工業(yè)機器人技術(shù)及應(yīng)用PPT課件.ppt

1、工業(yè)機器人技術(shù)及應(yīng)用, 搬運機器人及其操作應(yīng)用,講授：王興,1,章節(jié)目錄,5.1 搬運機器人的分類及特點,5.2 搬運機器人的系統(tǒng)組成,5.3 搬運機器人的作業(yè)示教,5.3.1 冷加工搬運機器人,5.3.2 熱加工搬運機器人,思考練習(xí),學(xué)習(xí)目標 導(dǎo)入案例,擴展與提高 本章小結(jié),課堂認知,5.4 搬運機器人的周邊設(shè)備 .,5.4.1 周邊設(shè)備,5.4.2 工位布局,返回,目錄,1/52,2,課前回顧,所,處,位,置,如何使用在線示教方式進行工業(yè)機器人任務(wù)編程 ？,如何進行工業(yè)機器人離線作業(yè)示教再現(xiàn) ？,【,課,前,回,顧,】,返回,目錄,2/52,3,學(xué)習(xí)目標,所,處,位,置,了解搬運機器人的分

2、類及,能夠識別搬運機器人工作,特點,站基本構(gòu)成,【,學(xué),掌握搬運機器人的系統(tǒng)組,能夠進行搬運機器人的簡,習(xí),目,成及其功能,單作業(yè)示教,標,】,熟悉搬運機器人作業(yè)示教,的基本流程,熟悉搬運機器人的周邊設(shè),備與布局,返回,目錄,3/52,認知目標,能力目標,4,導(dǎo)入案例,所,處,機器人助力機床上下料，國產(chǎn)高效智能壓鑄裝備研制成功,位,置,智能壓鑄島是以壓鑄機為核心設(shè)備構(gòu)成的一組智能化生產(chǎn)單元，以無人化生,產(chǎn)管理方式自動完成從原材料到,【,合格鑄件成品間的工藝生產(chǎn)流程，,導(dǎo),入,實現(xiàn)壓鑄生產(chǎn)的程序化、數(shù)字化,案,和遠程控制。 高效智能壓鑄島以,例,】,壓鑄機為 核心，配備 3-10 個機器,人和多

3、部 AGV 小車，集成多個控,制系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)、檢測系統(tǒng)于,一體，包括鋁液智能熔化系統(tǒng)、,伺服定量澆注系統(tǒng)、爐料回收系,統(tǒng)、智能熔體含氣量檢測系統(tǒng)、,真空壓鑄系統(tǒng)自動模溫機、 自動三維伺服噴涂機械手、耐高溫抗腐蝕的裝件取件,機器人、鑲嵌自動快速加熱和均溫裝置、自動型芯冷卻系統(tǒng)、自動余料去除及飛,邊清理裝置、大型精密壓鑄模具、輸送帶、冷卻裝置、在線智能檢測系統(tǒng)、激光,打標機、智能轉(zhuǎn)運小車、壓鑄生產(chǎn)信息化管理系統(tǒng)、嵌入式專用控制器、壓鑄專,返回,家系統(tǒng)等設(shè)備和系統(tǒng)。,目錄,4/52,5,5.1 搬運機器人的分類及特點,搬運機器人具有通用性強、工作穩(wěn)定的優(yōu)點，且操作簡便、功能豐富，逐漸,所,向第三代

4、智能機器人發(fā)展，其主要優(yōu)點有。,處,位,置,動作穩(wěn)定和提高搬運準確性 。,【,提高生產(chǎn)效率，解放繁重體力勞動，,課,堂,實現(xiàn)“無人”或“少人”生產(chǎn) 。,認,知,】,改善工人勞作條件，擺脫有毒、有,害環(huán)境 。,柔性高、適應(yīng)性強，可實現(xiàn)多,形狀、不規(guī)則物料搬運 。,定位準確，保證批量一致性 。,降低制造成本，提高生產(chǎn)效益。,返回,目錄,5/52,6,5.1 搬運機器人的分類及特點,從結(jié)構(gòu)形式上看，搬運機器人可分為 龍門式搬運機器人、懸臂式搬運機器,所,處,人、側(cè)壁式搬運機器人、擺臂式搬運機器人和關(guān)節(jié)式搬運機器人 。,位,置,【,課,堂,認,知,】,懸臂式搬運機器人,龍門式搬運機器人,側(cè)壁式搬運機器

5、人,返回,擺臂式搬運機器人,關(guān)節(jié)式搬運機器人,搬運機器人分類,目錄,6/52,7,5.1 搬運機器人的分類及特點,龍門式搬運機器人,所,處,其坐標系主要由 X 軸、 Y 軸和 Z 軸組成。其多采用模塊化結(jié)構(gòu)，可依據(jù)負,位,載位置、大小等選擇對應(yīng)直線運動單元及組合結(jié)構(gòu)形式，可實現(xiàn)實現(xiàn)大物料、,置,重噸位搬運，采用直角坐標系，編程方便快捷， 廣泛運用于生產(chǎn)線轉(zhuǎn)運及機,床上下料等大批量生產(chǎn)過程。,懸臂式搬運機器人,【,課,其坐標系主要由 X 軸、 Y 軸和 Z 軸組成。其也可隨不同的應(yīng)用采取相應(yīng),堂,認,的結(jié)構(gòu)形式 。廣泛運用于臥式機床、立式機床及特定機床內(nèi)部和沖壓機熱,知,處理機床自動上下料。,】

