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    干货|从机器人到数字化工厂—杭州新松机器人研究院院长陈立

    发表于:2019-08-30
    阅读:1197
    评论:0

    1
    数字化工厂架构

    新松是我国有考证的最早的数字化智能工厂的提出者和实践者,目前也是国内数字化工厂案例最多的公司,领域覆盖面广,包括汽车及汽车零部件、石油化工、电梯装配线、消费电子装配线、等多种行业,浙江省民营经济繁荣,杭州新松更是拓展各类民用行业,比如某著名品牌咖啡厅室外遮阳伞生产的无人化工厂、著名别墅实木木门打磨、装配、检测、存储一体的无人化工厂。



     

    整个数字化工厂的规划可分为三个方向:一个是仓储、一个是物流,另外一个是机器人的工作单元,以现代信息技术为串联,涵盖自动装配生产线、自动检测生产线、自动校核生产线等成套装备;生产管理新系统对执行设备的调配,联通ERP对接客户,可实现定制化下单,无纸化订单的下发,设备定制化生产;


     

     

    如下:车间的物流由立体仓库、智能仓储系统来替代传统仓库,未来由于人口数量的增加,厂房越来越珍贵,算容积率高、单位面积的纳税额高是现代制造企业最求的目标,所以物料的仓储业往空间发展;而AGV物流车的应用,也减少了工人在工厂中繁重的搬运工作,提高了工厂的物流效率;机器人与CNC的加工、检测工作站的配合,也大大的提高了生产效率;


    数字化工厂减少了30%的产品上市时间,减少了65%的设计修改时间,降低了成本,减少了工艺生产环节的介入。


     

     

    物流方面还有一些无人的AGV,目前做到3吨重,精度0.1,会广泛使用在汽车行业里面。


    2
    工业机器人

     

    接下来重点讲一下工业机器人,自动化行业里皇冠上的明珠,为什么是工业机器人呢?工业机器人是智能制造的基础工具、数字化工厂的螺丝刀、制造业厂房的必须品,能够缩短非标生产线的产品研发周期;提升整体系统的稳定性;多台机器人协同工作,提升了生产节拍;具有强大的开放性,符合数字化工厂、工业4.0中的总线通信;设备相对非标执行机构非常保值;而且具有一定的观赏性,工作时和人手的工作状态十分相近。


    涉及的应用领域目前涵盖了点焊、弧焊、码垛、装配、打磨、抛光、喷涂、机床上下料等各种作业,广泛应用于汽车及零部件、工程机械、电力、电子、家电、电梯、烟草、食品、医药、纺织、五金、低压电器、机械电子等国民经济重点领域。


     

    盘古开天地,最早的工业机器人应用是用于传统的搬运码垛行业,将人从重复繁重的搬运中解脱出来,提升了工厂中物料的标准化,大大的提高了生产效率,其中机床上下料是一种延伸的应用,但由于人员工资和性价比方面的问题,我国在机床上下料领域的应用,基本上基于一个工位加工在30秒左右的CNC工位,一台固定的工业机器人对应三台机床,成品字型,对应四台机器人自身的一轴限位就较为尴尬,当然也有一台机器人装配外部第七轴做上下料的工作,这个都要依据应用客户的预算和他的生产节拍来定制方案。

     


     

    工业机器人最传统的应用之一点焊应用,我去过山东德州的一些电动助力车的制造厂,这个人工工位是依旧存在的,4到6名工人拿着50公斤的点焊工具,围着一个车架在进行拼焊工作,大夏天,一干就是8个小时以上,大汗淋漓十分幸苦,而且车间的噪声较大,对人工的身体健康是严重的印象,正规的汽车生产厂,工业机器人就很好的替代这个工位的工作,由6台及以上的200公斤负载能力的工业机器人对白车身进行点焊,大大的释放了劳动力,确保了产品的稳定性,不会有漏点漏焊的现象,一下视频就是我们公司的工业机器人在某国内汽车厂点焊工作的状况;弧焊也是比较常见的应用,就不介绍了。


     


     

