1_第八章 自動供料裝置和工業(yè)機器人ppt課件

1、第八章自動供料安裝和工業(yè)機器人第一節(jié)自動供料安裝概述第二節(jié)自動供料安裝構造第三節(jié)工業(yè)機器人概述第四節(jié)工業(yè)機器人的機械構造第五節(jié)工業(yè)機器人的運用.第一節(jié)自動供料安裝概述圖8-1自動供料安裝1料斗2定向機構3料道4料倉5隔料器6上料機構7剔除器8傳動安裝一、自動供料安裝的分類和組成.第一節(jié)自動供料安裝概述表8-1自動供料安裝的組成及其作用二、件料供料安裝特點和運用范圍.第一節(jié)自動供料安裝概述1.料斗式自動供料安裝2.料倉式半自動供料安裝三、自動供料安裝運用要點1)供料安裝的構造應盡能夠簡單可靠，并防止因夾緊位置不正確或送料長度缺乏等緣由產生廢品或發(fā)惹事故。2)供料安裝應有一定的調整范圍。3)滿足工

2、件的一些特殊要求，例如對一些輕薄零件或易碎的零件，其夾緊卡爪應采用較軟的資料且夾緊力應能進展調整，以保證被夾持工件變形小和不破碎。.第二節(jié)自動供料安裝構造一、定向機構1.定向機構的任務方法(1)抓取法定向機構經過運動抓取工件的一些特殊外表如凸肩、內孔、凹槽等，使之定向陳列。(2)型孔選取法利用定向機構上一定外形尺寸的孔穴進展挑選分別，只需與型孔位置及外形一致的工件，才干經過而獲得定向陳列。(3)剔除法在工件的運轉過程中，利用工件尺寸外形差別或重心位置不同來剔除定向不正確的工件。2.常用定向機構.第二節(jié)自動供料安裝構造圖8-2鉤子式定向機構1受料管2轉盤3鉤子4隔板.第二節(jié)自動供料安裝構造圖8-

3、3鏈板式定向機構a)抓取圓柱類工件b)抓取圓片、圓環(huán)類工件c)抓取螺釘類工件1儲料倉2工件3取料鏈板.第二節(jié)自動供料安裝構造圖8-4轉筒滑槽式定向機構1取料板2轉筒3工件4定向滑槽5棘輪剔除器.第二節(jié)自動供料安裝構造圖8-5徑向槽式定向機構1帶徑向槽的轉盤2受料槽3擋板.第二節(jié)自動供料安裝構造圖8-6轉盤型孔式定向機構1圓盤2圓環(huán)3轉筒4料斗5柱套6工件7軸8帶輪9儲料槽.第二節(jié)自動供料安裝構造圖8-7帶徑向槽的二次定向機構1料斗內壁2帶缺口的圓盤3徑向內槽4攪拌葉片二、料斗.第二節(jié)自動供料安裝構造圖8-8料斗的外形a)斜放的圓柱形b)錐形c)矩形.第二節(jié)自動供料安裝構造圖8-9直槽式的振動上

4、料安裝1料槽2工件3彈簧片4電磁鐵5基座1.振動式料斗.第二節(jié)自動供料安裝構造圖8-10振動式料斗自動上料安裝1圓筒2筒底3、5銜接塊4板彈簧6底盤7導向軸8彈簧9、10支架11支座12支承盤13調理螺釘14鐵心線圈15銜鐵.第二節(jié)自動供料安裝構造圖8-11杯狀工件的定向構造.第二節(jié)自動供料安裝構造圖8-12帶肩工件的定向構造(一).第二節(jié)自動供料安裝構造圖8-13帶肩工件的定向構造(二).第二節(jié)自動供料安裝構造圖8-14帶臺階工件的定向構造.第二節(jié)自動供料安裝構造圖8-15回轉式料斗a)滾筒式b)磁力式2.回轉式料斗.第二節(jié)自動供料安裝構造3.往復滑塊式料斗圖8-16往復滑塊式料斗.第二節(jié)自

