【柔性制造】工业机器人实现柔性制造离不开的核心部件
機器人工具快換裝置（Robotic Tool Changer）通過使機器人自動更換不同的末端執行器或外圍設備,使機器人的應用更具柔性。這些末端執行器和外圍設備包含例如點焊焊槍、抓手、真空工具、氣動和電動馬達等。工具快換裝置包括一個機器人側用來安裝在機器人手臂上，還包括一個工具側用來安裝在末端執行器上。工具快換裝置能夠讓不同的介質例如氣體、電信號、液體、視頻、超聲等從機器人手臂連通到末端執行器。機器人工具快換裝置的優點在于：
1. 生產線更換可以在數秒內完成；
2. 維護和修理工具可以快速更換，大大降低停工時間；
3. 通過在應用中使用1個以上的末端執行器，從而使柔性增加；
4. 使用自動交換單一功能的末端執行器，代替原有笨重復雜的多功能工裝執行器。
機器人工具快換裝置，使單個機器人能夠在制造和裝備過程中交換使用不同的末端執行器增加柔性，被廣泛應用于自動點焊、弧焊、材料抓舉、沖壓、檢測、卷邊、裝配、材料去除、毛刺清理、包裝等操作。另外，工具快換裝置在一些重要的應用中能夠為工具提供備份工具，有效避免意外事件。相對人工需數小時更換工具，工具快換裝置自動更換備用工具能夠在數秒鐘內就完成。同時，該裝置還被廣泛應用在一些非機器人領域，包括托臺系統、柔性夾具、人工點焊和人工材料抓舉。
工業機器人視覺引導與定位
對于工作在自動化生產線上的工業機器人來說，其完成最多的一類操作是“抓取－放置”動作。為了完成這類操作，對被操作物體定位信息的獲取是必要的，首先機器人必須知道物體被操作前的位姿，以保證機器人準確地抓取；其次是必須知道物體被操作后的目標位姿，以保證機器人準確地完成任務。
在大部分的工業機器人應用場合，機器人只是按照固定的程序進行操作，物體的初始位姿和終止位姿是事先規定的，作業任務完成的質量由生產線的定位精度來保證。為了高質量作業，就要求生產線相對固定，定位精度高，這樣的結果是生產柔性下降，成本卻大大增加，此時生產線的柔性和產品質量是矛盾的。
視覺引導與定位是解決上述矛盾的理想工具。
工業機器人可以通過視覺系統實時地了解工作環境的變化，相應調整動作，保證任務的正確完成。這種情況下，即使生產線的調整或定位有較大的誤差也不會對機器人準確作業造成多大影響，視覺系統實際上提供了外部閉環控制機制，保證機器人自動補償由于環境變化而產生的誤差。
理想的視覺引導與定位應當是基于視覺伺服的。首先觀察物體的大致方位，然后機械手一邊運動一邊觀察機械手和物體之間的偏差，根據這個偏差調整機械手的運動方向，直到機械手和物體準確接觸為止。但是這種定位方式在實現上存在諸多困難。
直接視覺引導與定位是一次性地對在機器人環境中物體的空間位姿進行詳細描述，引導機器人直接地完成動作。與基于視覺伺服的方法相比，直接視覺引導的運算量大大減少，為實際應用創造了條件，但這必須基于一個前提：視覺系統能夠在機器人空間中（基坐標系中）精確測定物體的三維位姿信息。
解放雙手，工廠都整裝了哪些逆天生產線！未來“云工廠”還遠嗎？
大白的自動化星球
“自動化”成了這個時代新的烙印，是包括機械制造在內，眾領域的一次跨越式發展。好像什么設備、服務?+ “自動化”?的前綴，立馬逼格就有了。
那么問題來了：現代工業要如何優雅地趕上自動化浪潮？
答案是：——— 柔性化制造生產。
早期的機械制造自動化是采用機械或電氣部件的單機自動化或是簡單的自動生產線，處理的對象是離散工件。
20世紀60年代以后，由于電子計算機的應用，出現了數控機床、計算機輔助設計、計算機輔助制造、自動化倉庫等。研制出適應多品種、小批量生產型式的柔性制造系統（FMS）。
以柔性制造系統為基礎，柔性制造的路越走越廣，越走越深……
一、柔性制造系統（FMS)
FMS是由若干數控設備、物料運貯裝置和計算機控制系統組成的并能根據制造任務和生產品種變化而迅速進行調整的自動化制造系統。
常見的組成包括4臺或更多臺全自動數控機床，由集中的控制系統及物料搬運系統連接起來，可在不停機的情況下實現多品種、中小批量的加工及管理。
二、柔性制造單元（FMC)
FMC可視為一個規模最小的FMS，是FMS向廉價化及小型化方向發展的產物。約比FMS晚6～8年問世及投入使用。
