三菱机器人在机加工行业的运用

作者:施海江 文章来源:摄阳自动化贸易(上海)有限公司 发布时间:2013-07-19
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本文介绍了机器人的特点,机器人对行业的影响,三菱机器人RV-4FL的产品介绍及在机加工行业的具体运用.

1、机器人的发展

上个世纪60年代前后,随着微电子学和计算机技术的迅速发展,自动化技术也取得了飞跃性的变化,开始出现了普遍意义上的机器人。1959年,美国英格伯格和德沃尔制造出世界上第一台工业机器人,取名“尤尼梅逊”,意为“万能自动”。尤尼梅逊的样子像一个坦克炮塔,炮塔上伸出一条大机械臂,大机械臂上又接着一条小机械臂,小机械臂再安装着一个操作器。这三部分都可以相对转动、伸缩,很像是人的手臂。

经过近百年来的发展,机器人已经在很多领域取得了巨大的应用成绩,其种类也不胜枚举,几乎各个高精尖端的技术领域更是少不了它们的身影。在这期间,机器人的成长经历了三个阶段。第一个阶段中,机器人只能根据事先编好的程序来工作,这时它好像只有干活的手,不懂如何处理外界的信息。打个比方,如果让这样的机器人去抓取工件,会损坏自身或工件,没有判断能力。第二个阶段中,机器人好像有了感觉神经,具有了触觉、视觉、听觉、力觉等功能,这使得机器人可以根据外界的不同信息作出相应的反馈。如果再让它去抓某些东西,它可能就不干了。第三个阶段,机器人真的长大成人了。这时它不紧具有多种技能,能够感知外界的信息,而且它自己还能不断自我学习用自己的四位来决策该做什么和怎样去做。目前三菱机器人在工业上使用的就是第一阶段的机器人,被称为“示教再现型。

2、三菱机器人简介

目前三菱机器人在工业上使用的就是第一阶段的机器人,被称为“示教再现型”。三菱机器人主要由以下部件组成:

三菱机器人在中国市场,针对电子行业、机加工行业以及其他劳动力密集行业开发了2kg-20kg之间的小负载型机器人。其主要特点是超高速度、超高精度和超高稳定性。最高速度达到了13m/s,最高重复定位精度达到了±0.01mm为业界最高。

3RV-4FL简介

RV-4FL技术参数如下:

RV-4FL是三菱电机最新研制的6轴工业型F系列机器人的成员之一。其最大负重为4kg,工作半径为649mm,最大合成速度9048m/s,重复定位精度为±0.02mm。

4RV-4FL在机加工行业的应用案例

近年来,中国已成为工业机器人增长最快的国家之一。2004年以来,国内机器人市场年均增长率达到40%以上。2011年,我国工业机器人市场增长率更是高达51%,位居全球第一。23000台的绝对增量也仅次于日韩,排在全球第三位。中国科学院沈阳自动化研究所研究员、机器人技术国家工程研究中心副主任曲道奎甚至预测,中国工业机器人几年内或将迎来井喷式发展,而非简单的线性增长。这种井喷式增长,与我国人口和经济现状密切相关。过去我们曾依靠低廉而充沛的人力资源,将中国发展为世界最大制造业大国。但随着用工成本的增长,“人才红利”取代“人口红利”,成为中国制造向中国智造转变的关键。

三菱机器人以其在行业的品牌影响力、绝对的性价比优势在代工行业得到了广泛运用,其可靠性、稳定性和超高的效率赢得了市场的认可和信赖。以下为三菱机器人RV-4FL在某保温杯厂家的实际应用案例。

4.1 设备构成

   1.三菱机械手:RV-4FL-1D-S11                          1台

   2.三菱触摸屏:GT1050-QBBD-C                          1台

   3.三菱PLC:Q00UCPU,Q33B,Q61P,QX42,QY41P            1套

   4.三菱机器人专用抓手:ESG1-SS-2815-11XW107           1套

   5.设备相关机加工组件

4.2设备架构

整个设备通过机械手本身I/O和Q-PLC的相互灵活的协调控制,很好的完成了整个设备的控制、执行、监视以及反馈整个架构。

以下为系统单个工位机构图:

下图为整条机械手自动化产线的设计图:

如下为三菱F系列垂直多关节型4kg机械手:

其中RV-4FL就是该案件所选用的机型

4.3设备现场调试

1.电动抓手调试

这个案件中电动抓手ESG1-SS-2815-11XW107是我司在国内的首次运用,它是三菱专用的型号,可以通过机械手内部预留的线缆接口直接对接完成安装。通过三菱机械手编程软件RT TOOLBOX对抓手进行初始化及参数设定后,直接可通过三菱机械手程序进行编程控制。抓手闭合力度、闭合速度及闭合位移都可以通过程序单独控制,也就是说每一次的张开闭合可以设定不同的闭合力度、闭合速度及闭合位移。该抓手的优势在这个案件中体现的淋漓尽致。

2.机械手的调试

用电脑通过机械手编程软件RT TOOLBOX进行参数设定跟机械手连接通信,编写程序。使用三菱机械手示教器R33TB进行机械手的点位示教完成机械手的基本调试。手动试运行一遍程序,再做细微的点位修改基本就完成了机械手部分的调试。

因为这次只做的是流水线中其中一个工位,所以通讯方面只用到了最简单的I/O通讯。

4.4系统优点

该系统基本取代了之前人工上下料的现状,整条流水全部完成的话可完全取代4个人工,设备基本能24小时不间断运行。无论在人工成本、生产危险性和生产效率上面都有了全面的提升。在现今代工厂招工普遍困难的现状下,导入机器人俨然成为一种趋势。

5、总结

在国内资本市场,工业机器人及相关的自动化装备公司近年来整体保持了业绩的稳步增长。国内劳动力成本保持较快增长,而工业机器人价格呈现下降趋势,机器人应用的经济性逐步显现。

6、参考文献

(1)机器人发展史-----------------------------------------百度文献

(2)三菱RV-4FL技术手册

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