5、動供料安裝構造圖8-17噴油攪拌式料斗4.噴油攪拌式料斗5.噴氣式料斗.第二節(jié)自動供料安裝構造圖8-18噴氣式料斗三、料倉.第二節(jié)自動供料安裝構造圖8-19靠工件自重送進的料倉a)直線式b)曲線式c)螺旋式d)料斗式e)輔助料箱安裝.第二節(jié)自動供料安裝構造圖8-20強迫送進的料倉a)重錘式b)彈簧式c)摩擦式d)鏈式e)輪式2.強迫送進的料倉.第二節(jié)自動供料安裝構造四、攪動器圖8-21掛料景象和具有豎直壁的料斗a)拱形堵塞b)單豎直壁料斗c)雙豎直壁料斗.第二節(jié)自動供料安裝構造圖8-22拱形消除器a)杠桿式b)凸輪式c)電磁振動式d)棘齒式1拱形消除器2料倉3工件五、剔除器六、分路器.第二節(jié)自

6、動供料安裝構造圖8-23扇塊式料斗七、送料槽.第二節(jié)自動供料安裝構造圖8-24剔除器a)杠桿式b)棘輪式c)扇形遮板式d)扇形滑動式.第二節(jié)自動供料安裝構造圖8-25分路器a)自重式b)外力式c)電磁式d)滑塊式.第二節(jié)自動供料安裝構造圖8-26滾道a)開式b)閉式c)可調式.第二節(jié)自動供料安裝構造圖8-27滑道a)、b)V形c)、d)圓形e)半圓形八、隔料器.第二節(jié)自動供料安裝構造圖8-28導軌式滑道a)、b)雙軌式c)單軌式.第二節(jié)自動供料安裝構造圖8-29槽形滑道a)閉式b)開式.第二節(jié)自動供料安裝構造圖8-30滾子道a)輪式b)輥式c)軸承式1)具有往復運動的隔離器(圖8-31a、b、

7、c)。.第二節(jié)自動供料安裝構造2)具有搖擺運動的隔離器(圖8-31d、e)。3)具有回轉運動的隔離器(圖8-31f、g、h)。圖8-31隔離器的構造方式a)、b)、c)往復運動隔離器d)、e)搖擺運動隔離器f)、g)、h)回轉運動隔離器.第二節(jié)自動供料安裝構造九、上料器1.往復運動的上料機構圖8-32車床用直線往復式上料機構1床身2工件3上料手4料倉5氣缸.第二節(jié)自動供料安裝構造8M33.tif.第二節(jié)自動供料安裝構造圖8-33自重式直線上料機構2.擺動運動的上料機構.第二節(jié)自動供料安裝構造圖8-34滾絲機用搖擺式上料機構1滾絲輪2工件3壓板4搖擺式上料機構.第二節(jié)自動供料安裝構造圖8-35間

8、歇旋轉運動上料機構1頂尖2料槽3間歇旋轉圓盤4料倉5工件3.旋轉運動上料機構.第二節(jié)自動供料安裝構造8M36.tif.第二節(jié)自動供料安裝構造圖8-36旋轉運動上料器.第二節(jié)自動供料安裝構造圖8-37復合運動上料機構a)主軸上料安裝b)用六角刀架作上料安裝1料倉2工件3夾料器4主軸.第二節(jié)自動供料安裝構造圖8-38彈簧夾持上料器4.復合運動上料機構.第三節(jié)工業(yè)機器人概述一、機器人技術的開展及工業(yè)機器人定義1.機器人開展概略2.工業(yè)機器人的定義二、機器人的分類1.按“代分類(1)第一代工業(yè)機器人包含可編程序機器人、固定程序(即上下料機)機器人，以及示教再現(xiàn)式工業(yè)機器人。(2)第二代工業(yè)機器人具有視

9、覺、觸覺等傳感器和攝像機、計算機組成的“手眼協(xié)調系統(tǒng)。(3)第三代工業(yè)機器人即所謂“智能機器人。2.按機器人功能分類.第三節(jié)工業(yè)機器人概述(1)順序控制型機器人采用順序控制器，按事先編制的指令完成預定的動作序列。(2)示教再現(xiàn)型機器人操作人員示范地“教機器人完成某項作業(yè)的全過程，機器人的記憶安裝(如磁盤、磁帶或隨機儲存器)按一定速度記錄下機器人沿軌跡運動時經過點的全部位置姿態(tài)信息和操作內容。(3)數(shù)據(jù)機器人它以機器人言語為工具。(4)自順應型機器人是在計算機控制的根底上，采用了環(huán)境覺得(如視覺、觸覺等)反響。(5)智能機器人它是最高程度的機器人，它除了具有感知環(huán)境和簡單的順應環(huán)境功能外，還具有