6、,X,Z,Y,Y,Z,X,返回,懸臂式搬運機器人,龍門式搬運機器人,目錄,7/52,8,5.1 搬運機器人的分類及特點,側(cè)壁式搬運機器人,所,處,其坐標系主要由 X 軸、 Y 軸和 Z 軸組成。其也可隨不同的應(yīng)用采取相應(yīng)的結(jié),位,構(gòu)形式。主要運用于立體庫類，如檔案自動存取、全自動銀行保管箱存取系統(tǒng),置,等。,擺臂式搬運機器人,【,課,其坐標系主要由 X 軸、 Y 軸和 Z 軸組成。 Z 軸主要是升降，也稱為主軸。 Y,堂,軸的移動主要通過外加滑軌， X 軸末端連接控制器，其繞 X 軸的轉(zhuǎn)動，實現(xiàn) 4,認,知,軸聯(lián)動。 廣泛應(yīng)用于國內(nèi)外生產(chǎn)廠家，是關(guān)節(jié)式機器人的理想替代品，但其,】,負載程度相對

7、于關(guān)節(jié)式機器人小。,X,Z,Z,Y,Y,X,返回,側(cè)壁式搬運機器人,擺臂式搬運機器人,目錄,8/52,9,5.1 搬運機器人的分類及特點,關(guān)節(jié)式搬運機器人,所,處,關(guān)節(jié)式搬運機器人是當今工業(yè)產(chǎn)業(yè)中常見的機型之一，其擁有 56 個軸，行為,位,動作類似于人的手臂，具有結(jié)構(gòu)緊湊、占地空間小、相對工作空間大、自由度高,置,等特點，適合于幾乎任何軌跡或角度的工作。,【,課,堂,認,知,】,關(guān)節(jié)式搬運機器人,龍門式、懸臂式、側(cè)壁式和擺臂式搬運機器人均在直角式坐標系下作業(yè)，,其適應(yīng)范圍相對較窄、針對性較強，適合定制專用機來滿足特定需求。,直角式（桁架式）搬運機器人和關(guān)節(jié)式機器人在實際運用中都有如下特性 :

8、,1 ）能夠?qū)崟r調(diào)節(jié)動作節(jié)拍、移動速率、末端執(zhí)行器動作狀態(tài)。,2 ）可更換不同末端執(zhí)行器以適應(yīng)物料形狀的不同，方便、快捷。,返回,3 ）能夠與傳送帶、移動滑軌等輔助設(shè)備集成，實現(xiàn)柔性化生產(chǎn)。,目錄,4 ）占地面積相對小、動作空間大，減少廠源限制。,9/52,10,5.2 搬運機器人的系統(tǒng)組成,搬運機器人是一個完整系統(tǒng)。以關(guān)節(jié)式搬運機器人為例，其工作站主要有 操作,所,機、控制系統(tǒng)、搬運系統(tǒng)（氣體發(fā)生裝置、真空發(fā)生裝置和手爪等）和安全保護裝,處,置組成。,位,置,5,3,1,2,6,【,課,堂,認,知,4,】,1 機器人控制柜； 2 示教器； 3 氣體發(fā)生裝置； 4 真空發(fā)生裝置； 5 操作機；

9、 6 端拾器（手爪）,搬運機器人系統(tǒng)組成,返回,目錄,10/52,11,5.2 搬運機器人的系統(tǒng)組成,關(guān)節(jié)式搬運機器人常見的本體有 4-6 軸。 6 軸搬運機器人本體部分具有回轉(zhuǎn)、,所,抬臂、前伸、手腕旋轉(zhuǎn)、手腕彎曲和手腕扭轉(zhuǎn) 6 個獨立旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)，多數(shù)情況下 5 軸,處,位,搬運機器人略去手腕旋轉(zhuǎn)這一關(guān)節(jié)， 4 軸搬運機器人則略去了手腕旋轉(zhuǎn)和手腕彎,置,曲這兩個關(guān)節(jié)運動。,【,課,堂,認,知,】,c) 六軸,a) 四軸,b) 五軸,返回,搬運機器人運動軸,目錄,11/52,12,5.2 搬運機器人的系統(tǒng)組成,常見的搬運機器人末端執(zhí)行器有 吸附式 、 夾鉗式 和 仿人式 等。,所,處,吸附式,吸

