工業(yè)機(jī)械臂的概念

　　工業(yè)機(jī)械臂是擬人手臂、手腕和手功能的機(jī)械電子裝置。它可把任一物件或工具按空間位姿(位置和姿態(tài))的時(shí)變要求進(jìn)行移動(dòng)，從而完成某一工業(yè)生產(chǎn)的作業(yè)要求。如夾持焊鉗或焊槍?zhuān)瑢?duì)汽車(chē)或摩托車(chē)車(chē)體進(jìn)行了點(diǎn)焊或弧焊;搬運(yùn)壓鑄或沖壓成型的零件或構(gòu)件;進(jìn)行激光切割;噴涂;裝配機(jī)械零部件等等。

　　根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，工業(yè)機(jī)械臂定義為“其操作機(jī)是自動(dòng)控制的，可重復(fù)編程、多用途，并可以對(duì)3個(gè)以上軸進(jìn)行編程。它可以是固定式或者移動(dòng)式。在工業(yè)自動(dòng)化應(yīng)用中使用”。操作機(jī)又定義為“是一種機(jī)器，其機(jī)構(gòu)通常由一系列相互鉸接或相對(duì)滑動(dòng)的構(gòu)件所組成。

　　工業(yè)機(jī)械臂通常有幾個(gè)自由度，用以抓取或移動(dòng)物體(工具或工件)。”所以對(duì)工業(yè)機(jī)械臂可能理解為：擬人手臂、手腕和手功能 的機(jī)械電子裝置;它可把任一物件或工具按空間位姿(位置和姿態(tài))的時(shí)變要求進(jìn)行移動(dòng)，從而完成某一工業(yè)生產(chǎn)的作業(yè)要求。如夾持焊鉗或焊槍?zhuān)瑢?duì)汽車(chē)或摩托車(chē)車(chē)體進(jìn)行了點(diǎn)焊或弧焊;搬運(yùn)壓鑄或沖壓成型的零件或構(gòu)件;進(jìn)行激光切割;噴涂;裝配機(jī)械零部件等等。

　　作為機(jī)械化和自動(dòng)化生產(chǎn)的新型機(jī)械設(shè)備，在生產(chǎn)過(guò)程中進(jìn)入到復(fù)雜多變、具有危險(xiǎn)性的工作環(huán)境，工業(yè)機(jī)械臂將代替人類(lèi)完成具有危害性的工作行為，降低了人力勞動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)，具有高強(qiáng)的性價(jià)比，實(shí)現(xiàn)規(guī)模化批量生產(chǎn)，優(yōu)化成本價(jià)格、通用性強(qiáng)，滿足各類(lèi)自動(dòng)化生產(chǎn)的需求、安全性能高，確保工人安全問(wèn)題的優(yōu)勢(shì)。

　　工業(yè)機(jī)械臂行業(yè)市場(chǎng)現(xiàn)狀分析

　　企查查數(shù)據(jù)顯示，以“機(jī)械臂”為關(guān)鍵詞進(jìn)行搜索，國(guó)內(nèi)相關(guān)專(zhuān)利申請(qǐng)數(shù)量逐年攀升。

　　根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，2021年全球的工業(yè)機(jī)械臂需求同比增長(zhǎng)20%，全球工業(yè)機(jī)器人銷(xiāo)量為38.4萬(wàn)臺(tái)，其中中國(guó)、南韓、日本、美國(guó)、德國(guó)，5個(gè)國(guó)家的總銷(xiāo)量占市場(chǎng)總額的68.83%，亞洲作為市場(chǎng)占比最高的地區(qū)，高達(dá)52.3%;工業(yè)機(jī)器人在亞洲的銷(xiāo)量從2015年—2021年上漲幅度為15%，其中以中國(guó)、日本、南韓和泰國(guó)最多，占亞洲地區(qū)總量的75%，占全球銷(xiāo)量的52.5%。