10、較強的識別了解環(huán)境功能，決策規(guī)劃功能以及功能完備的人機接口，即具有人的某些智能。.第三節(jié)工業(yè)機器人概述3.按機器人運動控制方式分類(1)點位控制機器人在預定點處準確控制機器端部的位置和姿態(tài)，完成預定操作要求。(2)延續(xù)途徑控制機器人其端部在作業(yè)空間的運動過程都是處于準確控制之下，不僅可以使得手部位置沿著任不測形的空間曲線進展運動，而手部沿曲線軌跡上各點的姿態(tài)也可以經過腕關節(jié)的運動得到控制。4.按坐標方式分類(見圖8-39)(1)圓柱坐標型(回轉)機器人如圖8-39a所示，這種運動方式的工業(yè)機器人，臂部不僅能沿X、Z坐標直線挪動，同時能繞Z坐標回轉，運動范圍是以Z軸為軸線的空心圓柱體。(2)直角

11、坐標型(直移)機器人.第三節(jié)工業(yè)機器人概述圖8-39工業(yè)機器人的坐標系a)圓柱坐標型b)直角坐標型c)極坐標型d)關節(jié)型(3)極坐標型(球坐標)機器人如圖8-39c所示，.第三節(jié)工業(yè)機器人概述這種運動方式的工業(yè)機器人，臂部由一個直線運動和兩個回轉運動組成，其運動范圍是一個空心球體。(4)關節(jié)型機器人如圖8-39d所示，關節(jié)型工業(yè)機器人，臂部由大、小臂組成，具有人手臂的某些特征。三、工業(yè)機器人的主要特性表示方法1.坐標系.第三節(jié)工業(yè)機器人概述圖8-40工業(yè)機器人的坐標系.第三節(jié)工業(yè)機器人概述圖8-416軸機器人的任務空間2.機械構造類型3.任務空間.第四節(jié)工業(yè)機器人的機械構造一、工業(yè)機器人的構成

12、圖8-42工業(yè)機器人系統(tǒng)的組成1機座2控制安裝3操作機.第四節(jié)工業(yè)機器人的機械構造二、手部1.手部的功能和分類圖8-43機械夾持式手部a)單支點回轉型b)雙支點回轉型c)平移外夾型d)回轉內撐型.第四節(jié)工業(yè)機器人的機械構造2.夾持式手部的構造(1)夾持式手部的類型1)按運動方式可分為回轉式和平移式。2)按手指關節(jié)可分為無關節(jié)型、固定關節(jié)型和自在關節(jié)型。3)按指端外形可分為V型、平面型和其他外形。4)按指面外形可分為光滑型、齒型和柔性型。(2)夾持式手部的常見構造1)回轉式.第四節(jié)工業(yè)機器人的機械構造 滑槽杠桿式構造圖8-44所示為滑槽杠桿雙支點回轉式手部，杠桿形手指5的一端為V形指，另一端開有

13、長滑槽，驅動桿2上的圓柱銷3套在滑槽內。當驅動桿連同圓柱銷作往復直線運動時，即可帶動手指繞其支點銷軸4，作相對轉動，實現(xiàn)手指的夾緊與松開?；鄹軛U式手部構造簡單，制造容易，可得到較大的開閉角，其定心精度主要受滑槽的制造精度影響，機構無自鎖性能，需靠外力鎖緊，普通用于夾持中小型工件。.第四節(jié)工業(yè)機器人的機械構造圖8-44滑槽杠桿回轉式構造1支架2驅動桿3圓柱銷4銷軸5杠桿形手指.第四節(jié)工業(yè)機器人的機械構造圖8-45斜楔杠桿回轉式構造1杠桿形手指2彈簧3滾子4楔塊5驅動器 斜楔杠桿式構造圖8-45所示為單作用斜楔杠桿回轉式手部，.第四節(jié)工業(yè)機器人的機械構造楔塊4向下運動，抑制彈簧力，使杠桿形手指1

