零件分拣系统中上料机器人及零件输送机构设计+CAD图纸(3)

2.1.3 我国机器人劣势 目前我国机器人行业还存在着不可忽视的劣势和缺现,具体而言我国机器人的缺陷表现在: 1.机器人关键工件如减速器、伺服电机、


2.1.3 我国机器人劣势

目前我国机器人行业还存在着不可忽视的劣势和缺现,具体而言我国机器人的缺陷表现在:

1. 机器人关键工件如减速器、伺服电机、控制器等都依赖从国外购,国产的性能普遍还不好。

2. 目前我国还是难以进行机器人的应用以及全面推广机器人的应用,而且机器人的市场占有率仍然还是很低;企业未来的发展问题非常严重,我国企业与国外企业相比较,竞争力有点不够甚至可以说是低下;另外工业机器人的标准及检测认证方面的体系还有待健全。

2.1.4 中国机器人行业市场发展趋势与预测

中国机器人研究院,它的工业市场研究所在2016年,对未来机器人市场进行了预测:自2016年到2020年的五年里,经过这五年的努力,我国的机器人的产品性能、质量、品质、影响力也会急剧提升,而且我们将在在机器人的关键零部件方面取得重大的突破!

与此同时,中国机器人研究院还预测,两年后,我国的国产工业机器人的年产量产量复合增长率增长至24.3%。

图3 中机预测图

2.2国外机器人发展状况

如今,我国拥有的工业机器人技术,从客观角度来讲,可能要比国外相关公司领先企业落后将近15年左右;甚至我国目前就算只和国外的相关二流企业相比,也会落后5到10年左右。

现在全球工业机器人技术成熟的国家,已经形成了完整的工业链,它们有它们自己完善的工业产业体系,他们在相关行业比中国的行业遥遥领先不知道多少,而且他们的主流先进技术和相关产品,一直占据市场的首要位置。与此同时,其中更是出现了几个国家主导全球的现象。

下图为一些企业的详细情况:

图4   全球主导企业

一位在中国国内的大型国产机器人企业,担任核心任职的工作人员对相关现实进行客观的评价,我们国内的公司甚至在2015年生产的产品都很难和国外的公司ABB在2005年的产品相提并论,由此10年的产品做比较,我国与这些成熟的国家的相关技术的差距有多大。

但是,好消息是国内机器人制作与销量,中国工业机器人行业长期领先于世界。

由国际机器人联合会的调查结果不难发现:在各个国家之间进行比较,2015年销售工业机器人销售分产量前五大国分别为:中国、韩国、日本、美国及德国,而这五大国的总销量约占全球的工业机器人总销量的75.27%左右。

工业机器人发展壮大已形成了五大产业集聚区,由北京、天津等京津翼地区、东北部工业等地区、长三角(江浙皖沪)地区、珠三角(广州、深圳)等地区和中部地区组成。

但是,我国机器人产业种的关键工件如高精度减速器、伺服电机和控制器等无法完全自主研发;高端产品质量可依赖性差; 难以进行机器人应用以及推广机器人应用,机器人的市场占有率低;企业未来发展问题严重,与国外企业相比,竞争力低下;工业机器人标准及检测认证等体系有待健全。

3方案分析并确立设计方案

课题的最终方案是用一个离心大转将混乱的工件通过离心机的离心力传送到传送带上,然后经过传送带的传送,到达某个位置时机器人进行抓取和放置。对于机器人我们选用交流伺服电机带动六自由度的机械臂转动,手抓使用磁铁和吸盘进行切换从而吸取不同重量和种类的工件,对于传送带来说我们是直线型,在中间段采用材料传感器从而检测工件,使用PLC进行逻辑控制机械手臂,将不同的工件放入不同的装料箱。

 

图5:零件分拣系统

3.1机器人结构分析

我查阅了相关资料,且分析了机器人移动方式,发现为了想要做到能够使手臂执行端到达空间的任意位置,一般应该要至少有三个及以上的自由度。而我的设计本设计是期望机器人的手臂能达到三维空间的任意一点的位置,同时结构要简单一点,且方便控制,最终考虑使用六自由度,三个移动副,三个旋转副。即腰部、手抓、手腕的旋转;小臂、中臂、大臂的转动组成。