    机器人喷涂替代的也是环境较为恶劣的行业应用,我国的版式家具的生产量出口量居全球第一,而早期家具的生产加工还是大量的采用了人工生产,机器人喷涂就替代了一部分老油漆工的工作,板式家具讲究薄喷多次,利用机器人可以很好控制油漆的高度、流量、雾化,来回喷漆扫枪的一致性也是无可挑剔,右图就是我们机器人对椅子脚的喷漆。



     

    DELTA和SCARA机器人大量的用于食品包装以及电子装配行业,配合视觉相机在产品的后端做包装的搬运取料工作,由于通常是一个传输线到另一个传输线的小包装大包工作,所以通常是4个电机4自由度的机器人,用于位置的变化,姿态角只有一个旋转度,因为运动学模型所致,速度极快,目前最快的可以做到220次每分钟的抓取,工业总线技术和虚拟软件分配工作的应用,使多台机器人协同工作实现可能,而且任务分配也更趋于合理,不至于前面的机器是120%的工作负荷,后面只有40%的利用率,设备的维护保养也可以确保。


    现在讲智能制造,智能融合的工业机器人应用越来越被广泛的用于工业生产,那对工业机器人本身的要求也要一定的提升,传统控制非自主的工业机器人,提升空间就较为有限,需要跨公司的合作,而当都是自主开发的情况下,高性能电机、伺服驱动的开放性,可提升机器人的轨迹精度;控制器通信技术的提升,可使机器人对外界信号的判断提高响应时间;信息技术的应用,使机器人更聪明,脱离人工示教;先进控制算法的应用可以对串联结构进行重力及摩擦力的误差补偿;


     

    所以就有了以下行业的应用拓展,激光焊接、激光切割行业,传统的激光切割机占地面积大,设备一次性投入的成本高,而工业机器人提升精度、速度后倒挂式安装,外挂一个激光切割头也可以做一样的汽车钣金件的三维切割工作,占地面积小,成本可能只有五轴激光床的1/3,但速度方面还是需要提升,这是未来全球各家具有工业机器人设计能力的公司所要研发的方向。


     

    机器视觉是最近较火的课题,特别是机器视觉用于无人驾驶,而工业生产中知否需要视觉的介入,答案是肯定的,风扇吹箱子的案例其实是取巧的方式而限制了生产型工厂的规模化、一致化发展,人类有两个主要的传感器,一个是视觉、一个是触觉,视觉传感器及工业相机在工业领域的领用对产品具有测量、判断、追溯能力;随着3D双目视觉的骤步成熟,乱筐取料成为了可能,大量的少了夹具工装的定制,例如一个化妆品企业,化妆品罐子从注塑机出来,可以凌乱一筐直接送达上料工位,而不需要人工检料,由机器人配合立体相机实现上料。


     

    另一个传感器触觉传感器的应用,首先在机器人生产制造行业,实现了电机输入轴装RV减速机的应用,使机器人生产机器人成为了可能,再说一个好玩的应用,高档车座椅有多种电子元器件,例如电暖器、压力传感器,但怎么才能检测电子元器件的寿命呢?原来是一个200斤的工人一直坐,挤压这个座椅,直到传感器坏掉,现在有了新的技术,利用一台工业机器人加力传感器加半个仿人型的假人,模仿人坐座椅的挤压、挪动、摩擦,不仅可以批量测试汽车座椅中电子元器件的寿命,还可以根据力传感器的反馈程度,检测座椅的发泡程度是否合格。


    越来越多的工业机器人需要和同类或大型的机械协同工作,在自动化程度逐步变高的中国,机器人与人的协同工作越来越成为需要,安全性成为挑战,机器人与机器人协同工作时需要直到自身的坐标和自身手臂的坐标位置,机器人自身需要具备安装装置,不管是伺服电机电流值的设置,还是安全外套的装配,还是扭力传感器在伺服电机后端的添装,都是为了更安全的进行生产。


     