它由1～2臺加工中心、工業機器人、數控機床及物料運送存貯設備構成。
其特點是實現單機柔性化及自動化，具有適應加工多品種產品的靈活性。
三、柔性制造線（FML)
FML是處于單一或少品種大批量非柔性自動線與中小批量多品種FMS之間的生產線。其加工設備可以是通用的加工中心、CNC機床；亦可采用專用機床或NC專用機床，對物料搬運系統柔性的要求低于FMS，但生產率更高。
它以離散型生產中的柔性制造系統和連續生過程中的分散型控制系統（DCS）為代表，技術已日臻成熟，已進入實用化階段。
四、柔性制造工廠（FMF)
FMF是將多條FMS連接起來，配以自動化立體倉庫，用計算機系統進行聯系，采用從訂貨、設計、加工、裝配、檢驗、運送至發貨的完整FMF。
它包括了CAD/CADM，并使計算機集成制造系統（CIMS）投入實際，實現生產系統柔性化及自動化，進而實現全廠范圍的生產管理、產品加工及物料貯運進程的全盤化。
FMF是自動化生產的最高水平，反映出世界上最先進的自動化應用技術。不久的將來，智慧工廠、數字化“云工廠”就是依靠該這個技術大繪藍圖吧！
自動化浪潮之巔！別告訴我，你還在用祖傳的生產線
大白的自動化星球
制造業是國民經濟的主體，是立國之本、興國之器、強國之基。制造業的發展離不開自動化，如今大行其道的就是自動化生產技術。
傳統的自動化生產技術固然可以顯著提高生產效率，然而其局限性也顯而易見，即無法很好地適應中小批量生產的要求。
隨著制造技術的發展，特別是自動控制技術、數控加工技術、工業機器人技術等的迅猛發展，柔性制造技術（FMT）應運而生。
柔性制造技術也稱柔性集成制造技術，是現代先進制造技術的統稱。柔性制造技術集自動化技術、信息技術和制作加工技術于一體，把以往工廠企業中相互孤立的工程設計、制造、經營管理等過程，在計算機及其軟件和數據庫的支持下，構成一個覆蓋整個企業的有機系統。
所謂“柔性”，即靈活性，主要表現在：
? 生產設備的零件、部件可根據所加工產品的需要變換；
?對加工產品的批量可根據需要迅速調整；
? 對加工產品的性能參數可迅速改變并及時投入生產；
? 可迅速而有效地綜合應用新技術；
? 對用戶、貿易伙伴和供應商的需求變化及特殊要求能迅速做出反應。
隨著社會進步和生活水平的提高，市場更加需要具有特色、符合顧客個人要求樣式和功能千差萬別的產品。激烈的市場競爭迫使傳統的大規模生產方式發生改變，要求對傳統的零部件生產工藝加以改進。
隨著批量生產時代正逐漸被適應市場動態變化的生產所替換，一個制造自動化系統的生存能力和競爭能力在很大程度上取決于它是否能在很短的開發周期內，生產出較低成本、較高質量的不同品種產品的能力。柔性已占有相當重要的位置。
人工智能賽博物理操作系統
AI-CPS OS
“人工智能賽博物理操作系統”（新一代技術+商業操作系統“AI-CPS OS”：云計算+大數據+物聯網+區塊鏈+人工智能）分支用來的今天，企業領導者必須了解如何將“技術”全面滲入整個公司、產品等“商業”場景中，利用AI-CPS OS形成數字化+智能化力量，實現行業的重新布局、企業的重新構建和自我的煥然新生。
AI-CPS?OS的真正價值并不來自構成技術或功能，而是要以一種傳遞獨特競爭優勢的方式將自動化+信息化、智造+產品+服務和數據+分析一體化，這種整合方式能夠釋放新的業務和運營模式。如果不能實現跨功能的更大規模融合，沒有顛覆現狀的意愿，這些將不可能實現。
領導者無法依靠某種單一戰略方法來應對多維度的數字化變革。面對新一代技術+商業操作系統AI-CPS OS顛覆性的數字化+智能化力量，領導者必須在行業、企業與個人這三個層面都保持領先地位：
重新行業布局：你的世界觀要怎樣改變才算足夠？你必須對行業典范進行怎樣的反思？
重新構建企業：你的企業需要做出什么樣的變化？你準備如何重新定義你的公司？
重新打造自己：你需要成為怎樣的人？要重塑自己并在數字化+智能化時代保有領先地位，你必須如何去做？
AI-CPS OS是數字化智能化創新平臺，設計思路是將大數據、物聯網、區塊鏈和人工智能等無縫整合在云端，可以幫助企業將創新成果融入自身業務體系，實現各個前沿技術在云端的優勢協同。AI-CPS OS形成的數字化+智能化力量與行業、企業及個人三個層面的交叉，形成了領導力模式，使數字化融入到領導者所在企業與領導方式的核心位置：
