先进的拼装和焊接工艺增强了车身整体强度，使得在同样强度要求下，车身重量下降15%。通过由机器人实行的全自动化操作，不仅避免了传统拼合过程中对底盘部件的碰擦，同时避免了因装配不到位引发的车辆抖动、跑偏等问题，令整车尺寸更加稳定。整个焊接车间共采用260多台发那科机器人组成，其中不乏明星产品，比如发那科的FANUC R-2000iB/170CF紧凑型机器人，是着名的“万能选手”，可以单独完成焊接、搬运等各项任务；而FANUC M-900iA智慧型机器人，可以搬运260公斤至600公斤的重物，完成上下料，焊接等工序。另外发那科喷涂机器人、冲压机器人等在各项工序中都有相应的应用。截止至2011年，东岳基地总产销整车32.2万辆、发动机79.4万台、变速箱52.1万台，同比增长16%、20%、25%，实现产值300亿元，东岳汽车的累计产量已突破90万辆。

机器人焊接技术在汽车工业中的应用代表了焊接工艺的一个新发展方向，而中国汽车工业使用机器人焊接系统时间不长，应用面还不广，还有待于在实践中结累更多经验。区别于其他主要机器人供应商多采用OEM的方式组装机器人，发那科自主设计和制造机器人的所有主要部件，从而在产品的相容性及品质的可回溯性方面有着无可比拟的优势，先进的技术和完善售后服务使得发那科机器人全球累计销售超过25万台以上，心无旁骛，专注于机器人和智慧型机器的研发，这种专注能确保发那科在技术、研发和产品等方面均处于领先地位，做到专业而深入的“机器人专家”，为不同的用户提供快捷周到的服务，灵活回应客户的定制需求。

金石机器人为汽车零件打造自动化生产线

汽车活塞加工有八大工艺，是多年来活塞加工行业通过多次的验证修改最终获得的智慧的结晶。在追求高效率的今天，活塞加工的自动化成为一种必然趋势。然而国内目前并没有活塞自动化加工的案例，而引进国外的自动化生产线存在成本过高、后期调试维护费用高等缺点。针对国内多家活塞加工企业的需求，金石机器人在技术、生产等多个部门的合作努力下，成功解决了轻负载机械手机械结构的高速性、活塞孔高精度穿销机械手技术、机器人运动控制技术、物流系统上下料位置准确定位技术等多项技术难题，并在活塞自动化加工生产线中实现了多个创新：在活塞加工的过程中有一道工序，需要在夹具与活塞之间穿入一根特制的钢销，钢销与孔之间的间隙为0.01 mm。自主研发的高精度传销机械手，通过在手爪上增加浮动装置，有效的解决了精密穿销的难题；其次，采用的机器人控制技术是基于CoDeSys的运动控制模块，其良好的运动控制性，能够保证机械手各轴高速、准确、稳定的运动。金石机器人已经为山东某活塞加工企业装备自动化生产线，截至2011年9月已经成功配备了活塞加工工序中最重要的一套上下料系统，目前该系统运行良好。该项目的其余部分将在2012年6月全部完成，这是目前国内首条汽车活塞的自动化加工生产线。nextpage


从传统的汽车制造金石机器人为汽车零件打造的自动化生产线，充分考虑零件的特点、生产工艺的特殊性及其与机床配合的稳定性，保证了整条生产线的精度、稳定、效率曲轴作为汽车发动机的重要部件，是发动机的动力转换源，在汽车传动系统中起着举足轻重的作用。也正因为如此，曲轴的加工生产要求和加工工艺要求都很高。为了改变目前国内依靠人工操作的生产方式，提高曲轴生产的效率和质量，金石机器人投入很大精力进行曲轴自动化加工生产线项目的研发。在研究过程中，金石机器人解决了曲轴生产过程中重负载机械手结构的灵活性和高刚性、机械手与各个机床、料道和检测设备的通信技术、重负载机械手Z轴的辅助安全系统技术、适应曲轴加工工艺的机械手手指应用等多个技术问题。由金石机器人自主研发的滚轮式导轨，具有高刚性高抗噪性，可以大大提高机械手导轨外漏在较差工作环境下使用时的寿命。并且，金石机器人在机械手Z轴上安装了安全系统，有效地缩短了在机械手Z轴向下运动时，伺服电机紧急停止时的移动距离，提高了机械手运动时的安全性。目前金石机器人已为山东某曲轴公司配备了多套重卡曲轴的自动化加工生产线，研发了对应曲轴加工工艺的承载100kg的重负载桁架式机械手、自动生产线中调整曲轴加工姿态的翻转系统等，应用自主研发的重负载机械手结合机床和物流系统完成曲轴的自动化加工生产线显着提高了该公司的产品质量和生产效率，降低了废品率和生产成本，明显增强了该公司在市场的竞争力。

机器人应用天地无限广阔

随着近几年制造业的升级换代，一般制造业对机器人的需求在成倍增长，增长速度甚至超过了汽车工业的应用增长。许多适用于一般工业应用的如堆垛机器人、上下料机器人、搬运机器人等都应时而出。ABB机器人部负责人顾纯元博士认为，未来在食品行业、医药等一般工业中，机器人应用会有很大的前景。无独有偶，库卡机器人（上海）有限公司首席运营官邹涛先生也指出，在未来三年，机器人将在食品、医药等工业领域得到大规模的应用，这是一个必然趋势。发那科（FANUC）公司也认为，随着制造业的不断发展，机器人在制造业的应用愈来愈广，除了汽车这个大客户外，在IT、电子仪表、医药、金属加工、食品包装等各个领域，机器人的身影也会经常出现。