    我们以前跑现场应用,常需要教现场的操作工使用工业机器人,而操作工一旦具备这项技能后,跳槽也变得平凡,老板们就跑回来问我们,有什么方案,信息技术的融合,图形图像学的使用,结合CAD/CAM,实现了远程操控机器人,离线软件的使用使机器人跑出人工示教不能达到的曲面轨迹,使产品更柔顺漂亮,离线软件的拓展,更成为数字化工厂、工业4.0的可视化窗口。

     


    3
    螺丝钉


     

    一个巨型的执行机构或者数字化工厂,都是由一个一个零部件构成的。国产机器人的生存空间在进口机器人的挤压下,如果维持技术创新不变,空间不会变大,会越来越被挤压,我们只有具有自主的创新能力和自主的设计能力,还要有扎根基础,注重细节的螺丝钉精神,长期坚持不断做一件事情,才可能吧工业机器人越做越好,同时注重应用开发和工艺方面的融合,才能把产品的技术特长发挥出来,同样也要跟齿轮和螺丝钉一样,注重各环节衔接,才能搭建巨型的数字化工厂。


    同样,大学生在创新创业方面,也要从螺丝钉做起,一定要尊重资本,企业还是以盈利没目的,资本对你的投资也是基于你和团队的经济效益产出;而技术输入这块,就像学校的学生,需要尊重知识、尊重技术,但是技术不是唯一性的,企业创业不是高校也不是研究所,重中之中是要注重市场营销,市场营销是才是企业生存救命稻草。产品的研发设计要跟生产相结合,生产没有在高校中想象的那么简单,很多时候都是时间和经验的修炼,对每某一个工艺要用什么样的设备,要用什么样的加工方式,什么样的材料,这些都是根据时间的经验积累才能了解,这些实际情况并非在书本上面能找得到的。企业的持续发展,你自己作为一个创始人或者CEO,要持续进行一定的创新,不断地进步才能让你的企业有持续性的发展。

     

    4
    关于新松

    新松公司,隶属于中科院沈自所,公司名字的由来是为了纪念中国机器人事业的主奠基人,沈阳自动化所所长,"863"计划自动化领域首席科学家。

    杭州新松于2010年注册成立,注册资金2亿元,坐落于杭州其中一个国家级产业集聚园区大江东工业园,占地430亩,现设有工程、研发、生产三大技术部门,研发更是有省重点企业研究院、院士专家工作站、博士后工作站等;

     

     

    文章来源:本文内容来源于机器人大讲堂走进百所高校•西北工业大学站,杭州新松工业机器人智能装备研究院院长陈立发言内容


     

    以上就是100唯尔教育网(100vr.com)小编为您介绍的关于机器人的知识技巧了,学习以上的干货|从机器人到数字化工厂—杭州新松机器人研究院院长陈立知识,对于机器人的帮助都是非常大的,这也是新手学习机电专业所需要注意的地方。如果使用100唯尔教育还有什么问题可以点击右侧人工服务,我们会有专业的人士来为您解答。

