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1、考试：机器人简介典型应用题量：10题，时长30分钟，总分100分，60分及格姓名：感谢小方方帮忙gk1【判断】塑料的融点温度很高（） C A.正确 6 B.错误【参考答案】B2【单选】可以进行金属压铸的机器人必须达到（） C A.IP65等级以上 C B.IP66等级以上 C.IP67等级以上 C D.IP68等级以上【参考答案】C3【判断】机床是生产制造的工业母机”（） * A.正确 rB.错误【参考答案】A4【判断】工业机器人适合大批量、重复性的岗位（） A.正确 B.错误【参考答案】A5【多选】工业机器人主要应用于（） 乒A.点焊 17 B.激光切割 C.塑料成型有的材料易燃，不适合激光
2、等切割方法，因此采用水切割的方法。水切割是利用高压 水以及混合的材料（石英石等）共同作用在一个点上，就可以形成冲击力，然后拿着水切 割的枪进行轨迹的行走，就能在枪经过的位置进行切割。目前大规模利用水切割的场合有 汽车行业汽车顶棚的切割、建筑材料等。水切割好处是非常洁净，污染少。水切割对机器 人载荷的要求不高，但要求机器人的臂窄范围。为了提高效率，一个工作台可以配置三台 机器。切割完成后，只需要在通风夹具上设置水回收的环节，然后回到加压泵里，水就可 以重复利用了。因此水切割是一种非常环保、节能的切割方式。十五、其他应用工业机器人不是只限于工厂使用的机器，鉴于当初制造机器人时参考的是人类手臂， 工
3、业机器人也具备了手臂的灵活性，而且通过机器人的不同大小，可以扩展机器人手臂形 成和载重能力。因此在其他领域的创新应用方面，都会用手臂来代替人进行工作。 17 D.码垛【参考答案】A,B,C,D6【多选】在工业领域广泛使用工业机器人的原因有（） 17 A.人工成本高 17 B.工作环境危险 17 C.环保节能 旷D.工作效率高【参考答案】A,B,C,D7【单选】一个不超过5公斤的打磨工件一般建议机器人为（） C A.5公斤 C B.10公斤 C C.15公斤 D.20公斤【参考答案】D8【单选】世界上第一台工业机器人诞生的时间是（） C A.1960 年 B.1961 年 C C.1962 年
4、C D.1963 年【参考答案】B9【多选】包装行业一般分为（） 厂 A.整理 8B.拾取 C.打包 D.码垛【参考答案】B,C,D10【判断】所有的喷涂机器人都必须是防爆的机器人（） g A.正确 C B.错误【参考答案】A机器人简介典型应用工业机器人适合大批量、重复性的岗位，常常应用于：上下料、点焊、弧焊、激光切 割、涂胶、拾取、打包、码垛、机加工、塑料成型、装配、压铸。工业机器人在汽车领域 应用广泛。世界上第一台工业机器人一一Unimate,在1961年应用于通用汽车公司装配生产线， 主要应用于上下料；世界上第一个机器人制造企业一一Unimation, 2003年入选机器人名 人堂。当时
5、受限于技术的发展，工业机器人主要利用液压驱动来作为工作原理。液压驱动 在当时的条件下，精度不高。ABB公司在上个世纪60年代购买了一台工业机器人，在当时，ABB公司是电气自动化 的公司。在使用工业机器人的过程中，虽然可以实现上下料等这些搬运的工作，但是无法 满足有些更精确、要求轨迹精度更高的场合。同时发现工业机器人的结构不够好，想利用 直流电机来打造精度更高、用电力来驱动的机器人。在1974年，打造出了第1台电机驱动 机器人IRB6,至今仍可以使用。当时的工业机器人IRB6模仿人的手臂，具备六个关节， 将它放大，让它具备足够的臂长以便完成工作。一、物料搬运和机床上下料机床是生产制造的母机，通过
