机器人调研报告

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1、关于那智不二越电焊机器人SRA系列的调研点焊机器人的发展和组成点焊机器人（ spot welding robot ） 用于点焊自动作业的工业机器人。世界上第一台点焊 机于 1965 年开始使用， 是美国 Unimation 公司推出的 Unimate 机器人， 中国在 1987 年自行 研制成第一台点焊机器人华宇 -1型点焊机器人，同时也不断在各个机器人公司出现。 点焊机器人由机器人本体、 计算机控制系统、 示教盒和点焊焊接系统几部分组成， 由于为了 适应灵活动作的工作要求， 通常电焊机器人选用关节式工业机器人的基本设计， 一般具有六 个自由度：腰转、大臂转、小臂转、腕转、腕摆及腕捻。其驱动方

2、式有液压驱动和电气驱动 两种。其中电气驱动具有保养维修简便、能耗低、速度高、精度高、安全性好等优点，因此 应用较为广泛。 点焊机器人按照示教程序规定的动作、 顺序和参数进行点焊作业， 其过程是 完全自动化的， 并且具有与外部设备通信的接口， 可以通过这一接口接受上一级主控与管理 计算机的控制命令进行工作。点焊机器人的特点（1）技术综合性强工业机器人与自动化成套技术，集中并融合了多项学科，涉及多项技术领域， 包括工业机器人控制技术、机器人动力学及仿真、 机器人构建有限元分析、 激光加工 技术、模块化程序设计、 智能测量、 建模加工一体化、工厂自动化以及精细物流等先进制造 技术，技术综合性强。（2

3、）应用领域广泛工业机器人与自动化成套装备是生产过程的关键设备，可用于制造、安 装、检测、物流等生产环节，并广泛应用于汽车整车及汽车零部件、工程机械、轨道交通、 低压电器、电力、 IC 装备、军工、烟草、金融、医药、冶金及印刷出版等众多行业，应用 领域非常广泛。（3）技术先进工业机器人集精密化、柔性化、智能化、软件应用开发等先进制造技术于一 体，通过对过程实施检测、控制、优化、调度、管理和决策，实现增加产量、提高质量、降 低成本、减少资源消耗和环境污染，是工业自动化水平的最高体现。（4）技术升级工业机器人与自动化成套装备具备精细制造、精细加工以及柔性生产等技术 特点， 是继动力机械、计算机之后，

4、 出现的全面延伸人的体力和智力的新一代生产工具，是 实现生产数字化、自动化、网络化以及智能化的重要手段。点焊机器人最先大规模使用的区域将会出如今发达地区。 随着产业转移的进行， 发达地 区的制造业需要提升。 基於工人成本不断增长的现实， 点焊机器人的应用成为最好替代方式。 未来我国点焊机器人的大范围应用将会集中在广东、江苏、上海、北京等地，其点焊机器人拥有量将占全国一半以上。 日益增长的点焊机器人市场以及巨大的市场潜力吸引世界着名机 器人生产厂家的目光。 当前， 我国进口的点焊机器人主要来自日本， 但是随着诸如 “机器人” 类似的具有自有知识产权的企业不断出现，越来越多的点焊机器人将会由中国制

5、造。 那智不二越简介NACHI 不二越公司创立于 1928 年，自创立开始一直致力于发展机械技术，以及机械制造事 业。总工厂位于日本富山，北美、南美、欧洲及亚洲也设有生产基地，并在世界范围内设立 了常驻代表机构和销售网点，可以迅速而准确地把握市场动向，切实满足客户的愿望。销售市场那智不二机器人公司有几个产品其市场占有率是世界第一的，比如汽车空调里的轴承以及万向节，还有挖掘机上用的液压发动机。公司的机床和刀具都是很专的，机床、磨床一般都是用户订做，刀具都是用在精度要求非常高的零件加工上，这些刀具的材料要求很高， 都是我们自己加工的。目前那智不二越的机器人主要为丰田和奇瑞配套。在丰田的机器人占其总

6、量的50%，奇瑞占的比例多一些，大概 80%90%，每年奇瑞机器人采购量有 700800台, 大概会供应在600台左右。那智不二越SRA100型点焊机器人那智不二越SRA100型点焊机器人的特点具有高速度、使用方便、节能、节源的特点。领先的速度，使机器人作业实现最 短的循环时间。追求快速性和振动控制性的轻质、高刚性的SRA，进而提高了全轴速度，也缩短了气割动作时间，由此使生产率得到了飞跃性的提高。 使用方 便，通过最新的机械元件和电动机驱动控制， 提高位置反复的精度和驱动系的可 靠性，通过紧凑式的本体，可进行更高密度的设置，简化了定期检查或零件更换 等作业，也提高了维护性。节能、节源，机器人本