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    电视调谐器是电视接收终端中的重要器件,俗称高频头。普通电视调谐器是以模拟的方式完成接收放大、选通、变频、图声解调的过程,若其中有畸变和失真,会使接收的图像和伴音质量变差。 高频头分为机械调谐和电调谐两类。早期电视机使用机械调谐比较普通,它是采用鼓形开关或者转盘式开关来换接线圈,从而实现频道转换的,并且采用微调电容或者微调电感的方法来实现频率微调。由于机械调谐体积大、且易磨损、寿命短,已逐步被电调谐所取代。 电调谐是利用变容二极管的结电容随其反向偏压变化而变化的特点。让它充当调谐回路的可变电容,使用连续可调的直流电压改变变容二极管的结电容来达到回路的调谐。 今天100唯尔教育就结合100唯尔教育VR仿真课程来介绍下调谐器的相关知识。 一、维修要点: 当出现无图像与伴音故障现象时,如果屏幕噪点很大,且遥控器可以正常操作,可以怀疑调谐器系统故障,但这时应首先检查收视调节情况及调谐器接脚电压和信号供给情况。前项指收视国家制式设置,声音制式设置等;后项指:①供电电压,即+9V、+5V、+30V(注意BVL、BVH、BU脚无供电);②I2C连接情况,有的机型是三线,有的机型是两线,有的接线之间有隔离器件。其次应检查微电脑电路,涉及的电路有:①存储器工作状态判断;②AFC反馈信号达到MPU;③视频同步信号(知晓收到信号)到达MPU。上述检查全都正常,才可判断调谐器本体故障,予以调换。 二、具体操作步骤: 1.检查天线,检查天线连接是否正常 2.检查天线插头,检查插头是否正常,用万用表测量或用良好的天线代替。 3.检查调频器各引脚信号,在正常收视情况下检查调谐器各引脚信号,如果天线正常而图像伴音不正常,怀疑调谐器有故障,可先测量各引脚电压信号。收不到信号时,应检测TV端,在搜索信号过程中用直流检测TV端的直流电压。 以上,就是100唯尔教育关于调谐器的部分内容了。 获取VR仿真课程 长按识别下方二维码,下载APP之后注册就可以购买平台VR仿真课程。 方法2、在电脑上下载100唯尔教育网桌面客户端后注册使用教学云平台资源。 因为虚拟现实仿真操作实训算力要求,建议使用独立显卡的PC端学习。

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    彩色电视机电源电路是采用开关式稳压电源电路.开关稳压电源电路大致分为并联型和串联型两大类,一般的开关电源是由振荡电路、稳压电路、保护电路三大部分组成。 1、振荡电路:开关电源振荡电路分为晶体管振荡电路和集成块振荡电路。 2、稳压电路:开关电源的稳压原理均采用脉冲调宽式的稳压方式,即通过自动改变开关功率管的关闭和导通时间的比例,或通过改变振荡器输出脉冲的占空比来达到稳压的目的.稳压部分的电路由取样、比较、控制三个部分组成。 3、保护电路:彩电开关电源都设有保护电路,其保护方式均是使电路停振.有过流保护、过压保护和欠压保护(短路保护),还有过热保护。 今天100唯尔教育小编就结合100唯尔教育VR仿真课程来介绍下电视电源电路维修的相关知识。 开关电源损坏后,大多都可独立进行维修,将负载全部断开,在主负载供电组电源上带一只220V40W的灯泡作假负载,并采用低压供电安全方式,即将供电电源经一自耦式变压器降至70V左右进行维修,这种维修方法可完全避免了因电路存在隐患而再度损坏元件的现象,一般正常的开关电源(并联式),在70V左右的供电压就能正常起振工作,慢慢调整自耦变压器的输出电压,开关电源的输出电压都应固定在其预设的电压值上不变,如果开关电源的输出电压随输入电压的变化而变化,则表明其稳压部分电路有问题.;如果没有电压输出则表明振荡电路部分有问题. 第一种情况:以并联型光耦控制稳压式开关电源为例,其维修方法.当开关电源不能正常稳压时,第一步是要确认引起故障的部位,简单快捷的方法是:将光耦件热地端的两控制脚短路,如果电路进入停振状态,则表明故障在取样比较部分电路,取样比较电路有问题多半是比较IC和光耦件损坏所至(比较IC损坏多数会引起光耦件同时损坏),如果是控制电路问题,如控制晶体管损坏,在晶体管的代换上一定要注意晶体管的参数。 第二种情况:电路不起振,当确信供电电压正常时,首先检查启动电阻(即跨接在311伏电源与主振功率管基极之间的电阻是否开路或变直,另外要考虑到不起振是否是由于保护电路动作所引起,如STRS6309的第6脚电压(正常为0V),STR50213的第5脚(正常时100V左右)TEA2261的第3脚(正常时为0V),TDA4601的第5脚等等,如果是保护电路引起停振,一般在开机的瞬间电路能正常起振,可通过此点来进行判别,另外当控制电路有问题(如控制管击穿)也会引起电路停振.其实开关电源电路是比较简单的电路,只要分清主振电路,保护电路和比较稳压电路三者的联接关系,维修起来就觉容易了。 另外,开关电源的主振功率管因其集电极是感性负载,所以主振管工作时,其集电极将要承受8-10倍于电源的脉冲电压,为此在电路上加入了吸收电路,(并于振荡变压器初级绕组的电容和电阻串联支路)和在主振管集电极与地之间并接的电容,这些元件的作用与行输出级的逆程电容有相似的作用.当这些元件有问题时,极易损坏主振功率管,此点需引起注意. 以上,就是100唯尔教育关于电视电源电路的部分内容了。 获取VR仿真课程 长按识别下方二维码,下载APP之后注册就可以购买平台VR仿真课程。 方法2、在电脑上下载100唯尔教育网桌面客户端后注册使用教学云平台资源。 因为虚拟现实仿真操作实训算力要求,建议使用独立显卡的PC端学习。