6、机床来加工各种各样金属的零件，以便进行下一步的生 产。现在大部分行业离不开机床的加工和使用，比如汽车发动机的加工、金属构件等。在 大工厂往往有很多机器，如果利用人工来照看机床进行上下料，在如今产业升级的背景 下，这种枯燥、重复劳动的工作量是非常大。因此利用工业机器人来进行这些重复性的劳动是一件非常必要的事。以前在工厂是一 个工人对应两台机床，经过对整个布局的优化和设计，可以做到一个机器人对应四台机 床，还可以完成与机床相关的流程工艺，如对工件的再加工。二、金属压铸主要是铝合金和镁合金的压铸。在压铸车间工作，需要先把铝融化成高温液体，然后 在压铸机里进行压铸。车间里高温、粉尘等危险物质飞溅，对人
7、体的伤害大，以前是需要 操作人员去操作这些压铸机，非常影响人体健康。因此在这种情况下，以一台压铸机配一 台机器人来取代人工操作，而这些机器人也必须整体达到IP67等级以上，才能长期在这种 环境下进行工作。金属压铸属于一个高风险的工作场合应用，因为机器人使用量非常大，且压铸铝合金 和镁合金这种较轻型的材料。汽车的重量影响汽车的油耗，处于轻量化的考虑，很多汽车 的零部件都采用铝合金这种材料，如发动机、悬挂系统等。如果要制造这种铝合金部件， 需要将铝合金融化成液体状，然后倾注到压铸机里，经过高压的压铸后在模具里成型。基 于工作安全要求，很多企业意识到人工操作压铸机的问题，开始给压铸机配上机器人来进
8、行操作。三、塑料成型和压铸的工艺类似。塑料作为原材料，利用注塑机来进行操作。首先对物料进行融 化，然后在注塑机里，将融化的物料通过高压注射到模具里，进行成型。塑料的融点温度比较低，工作环境比较金属压铸好些。一般来说，如果在金属压铸的 车间里，夏天会超过50度，人无法长时间在里面工作。而塑料成型也有一定的温度，但整 体比金属压铸低，因此对机器人的要求也低些。因为塑料成型的工作属于重复的体力劳 动，工作人员时间久了，会产生疲劳情绪，容易诱发各种意外，所以机器人的使用也是必 不可少的。机器人可以塑料成型后的工件从模具里取出，进行去掉毛刺等工作，然后放到输送带 上，送到下一个工序，进行下一步的制造。!
9、1!汽车金属车架里各个零部件的拼装，如车底、两侧等。点焊工艺的好坏会直接影响到 汽车在使用过程中的可靠性和耐久度。汽车的使用好坏，由两个方面决定，一方面是整个 汽车的底盘设计等；一方面跟点焊质量有关。点焊时，先加压使工件紧密接触，随后接通 电流，在电阻热的作用下工件接触处熔化，冷却后形成焊点。点焊是汽车行业里很重要的 应用之一，同时在汽车机械应用中自动化程度最高，基本上所有的点焊都可以由机器人来 完成，因为只有这样，才可以保证汽车的整体质量。五、弧焊弧焊是焊接工艺里应用比较广泛的焊接方式，常常应用于车身焊接等。和点焊的区别在于：点焊是焊接前把两个工件压紧，并进行高强度电流的放电，形成高温的溶接
10、；弧焊 本身是有焊料的，通过大电流产生高温，使焊料进行融化，然后把两个金属部件进行焊 接。弧焊应用的金属对象比较广泛，如一般的铁板、铝的结构件等都可以使用弧焊的方式 进行焊接。在焊接的过程中，原来是人工操作的，但弧焊会伤害眼睛，而且弧焊过程中产生的金 属粉尘以及长时间作业的辐射也会影响人体健康。为了减少弧焊对操作人员身体的损伤， 也为了长时间保证大批量产品的高质量，在弧焊领域也开始使用工业机器人。在汽车行 业、自行车行业等有金属构件需要的、顶棚、金属结构件、金属小部件、管材等都是弧焊 应用的场景。弧焊的应用占到了工业机器人的50%以上，属于工业机器人中应用比较广 泛、技术相对成熟的工艺了。随着