14、裝有滾輪的一端向外撐開，手指夾緊工件。楔塊向上運動，在彈簧力作用下，手指松開。楔塊杠桿式手部構造簡單，制造方便，影響定心精度的主要要素是斜楔面的對稱性，其承載才干比滑槽杠桿式大，普通用于夾持中小型工件。 連桿杠桿式構造圖8-46所示為雙支點回轉型連桿杠桿式手部，驅動桿1末端與連桿2由銷鉸接，連桿的另一端與杠桿形手指3鉸接。當驅動桿作直線往復運動時，經過連桿推進杠桿手指繞支點O1、O2作回轉運動，使手指閉合或松開。連桿杠桿式手部構造，承載才干較大，開閉范圍不大，其定心精度受連桿兩側的對稱性影響，機構環(huán)節(jié)多，定心精度比斜楔杠桿式差，多用于夾持大型工件。.第四節(jié)工業(yè)機器人的機械構造2)平移式 齒輪齒

15、條平移連桿式構造如圖8-47所示，驅動力Fp推進齒條桿和兩個扇形齒輪，扇形齒輪帶動平行四邊形的鉸鏈機構驅動兩鉗爪平移，以夾緊和松開工件。該構造因鉸鏈和構件較多，傳動效率較低，為保證有足夠的強度，平行四邊形桿件不宜細長。8M46.tif.第四節(jié)工業(yè)機器人的機械構造圖8-46連桿杠桿回轉式構造1驅動桿2連桿3杠桿形手指4銷軸.第四節(jié)工業(yè)機器人的機械構造圖8-47齒輪齒條平移連桿式構造1扇形齒輪2齒條桿3驅動器4機座5、6連桿7鉗爪 左右旋絲杠式構造如圖8-48所示，.第四節(jié)工業(yè)機器人的機械構造由驅動電動機帶動兩端旋向相反的絲杠，鉗爪沿導軌作平移運動。這種夾持器可配置單獨的伺服電動機或步進電動機驅動

16、，方便地經過編程控制電動機的旋轉來夾緊和松開不同尺寸規(guī)格的工件。假設采用滾珠絲杠和滾動導軌，能得到很高的反復定位精度(可達0.005mm)。平移型鉗爪可使工件自動定心，但其構造復雜，制造費用高。.第四節(jié)工業(yè)機器人的機械構造8M48.tif.第四節(jié)工業(yè)機器人的機械構造圖8-48左右旋絲杠平移式構造1驅動電動機2左右旋絲桿3導軌4鉗爪.第四節(jié)工業(yè)機器人的機械構造圖8-49叉托式手部3.鉤托式和彈簧式手部構造.第四節(jié)工業(yè)機器人的機械構造(1)簡單叉托式這是最簡單的手指，是一種固定的鉤托式手部，見圖8-49。(2)機構實現(xiàn)鉤托圖8-50所示為一種本身無單獨驅動安裝的鉤托式構造，它借助臂部的動力使手部向

17、下運動，觸桿3碰觸工件后，傳動齒條1和齒輪2，使與齒輪固接在一同的手爪閉合，然后靠人力使支配桿6下降，帶動凸塊4落入凸輪5的缺口，卡住凸輪，手爪閉鎖完成鉤托動作。.第四節(jié)工業(yè)機器人的機械構造圖8-50齒條傳動鉤托式構造1齒條2齒輪3觸桿4凸塊5凸輪6支配桿7彈簧.第四節(jié)工業(yè)機器人的機械構造8M51.tif.第四節(jié)工業(yè)機器人的機械構造圖8-51齒輪杠桿鉤托式構造1液壓缸2齒輪3杠桿形手指4銷軸.第四節(jié)工業(yè)機器人的機械構造8M52.tif.第四節(jié)工業(yè)機器人的機械構造圖8-52彈簧杠桿式構造1彈簧2定位塊3杠桿形手指4工件(3)彈簧式圖8-52所示為彈簧杠桿式構造。4.吸盤式手部構造(1)空氣負壓吸

18、盤它靠負壓吸附工件。1)擠氣式如圖8-53a所示，在外力作用下，使富于彈性的吸盤3受壓變形，腔內空氣從密封蓋2處排出。.第四節(jié)工業(yè)機器人的機械構造圖8-53空氣負壓吸盤構造a)擠氣式b)真空式c)噴氣式1壓桿2密封蓋3吸盤4工件2)真空式采用真空泵抽氣，使吸盤內腔構成真空而產生吸力，.第四節(jié)工業(yè)機器人的機械構造如圖8-53b所示。3)噴氣式如圖8-53c所示，緊縮空氣通入噴嘴，噴嘴處的高速氣流使其附近及吸盤內腔構成負壓而產生對工件的吸附作用。圖8-54氣缸驅動的真空吸盤1臂部2腕部3吸盤架4吸盤5導向桿6活塞桿7彈簧.第四節(jié)工業(yè)機器人的機械構造(2)磁力吸盤構造簡單，但僅能吸附導磁性資料制造的