7、体比以前减轻20%，采用最新的电动机驱动控制最佳速度，实现了电力比以前降低15%的目标。那智不二越SRA100型点焊机器人的本体规格项目规格机器人型号SRA100结构关节型关节数6驱动方式AC伺服方式最大工作范围 （rad ）臂J1旋回 3.14 土 180J2前后+ 1.05 1.40 :+ 60 80J3上下+ 2.62 2.56 :+ 150146.5 手腕J4旋转2 6.28 土 360J5弯曲 2.36 : 135 J6旋转1 6.28 土 360最大速度(rad/s /s:)臂J1旋回2.37: 136 J2前后2.36: 135 J3上下2.36: 135 手腕J4旋转24.19

8、: 240 J5弯曲4.07: 233 J6旋转16.31: 351 可搬质量（kg）手腕部100手臂上探145 （最大90）容许静负荷扭矩（n? mJ4旋转2580J5弯曲580J6旋转1290容许最大惯性力矩（kg? m2）J4旋转260J5弯曲60J6旋转130最大工作半径（mm2654位置反复精度探3 （ mm 0.1周围温度（C）045设置条件地面安装、标高 海拔1000m以下本体质量（kg）960仁第1手臂部负荷根据安装位置、手腕负荷质量而变化。探2:手腕容许惯性力矩因手腕负荷条件而不同，请注意。探3 :以JIS B 8432 为依据。那智不二越SRA100型点焊机器人的外形尺寸及

9、工作范围LOCUSPOINT Af /01160R521 边框干涉半径 （POINT A0225o814 6111s305300Q450A GO02225 222502226 3331 34 斗 902654 2654G2674 02951 Q3099手臂干涉半锂1091.1830 0 18300 1 847 02090 Q2220915JO88断面AA2-010H7 深度 120076-M10 深度 15/7P.C.D.125)(P.C.D.125)14451126-M10 深度 15(P.C.D.92)相比其他类型机器人SRA10（型点焊机器人的优势（1） 通过世界最快的动作性能提高生产率

10、通过轻量且高刚性的机身与独有的控制技术， 动 作速度比原有的相同机型相比提高了 37% ，实现了世界最快的速度。有助于提高各类生产 的生产率。（2）重量轻、外形紧凑且动作范围广 紧凑的安装面积不足 A4 纸大小，却拥有可搬运 7kg同等级别的最大伸臂长度。由于机身重量轻（约30kg），可手持搬运，节省了空间且拥有宽广的动作范围，由此可轻松将机器人运用于新设备，或替换现有设备的机器人。（3）简洁的电缆引线 中空的手腕，使连接安装于手腕顶端的手部等的配线配管变得简洁。 通过将所有的配线穿过中空部分，大幅减少了与周边装置干扰的风险。（4） 标准配备高度防尘防滴功能 机身与手腕的防尘防滴性能得到提升（

11、保护等级IP67） ， 可应用于切屑纷飞的去毛刺工序或冷却剂飞溅的机械加工工序等恶劣的环境。（5） 丰富的选购件规格及自由的安装条件 可从七种手部中选择标准配置 （选购件） ，还可 根据用途选择视觉传感器和力传感器等应用程序。 安装方法除了落地式外， 还可自由选择壁 挂、吊顶、倾斜等方式，满足替代人手作业的所有需求。（6）小型、高性能控制器“ CFD ” 支持的小型控制器“ CFD ”也实现了商品化。还可选择纵向安装，有利于节省空间。同时标准配备用于控制包含周边设备在内的系统的软件PLC、离线仿真工具等，兼具高性能与使用简便性。值得注意的是机器人的动作与焊枪作业是由同一个控制器控制的。 与原型号机器人由不 同控制器分别控制机器人与焊枪的做法不同，新机器人只通过1 个控制器发出指令。因此，可以实现机器人与焊枪工作开始时间的完全同步，从而缩短了点焊周期。这是由于CPU性能提高的结果。所用 CPU为美国英特尔公司的“ Pe ntium HI ”，工作频率500MHz操作系统 采用美国微软公司的“ Win dows NT”与实时操作系统。