11、人力成本的提高以及工作安全的考虑，这种趋势会逐渐 增加。六、激光切割激光切割是通过发出激光对物料进行切割和焊接。激光切割和焊接不仅仅只应用于金 属部件，而且还应用于其他非金属的部件，如碳纤维、塑料以及一些特殊的材料等，其适 用范围比焊接更广。现在利用激光进行汽车行业白车身外包间的焊接也渐渐变得广泛。激 光的应用范围非常广，其作业环境和焊接质量比焊接工艺好很多，但价格比焊接高。激光应用的问题在于成本高，投资回报周期长；好处是质量高，稳定性强。激光转换 效率不够高。七、涂胶应用于汽车中的前、后挡风玻璃等，涂胶质量的好坏直接影响到汽车的性能，涂胶质 量不好，很容易引起开裂、渗水等，对乘坐质量有很大的
12、影响。汽车底盘的接缝处用涂胶 处理是为了静音和加强焊接位置的长期可靠性。汽车底盘添加底层装甲可以提高汽车的防 腐性。影响涂胶的难点在于：出胶的均匀和准确，因为在汽车上涂胶的位置并不是规则的直 线，而是一些非规则的三维曲面，根据曲面的不同情况，出胶量也要做出适当的调整，才 能保证从起点到终点的途径是均匀的。在这种情况下，不单单要求机器人走得准确，胶枪 上的出胶的控制装置需要用伺服电机驱动的齿轮泵来严格控制出胶量，实现精确控制。机器人前端用塑料袋保护起来是为了防止多余的胶沾污胶枪，同时也减少了日常的检 修。机器人简介典型应用八、喷涂工业机器人分为两大类：一般工业用机器人和喷涂机器人。油漆一般是易燃
13、易爆的物品，因此所有的喷涂机器人都必须是防爆的机器人。喷涂机 器人主要是机器人本体里会冲入正气压，这样可以防止在工作环境里面，油漆这种易燃气 体进入机器本体内部，因为机器人内部有电路板和伺服电机，在不确定的时候可能会产生 火花，从而产生爆炸的潜在危险。喷涂机器人用得最多的也是在汽车厂里，焊接完成的车身用“鸵鸟毛”进行清洁后， 就可以开始喷涂。几乎所有的汽车厂都会用机器人进行喷涂，原因是工作环境的要求，喷 涂的过程是要求非常高的洁净的等级，同时油漆是有毒的，对人体有伤害。为了减少这种 职业上的危害，使用机器人是必须要做的事。汽车表面需要经受各种风吹雨打，车身的油 漆起到了保护的作用，使用喷涂机器
14、人就可以准确地控制喷漆量，从而保证油漆表面的光 洁度。汽车的外观决定了消费者的第一印象，汽车的外观很大一部分体现在汽车表面的油 漆上。喷涂工艺：需要先喷一层底漆，再喷一层防锈漆，然后再喷颜色，最后表面喷一层光 漆。九、装配与拆装我国是一个加工大国，服装、小型家电等都可以归类到装配与拆装。人口红利就是利 用廉价的劳动力进行低附加值产品的组装和生产。装配的工作原本很大部分都是依靠人力 在流水线上做事，但随着科技的发展和进步以及人工成本的不断上升，机器人组装的好处 也越来越明显。机器人补充了劳动力不足的问题，因为装配线上的流水作业是非常容易让人疲倦的， 所以在重复劳动及高精度的岗位使用机器人进行装配
15、与拆装是非常合理的。机器人可以不 知疲倦、精确、高速地完成一些精密的组装工作（如手机、医疗器械等），而且机器人还 可以记录所有工作的数据并上传到云端来进行控制。在装配与拆装中，测试的工作包含质 量测试和疲劳测试，例如手机屏幕需要成千上万的点击测试，如果让人力来做会很不现 实，专机来做就会缺乏灵活性，但如果是机器人只需要编程就可以实现了。现在手机等电子行业的发展一日千里，在中国占有越来越重要的比重。除了汽车行业 外，电子行业正成为使用机器人密度越来越高的行业，因为很多高科技的产品都离不开这 种精密产品的使用，所以对这些电子产品的需求越来越高，从而带动工业机器人在这个领 域的应用。十、拾取笔在不同