精細：這種力量能夠使人在更加真實、細致的層面觀察與感知現實世界和數字化世界正在發生的一切，進而理解和更加精細地進行產品個性化控制、微觀業務場景事件和結果控制。
智能：模型隨著時間（數據）的變化而變化，整個系統就具備了智能（自學習）的能力。
高效：企業需要建立實時或者準實時的數據采集傳輸、模型預測和響應決策能力，這樣智能就從批量性、階段性的行為變成一個可以實時觸達的行為。
不確定性：數字化變更顛覆和改變了領導者曾經仰仗的思維方式、結構和實踐經驗，其結果就是形成了復合不確定性這種顛覆性力量。主要的不確定性蘊含于三個領域：技術、文化、制度。
邊界模糊：數字世界與現實世界的不斷融合成CPS不僅讓人們所知行業的核心產品、經濟學定理和可能性都產生了變化，還模糊了不同行業間的界限。這種效應正在向生態系統、企業、客戶、產品快速蔓延。
AI-CPS OS形成的數字化+智能化力量通過三個方式激發經濟增長：
創造虛擬勞動力，承擔需要適應性和敏捷性的復雜任務，即“智能自動化”，以區別于傳統的自動化解決方案；
對現有勞動力和實物資產進行有利的補充和提升，提高資本效率；
人工智能的普及，將推動多行業的相關創新，開辟嶄新的經濟增長空間。
給決策制定者和商業領袖的建議：
超越自動化，開啟新創新模式：利用具有自主學習和自我控制能力的動態機器智能，為企業創造新商機；
迎接新一代信息技術，迎接人工智能：無縫整合人類智慧與機器智能，重新
評估未來的知識和技能類型；
制定道德規范：切實為人工智能生態系統制定道德準則，并在智能機器的開
發過程中確定更加明晰的標準和最佳實踐；
重視再分配效應：對人工智能可能帶來的沖擊做好準備，制定戰略幫助面臨
較高失業風險的人群；
開發數字化+智能化企業所需新能力：員工團隊需要積極掌握判斷、溝通及想象力和創造力等人類所特有的重要能力。對于中國企業來說，創造兼具包容性和多樣性的文化也非常重要。
子曰：“君子和而不同，小人同而不和。” ?《論語·子路》云計算、大數據、物聯網、區塊鏈和 人工智能，像君子一般融合，一起體現科技就是生產力。
如果說上一次哥倫布地理大發現，拓展的是人類的物理空間。那么這一次地理大發現，拓展的就是人們的數字空間。在數學空間，建立新的商業文明，從而發現新的創富模式，為人類社會帶來新的財富空間。云計算，大數據、物聯網和區塊鏈，是進入這個數字空間的船，而人工智能就是那船上的帆，哥倫布之帆！
新一代技術+商業的人工智能賽博物理操作系統AI-CPS OS作為新一輪產業變革的核心驅動力，將進一步釋放歷次科技革命和產業變革積蓄的巨大能量，并創造新的強大引擎。重構生產、分配、交換、消費等經濟活動各環節，形成從宏觀到微觀各領域的智能化新需求，催生新技術、新產品、新產業、新業態、新模式。引發經濟結構重大變革，深刻改變人類生產生活方式和思維模式，實現社會生產力的整體躍升。
產業智能官??AI-CPS
用“人工智能賽博物理操作系統”（新一代技術+商業操作系統“AI-CPS OS”：云計算+大數據+物聯網+區塊鏈+人工智能），在場景中構建狀態感知-實時分析-自主決策-精準執行-學習提升的認知計算和機器智能；實現產業轉型升級、DT驅動業務、價值創新創造的產業互聯生態鏈。
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新技術：“云計算”、“大數據”、“物聯網”、“區塊鏈”、“人工智能”；新產業：“智能制造”、“智能農業”、“智能金融”、“智能零售”、“智能城市”、“智能駕駛”；新模式：“財富空間”、“數據科學家”、“賽博物理”、“供應鏈金融”。
官方網站：AI-CPS.NET
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總結
以上是生活随笔為你收集整理的【柔性制造】工业机器人实现柔性制造离不开的核心部件的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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