ABB新型IRB 460机器人打造高速码垛

ABB最新推出一款PalletPack 460机器人，致力于打造快速灵活、经济高效的码垛解决方案。PalletPack 460是一套为线尾码垛量身打造的预制化产品组，既可用于高速码袋，也可用作紧凑型线尾码箱机，其组成包括IRB 460码垛机器人、IRC5 控制器、Flex-Gripper（夹爪式或单区夹板式夹具）、线缆包、ABB PLC、Jokab安全PLC、软件、用户文档以及定制图形化人机界面FlexPendant（示教器）。


配备夹爪式夹具的PalletPack 460正在进行高速码袋预制化配置、便利的集成、简易的编程，新产品的诸多优势为提高生产效率、缩短安装时间、降低工程成本铺平了道路。PalletPack 460的打包式配置将各种硬件集成于一体，相关文档一应俱全，可降低项目总成本，并显着缩短安装时间，加快工程进度。该功能组的面市，将帮助集成商简化码垛系统的选型和设计，还能让最终用户更直观地认识到码垛自动化所带来的优势。

ABB拾料、包装及码垛产品经理Klas Bengtsson对PalletPack 460评论道：“ABB非常重视码垛应用。新上市的功能组大大降低了机器人市场的门槛，对缺乏相关经验的集成商是一个重大利好。PalletPack采用人性化设计，界面友好，使用方便，不需要用户具备任何专门的机器人编程技能。机器人、夹具、安全PLC及工作站控制PLC、图形化人机界面、软件等均为即插即用型，可按需随时投产。”

PalletPack 460的“心脏”是市面上已知速度最快的码垛机器人IRB 460。这款四轴机器人到达距离2.4米，荷重110千克，结构紧凑、占地有限，是与现有包装线相集成的理想之选。它的一大特色是内置编程向导，其编程方式与传统PLC相差无几。这一化繁为简的功能特性打破了专业技能壁垒，即使程序员不具备机器人相关经验，也同样能轻松胜任系统编程。编程与运行均由友好型FlexPendant（示教器）这一ABB机器人标准界面执行操控。该图形化界面提供托盘与拾料设置、托盘编组设置、路径编辑和运动编辑等4种简单易用的控制子屏幕。

这种创新的编程模式能产生怎样的效益？Bengtsson归纳道：“与传统技术相比，PalletPack 460的编程时间可以缩短65%之多，投资回报速度显着加快，这对各行各业的用户来说无疑是极具吸引力的一大亮点。以前需要几天才能完成的工作，现在短短几分钟就能搞定。眼下机器人程序员越来越紧缺，这进一步突出了我们这套产品的革命性意义。”

库卡机器人帮助Zwick进行精准的材料测试

材料检验必须以最高的精确度执行。即使是极微小的运动偏差都会导致材料参数变动。因此全球原料检验设备的领先生产企业Zwick已早在十几年前就采用库卡机器人，将其材料试验机自动化。目的在于利用机器人检验系统将偏差降到最低程度。库卡机器人的主要任务是将检验物料准确地放置及定位。机器人将检验物由A运至B，样本可能是金属块、条料、胰岛素笔或是医学部件的一部份，甚至长度至 700 mm及重量至 15 Kg的大型钢棍也能够接受检验。“一般来说，一个样本会受到80%至 90%的破坏”，Zwick 的产品管理自动化部门经理 Robert Kaifler 解释说。“如此得出的控制参数之后会汇入生产设备，以使其达到最佳化。不论是轧钢机、注塑机还是制造胰岛素笔的机器，原则上无差别。”

对塑胶工业来说，温度在材料试验时扮演非常重要的角色：即使只是手触碰到样本，材料参数特性也会因受到体温影响而改变。因此，人工检验方式总是会制造问题。因此人们希望通过温度为室温的机器人手排除此类负面效应。一般试验持续1~3分钟。Robert Kaifler 表示：“过去材料试验都以人工手动方式执行，可想而知，不是每次都可得出准确的结果。”因此，重点在于利用机器人的精密度及准确度。Zwick 销售内务暨市场营销部门的 Wolfgang Morsch 表示：“试验程序皆标准化，且以规定的速度进行。”“对我们来说，最重要是能够将样本安全且准确地由 A 运送到 B！”


Zwick为测验胰岛素笔研发出一套全自动化系统。配有内建扭力传动以及库卡 KR 5 sixx的材料试验机在医学产品试验中，试验结果的可复制性是不可或缺的。为了符合这些要求，Zwick 为测验胰岛素笔研发出一套全自动化系统。配有内建扭力传动以及库卡 KR 5 sixx 的 zwicki-Line 材料试验机提供准确且经济实用的测试功能。多年来 Zwick 非常积极地投入医学技术领域。利用试验机可以测量剂量设定和释放力，并且从一连续的工作程序中得知给出的剂量。两种试验轴的检测程序可自由修改及组合。利用机器人操作系统完成自动化的样本运输。能杜绝人为伪造试验结果。因样本数量提高，检验过程更有效率，需要时仍然随时可以人工手动方式执行试验。无论是纱布的展拉力、牙医针剂材质或是药品封装的儿童保护装置，都可由 Zwick 的自动化试验系统检验。“医学产品的生产过程必须有从头到尾完整的记录──这是 FDA（美国食品药品监督管理局）规范的要求。这里也是通过库卡机器人自动化系统来实现易准确规划和易理解的工作流程”，Robert Kaifler 强调。

通过库卡高性能和开放式的操控理念，Zwick 可以对试验设备进行调配，使其完全符合最终客户的特殊需求。除此之外，还有许多扩展功能选项。借助于这些功能就能根据不断变化的任务或者新任务毫无问题地对机器人进行调整。精准和重复精确地完成任务是 Zwick 着重的焦点。Robert Kaifler 认为：“由此获得的成功证明了采用库卡机器人是正确的决定。”