16、地方的销售状况决定了它的包装方式是各种各样，在这种情况下，对笔包装 的时候需要灵活性来应对，如每一个批次生产的货到底是发给淘宝、京东、或者超市，而 这就决定了货品不同的包装形式。同样也适用于罐装饮料，在线下会使用24瓶的包装方式 线下的服务人员拆包后排上货架；在网上或其他促销的地方会出现6罐装、12罐装等这就 要求在饮料生产出来后根据商业的需要进行包装方式的分类。像这种在日常快速消费品行 业使用的非常普遍，因此包装在轻工产业（包括快速消费品）是非常重要的，自动化程度 也比较高。快速消费品的利润比较薄，很多时候是以量取胜，这就要求包装生产线的快速和低成 本来节约人力成本。在国外已经有厂家使用机器
17、人，拾取笔杆后放入盒子里。这道工序在 国内还是依靠人手去做，在国外已经使用全自动化的设备，因为国外的人工成本相当高。像这类蜘蛛型机器人不一样的地方在于，负重的元件在底盘上，前端活动的是通过镁 合金、超轻量化的杆来进行驱动，这就保持了机器人的高速运动。H一、打包打包是包装自动化产线里第二个主要的自动化环节。经过拾取后，现在需要通过适当 的组合排列，将物品尽可能多的放入箱子，以节省空间，方便物流。通过这种箱子，保护 了物品质量。这些物流箱子从供应商那边过来时是经过折叠的，到了装箱的时候需要通过自动化设 备折叠成箱子的样子，然后放入货品。机器人是非常灵活的，能快速地把箱子展开，还能 完成封胶、封箱的
18、工作。这种应用在国外非常普遍。一个欧洲工人的用工成本只要一年就可以回收机器人的成 本，一般机器人的寿命是5-6年，对于体力重的工作，用机器人的成本是非常划算的。所以打包在很多地方还是用人来做装箱的工作，但是自动化的趋势是不可逆转的，其好处也是显而易见的。现在做中长途运输时，大部分人开始使用标准的物流箱。十二、码垛包装行业分为三部分：拾取、打包、码垛。码垛作为包装生产线最后的环节，是跟仓 库对接的最后一道工序。通过码垛的方式，就可以很好利用物品的纵向空间来作更多的存 储，便于物流处理。在码放的过程中，每块板上的每一层产品都是按照一定的规律进行排 放。排放时，需要注意在运输过程中是否能长时间地保持
19、稳定性、不容易倾倒；信息化手 段变多，所以要求每个箱子的条形码必须朝外，这样方便信息的获取和物流过程中对货物 的追踪。在没有机器人之前，会利用专机从事码垛的工作，箱子的尺寸是各种各样的，不断要 求每一个箱子都有不同摆放的姿态，而工业机器人就可以发挥其特点，在速度上也不会慢 于专机。工业机器人还节约了生产空间，这样就提升了生产的效率和工厂空间的使用效 率。这种码垛机器人每码完一垛，一般重量可能接近一吨，特别是大米、矿泉水等。一般 来说，这道工序是非常需要机器人进行人力替代的。机器人不单单是把物品从输送带放到 垛板上，而且还可以做周边的工作，如分层，将垛板布置好等，这些都是通过机器人上面 的负荷夹
20、矩来实现的。在物流仓库里还有拆垛，功能与码垛相反。十三、机加工打磨机器人主要对工件外观进行打磨和抛光，都是为了更好的产品形象。打磨这道工序在金属构件里是必不可少的，例如与生活息息相关的水龙头，基本上所有的水龙头都是 打磨后的结果。打磨的工作环境是相当恶劣的，如果长期吸入打磨后遗留下的金属粉尘 后，会导致矽肺病；另外就是镁合金的燃点比较低，打磨后形成的粉末混入空气中，很容 易发生爆炸。因此打磨工作是很有必要让机器人替代的。打磨的工件都是非规则的工件，这些工件对打磨的弹性和灵活程度有非常高的要求, 在人工成本增加且难度增加的情况下，机器人的能力可以更好的完成这项工作。另外在参 考载重量，选择机器人时，需要考虑到打磨过程中将工件推向打磨轮的压力，将这压力换 算机器人的载重量，例如：一个不超过5公斤的打磨工件一般建议20公斤以上的机器人。十四、水切割