    SMT产线中最重要的设备,操作简单有手就行,是真的吗?

    主板或PCB板承载了21世纪的大部分用途,是电子产品,手机,计算机,笔记本电脑,电子表,运动手表,由板计算的内部信息,使用贴片机来完成生产任务,这不仅提高了我们SMT的效率,还降低了生产成本和生产时间。有人说,国产贴片机的操作方式基本都是傻瓜式操作,极其简便易懂。车间内可以随意指派一位工人即可完成整条SMT操作。称得上“有手就行”,这是真的吗? 今天100唯尔教育小编就结合100唯尔教育VR仿真课程来介绍下贴片机的相关知识。 一、如何操作 SMT贴片机正式开始生产:选择让机器自动运行,此时机器处于等待状态,等待着生产线上机器的印制线路板传送输入,印制线路板进入机器之后,机器自动生产,生产完成后,进行确定,如果贴装有误,进行数据修改。 SMT贴片机结束工作停止:待贴片机生产完成后选择停止生产,然后进行退出,等待机器回到原点之后,在进行关机。 二、如何保养 1.打开贴装机的电源前,查看下列项目: ①温度和湿度:温度在20℃~26℃之间,湿度在45~70%之间。 ②室内环境:要求空气清洁,无腐蚀气体。 ③确信传输导轨上、贴装头移动范围内没有杂物。 ④查看在固定摄像机上没有杂物,镜头是否清洁。 ⑤确信在吸嘴库周围没有杂物。 ⑥检查吸嘴是否脏,是否变形,清洗或更换吸嘴。 ⑦检查编带供料器是否正确地安放在料站中,确信料站上没有杂物 ⑧查看空气接头,空气软管等的连接情况。 2.打开贴装机的电源后,检查下列项目: 如果贴装机的情况或运行不正常,在显示器上会显示错误信息提示。 ①在启动系统后,检查菜单屏幕的显示是否正常。 ②按下“Servo”开关后,指示灯应变亮。否则关机后重新启动,再将其打开。 ③紧急开关能否正常工作。 ④检查贴装头是否能正确地返回到起始点(源点)。 ⑤检查贴装头移动时,有无异常的噪音。 ⑥检查所有贴装头吸嘴的负压是否均在量程内。 ⑦检查PCB在导轨上运行传输是否顺畅。检查传感器是否灵敏。 ⑧检查边定位、针定位是否正确。 以上,就是100唯尔教育关于贴片机的部分内容了。 获取VR仿真课程 长按识别下方二维码,下载APP之后注册就可以购买平台VR仿真课程。 方法2、在电脑上下载100唯尔教育网桌面客户端后注册使用教学云平台资源。 因为虚拟现实仿真操作实训算力要求,建议使用独立显卡的PC端学习。