　　機(jī)械手臂在產(chǎn)業(yè)自動(dòng)化的應(yīng)用已經(jīng)相當(dāng)廣泛，主要是使用于人工無(wú)法進(jìn)行或者會(huì)耗費(fèi)較多時(shí)間來(lái)做的工作，機(jī)械手臂在精度與耐用性上可以減少許人為的不可預(yù)知問(wèn)題。自從第一臺(tái)產(chǎn)業(yè)用機(jī)器人發(fā)明以來(lái)，機(jī)械手臂的應(yīng)用除了從原本的主要用于工業(yè)制造上，商業(yè)農(nóng)業(yè)、醫(yī)療救援、娛樂(lè)服務(wù)、軍事保全甚至在太空探索等領(lǐng)域都可以發(fā)現(xiàn)其應(yīng)用裝置。

　　目前工業(yè)機(jī)器人主要的應(yīng)用國(guó)家以日本、南韓、德國(guó)為主，日本每萬(wàn)名工人擁有356臺(tái)工業(yè)機(jī)器人、南韓為484臺(tái)、德國(guó)為315臺(tái)，同時(shí)新增量占全球的35.8%，使上述國(guó)家成為工業(yè)機(jī)器人技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)及市場(chǎng)發(fā)展的主導(dǎo)者。

　　工業(yè)機(jī)械臂的分類(lèi)與應(yīng)用

　　搬運(yùn)機(jī)械臂，這種機(jī)械臂用途很廣，一般只需點(diǎn)位控制。即被搬運(yùn)零件無(wú)嚴(yán)格的運(yùn)動(dòng)軌跡要求，只要求始點(diǎn)和終點(diǎn)位姿準(zhǔn)確。如機(jī)床上用的上下料器人，工件堆垛機(jī)械臂，注塑機(jī)配套用的機(jī)械等。

　　焊接機(jī)械臂，這是目前使用最多的一類(lèi)機(jī)械臂，它又可分為點(diǎn)焊和弧焊兩類(lèi)。點(diǎn)焊機(jī)械臂負(fù)荷大基本介紹當(dāng)提到機(jī)械人時(shí)，許多人會(huì)想到有手，有腳的人型機(jī)械.不過(guò)，這類(lèi)機(jī)械人往往出現(xiàn)在科幻電影，娛樂(lè)場(chǎng)所，展覽會(huì)和玩具店中，它們與工業(yè)用的機(jī)械人大不相同

　　動(dòng)力系統(tǒng)是工業(yè)機(jī)械人在工作區(qū)內(nèi)移動(dòng)所需要的硬件，其中最重要的通常是機(jī)械臂。依據(jù)機(jī)械人的不同設(shè)計(jì)，它的各主軸會(huì)被設(shè)計(jì)為線性或旋轉(zhuǎn)移動(dòng)。軸的數(shù)目代表一個(gè)機(jī)械。人有多少個(gè)方向能夠獨(dú)立自由移動(dòng)，所以亦可以稱(chēng)為“自由度”假如體積相約，三個(gè)旋轉(zhuǎn)軸或自由度的機(jī)械人會(huì)有最大的工作范圍。工業(yè)機(jī)械人通常有2至10軸或自由度.不過(guò)，大多數(shù)機(jī)械人的自由度約為5至6個(gè)。

　　根據(jù)中國(guó)電子學(xué)會(huì)《中國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告(2021年)》(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“《報(bào)告》”)，機(jī)器人市場(chǎng)一般劃分為工業(yè)機(jī)器人、服務(wù)機(jī)器人和特種機(jī)器人三大類(lèi)別。《報(bào)告》預(yù)測(cè)，2021年全球機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到335.8億美元。其中，工業(yè)機(jī)器人144.9億美元，服務(wù)機(jī)器人和特種機(jī)器人則分別為125.2億美元、65.7億美元。工業(yè)機(jī)器人在機(jī)器人整體市場(chǎng)中的貢獻(xiàn)份額約為43%。

　　在工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)，人們對(duì)裝卸機(jī)器人、碼垛機(jī)器人、搬運(yùn)機(jī)器人、焊接機(jī)器人等的應(yīng)用己經(jīng)很廣泛和成熟。在當(dāng)前的機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)，應(yīng)用最廣泛的自動(dòng)化機(jī)械裝置當(dāng)屬機(jī)械臂，機(jī)械臂技術(shù)不僅可以提高生產(chǎn)效率，還可以節(jié)省人工成本，我國(guó)正處于從制造大國(guó)向制造強(qiáng)國(guó)的轉(zhuǎn)型升級(jí)階段，人口紅利逐漸削弱，勞動(dòng)力供應(yīng)缺口越來(lái)越大。