19、工件。1.液壓(氣)缸驅動的腕部構造(1)具有一個自在度的擺動液壓缸驅動的腕部構造圖8-56所示為采用擺動液壓缸驅動作回轉運動的腕部構造。圖8-55磁力吸盤1線圈2鐵心3工件4內盤體5隔磁物6外盤面7盤體.第四節(jié)工業(yè)機器人的機械構造圖8-56擺動液壓缸驅動的腕部構造1活塞2、4油路3、7進、排油孔5定片6動片(2)齒條齒輪液壓缸驅動的腕部構造腕部構造采用齒條齒輪液壓.第四節(jié)工業(yè)機器人的機械構造缸驅動，能抑制采用擺動液壓缸時的密封困難、易泄露、輸出轉矩不穩(wěn)定、擺動角度小等缺陷。(3)平移運動的腕部構造腕部通常采用液壓缸驅動平移構造來滿足直線挪動的需求。圖8-57腕部平移構造1拖板2調整壓板3軸承

20、4腕架5軸承銷6、7內六角螺釘8雙頭活塞9缸體10密封圈11圓柱銷.第四節(jié)工業(yè)機器人的機械構造2.機械傳動的腕部構造(1)具有二個自在度的機械傳動腕部構造如圖8-58所示，手腕的驅動電動機經減速器，經過鏈條6傳動、使鏈輪4、軸10和錐齒輪9、11旋轉并帶動軸14做回轉，其轉角為1；經過鏈條7、由鏈輪5直接帶動手腕殼體8回轉，實現(xiàn)手腕繞軸10的擺動，其回轉角為。圖8-58二個自在度的機械傳動腕部構造1、2、3、12、13軸承4、5鏈輪6、7鏈條8殼體9、11錐齒輪10、14軸15法蘭盤.第四節(jié)工業(yè)機器人的機械構造圖8-59三個自在度的機械傳動腕部1、2、3、4、5、6、7、11、12、13、14

21、、15齒輪8手部9、10、16殼體(2)具有三個自在度的機械傳動腕部構造圖8-59所示為其傳動機.第四節(jié)工業(yè)機器人的機械構造構簡圖。1)手爪回轉運動，當B、T軸不動，S軸以ns轉動時，經齒輪1、3、2、4、5、6將回轉運動傳給手爪8軸上的錐齒輪7，實現(xiàn)手爪的回轉運動n7(轉向如圖示)。2)手腕擺動運動及其誘導運動，當B、S軸不動，T軸以nT轉動時，直接驅動回轉殼體10繞T軸轉動，實現(xiàn)手腕的擺動運動nT。3)手腕俯仰運動及其誘導運動，當S、T軸不動，B軸以nB轉動時，經齒輪15、13、14、12將運動傳給錐齒輪11，驅動殼體9實現(xiàn)俯仰運動n9(轉向如圖示)。四、臂部.第四節(jié)工業(yè)機器人的機械構造圖8-60液壓缸驅動的臂部構造1活塞桿2液壓缸3手臂端部4手臂支架5導軌6中間機座7、9齒輪8擋塊10行程開關11擺動液壓缸.第四節(jié)工業(yè)機器人的機械構造圖8-61采用倍增機構的伸縮臂構造1氣缸2活塞桿3齒輪4固定齒條5伸縮臂6手部.第四節(jié)工業(yè)機器人的機械構造圖8-62多關節(jié)式臂部構造M伺服電動機B制動閘R諧波齒輪減速器回轉角.第四節(jié)工業(yè)機器人的機械構造圖8-63俯仰臂構造1耳叉2銷軸3軸承4擺動缸5手臂6活塞桿7導向套8俯仰缸9立柱10動片11軸套12定片.第五節(jié)工業(yè)機器人的運用一、工業(yè)機器人的適用場所1)在危險、不平安