    自动化趋势来临,五轴加工中心怎么选,怎么维护保养

    五轴加工中心有各种各样的结构,机床的结构设计从基础上决定了设备的性能,决定了机床的刚性、加工精度、稳定性、可操作性等等。CNC设备的正确操作和维护保养能够防止机床非正常磨损,避免机床突发故障。对机床的精心维护保养,可以保持机床加工精度的长期稳定,延长机床使用寿命。 今天100唯尔教育小编就结合100唯尔教育相关VR仿真课程来介绍下五轴加工中心的相关知识。 一、选择五轴加工中心有哪些要素? 1.结构决定设备性能 主要应考虑以下方面: 1)线性轴在移动时不合并叠加 2)切削回路短的设备刚性好 3)倾斜旋转轴是否是DD马达 4)是否为5轴联动 5)5轴接近性 2.工艺支持 五轴加工中心的加工工艺决定了能否最大化发挥设备的性能。比如使异形刀具,可使得加工效率得到大幅度提升。 3.旋转中心校正 因环境和温度变化等导致的旋转中心变化,会影响五轴加工精度,应能通过探头自动进行校正,3轴/分度/5轴加工精度验证加工,接刀误差

    PCB不可缺少的关键电镀技术,直接影响电镀铜层的质量,你了解吗?

    PCB伴随着的电子产品的技术高速飞跃,HDI产品、平板电脑产品、手机产品一系列的线路板朝着高密度、高集成、细线路、小孔径、轻薄化方向高速发展,线路层的线宽、间距要求越来越小,线路的精密度要求也越来越高。硫酸铜电镀在PCB电镀中占着极为重要的地位,酸铜电镀的好坏直接影响电镀铜层的质量和相关机械性能,并对后续加工产生一定影响,因此如何控制好酸铜电镀的质量是PCB电镀中重要的一环,也是很多大厂工艺控制较难的工序之一。 今天100唯尔教育小编就结合100唯尔教育VR仿真课程来介绍下电镀铜的相关知识。 一、酸性镀铜原理 电镀就是利用化学电解原理,在特定的金属表面上镀上一薄层特定的金属或合金的过程。酸性镀铜又叫牺阳极法镀铜,电镀时,镀层金属Cu为阳极,阳极Cu得到两个电子被氧化成阳离子进入电镀液;PCB板为待镀的金属制品做为阴极,电镀液中的Cu2+阳离子在PCB板Cu金属表面失去两个电子被还原形成Cu。 电镀铜层具有良好的导电性、导热性和机械延展性等优点,是印制电路板(PCB)制造中不可缺少的关键电镀技术之一。 印制电路板电镀铜有全板镀铜、图形线路镀铜和微孔制作镀铜等,常用的镀液有硫酸盐镀液、焦磷酸直镀液和氰化物镀液,而目前比较常用的是酸性硫酸盐镀液。 二、工艺流程: 浸酸→全板电镀铜→图形转移→酸性除油→二级逆流漂洗→微蚀→二级→浸酸→镀锡→二级逆流漂洗→逆流漂洗→浸酸→图形电镀铜→二级逆流漂洗→镀镍→二级水洗→浸柠檬酸→镀金→回收→2-3级纯水洗→烘干。 1.浸酸 浸酸的目的是除去板面氧化物,活化板面,一般浓度在 %,有的保持在10%左右,主要是防止水分带入造成槽液硫酸含量不稳定。 在操作中,要注意控制浸酸时间,不可太长,以防止板面氧化。对于酸液,在使用一段时间后,如酸液出现浑浊或铜含量太高时应及时更换,防止污染电镀铜缸和抄板板件表面。浸酸用的硫酸一般应选用CP级硫酸。 2.镀液配制 酸性硫酸铜镀液具有分散能力和深镀能力好、抄板电流效率高、成本较低等优点,使其在印制板制作中的应用非常广泛。酸性硫酸盐铜镀液一般由硫酸铜(CuSO )、硫酸(H2SO )、盐酸(主要作用是氯离子Cl-)和有机添加剂等组成。硫酸铜是主盐,是溶液中Cu2+离子的主要来源,配制时要注意控制硫酸铜浓度。 以上,就是100唯尔教育关于电镀铜的部分内容了。 获取VR仿真课程 长按识别下方二维码,下载APP之后注册就可以购买平台VR仿真课程。 方法2、在电脑上下载100唯尔教育网桌面客户端后注册使用教学云平台资源。 因为虚拟现实仿真操作实训算力要求,建议使用独立显卡的PC端学习。

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