10、附式末端執(zhí)行器依據(jù)吸力不同可分為 氣吸附 和 磁吸附 。,位,置,1) 氣吸附 主要是利用吸盤內(nèi)壓力和大氣壓之間壓力差進行工作，依據(jù)壓,力差分為真空吸盤吸附、氣流負壓氣吸附、擠壓排氣負壓氣吸附等。,【,課,堂,通過連接真空發(fā)生裝置和氣,認,知,體發(fā)生裝置實現(xiàn)抓取和釋放,】,工件，工作時，真空發(fā)生裝置,將吸盤與工件之間的空氣吸走,使其達到真空狀態(tài)，此時，吸,盤內(nèi)的大氣壓小于吸盤外大氣,壓，工件在外部壓力的作用下,被抓取。,1 橡膠吸盤； 2 固定環(huán)； 3 墊片,4 支撐桿； 5 螺母； 6 基板,真空吸盤吸附,返回,目錄,12/52,13,5.2 搬運機器人的系統(tǒng)組成,1) 氣吸附 主要是利用吸

11、盤內(nèi)壓力和大氣壓之間壓力差進行工作，依據(jù)壓,所,力差分為真空吸盤吸附、氣流負壓氣吸附、擠壓排氣負壓氣吸附等。,處,位,置,【,課,堂,利用流體力學(xué)原理，通過,認,知,壓縮空氣（高壓）高速流,】,動帶走吸盤內(nèi)氣體（低壓）,使吸盤內(nèi)形成負壓，同樣,利用吸盤內(nèi)外壓力差完成,取件動作，切斷壓縮空氣,隨即消除吸盤內(nèi)負壓，完,成釋放工件動作。,1 橡膠吸盤； 2 心套； 3 透氣螺釘,4 支撐架； 5 噴嘴； 6 噴嘴套,氣流負壓氣吸附,返回,目錄,13/52,14,5.2 搬運機器人的系統(tǒng)組成,1) 氣吸附 主要是利用吸盤內(nèi)壓力和大氣壓之間壓力差進行工作，依據(jù)壓,所,力差分為真空吸盤吸附、氣流負壓氣吸附

12、、擠壓排氣負壓氣吸附等。,處,位,置,【,課,堂,認,利用吸盤變形和拉,知,桿移動改變吸盤內(nèi),】,外部壓力完成工件,吸取和釋放動作。,1 橡膠吸盤； 2 彈簧； 3 拉桿,擠壓排氣負壓氣吸附,返回,目錄,14/52,15,5.2 搬運機器人的系統(tǒng)組成,2) 磁吸附 利用磁力進行吸取工件， 常見的磁力吸盤分為 永磁吸盤、電磁吸,所,處,盤、電永磁吸盤 等。,位,置,利用磁力線通路的連續(xù)性及,【,磁場疊加性而工作，永磁吸,課,堂,盤的磁路為多個磁系，通過,認,磁系之間的相互運動來控制,知,】,工作磁極面上的磁場強度的,強弱進而實現(xiàn)工件的吸附和,釋放動作。,1 非導(dǎo)磁體； 2 永磁鐵； 3 磁軛；

13、4 工件,永磁吸附,返回,目錄,15/52,16,5.2 搬運機器人的系統(tǒng)組成,所,夾鉗式,通過手爪的開啟閉合實現(xiàn)對工件的夾取，由手爪、驅(qū)動機構(gòu)、傳動,處,機構(gòu)、連接和支承元件組成。多用于負載重、高溫、表面質(zhì)量不高等吸附式無,位,置,法進行工作的場合。常見手爪前端形狀分 V 型爪、平面型爪、尖型爪 等。,1) V 型爪,常用于圓柱形工件，其加持穩(wěn)固可靠，誤差相對較小。,【,2) 平面型爪 多數(shù)用于加持方形工件（至少有兩個平行面如方形包裝盒等），厚,課,堂,板形或者短小棒料。,認,知,3) 尖型爪 常用于加持復(fù)雜場合小型工件，避免與周圍障礙物相碰撞，也可加,】,持 熾熱工件，避免搬運機器人本體受

14、到熱損傷。,V 型爪,平面型爪,尖型爪,返回,目錄,16/52,17,5.2 搬運機器人的系統(tǒng)組成,2) 磁吸附 利用磁力進行吸取工件， 常見的磁力吸盤分為 永磁吸盤、電磁吸,所,處,盤、電永磁吸盤 等。,位,1,置,-,+,2,【,課,堂,認,利用內(nèi)部激磁線圈通,知,直流電后產(chǎn)生磁力，,】,而吸附導(dǎo)磁性工件。,3,1 直流電源； 2 激磁線圈； 3 工件,電磁吸附,電永磁吸附 是利用永磁磁鐵產(chǎn)生磁力，利用激磁線圈對吸力大小進行,控制，起到“開、關(guān)”作用。,磁吸附只能吸附對磁產(chǎn)生感應(yīng)物體起作用，故對于要求不能有剩磁的工,件無法使用，且磁力受高溫影響較大，故在高溫下工作亦不能選擇磁吸附，,返回,

15、所以在使用過程中有一定局限性。常適合要求抓取精度不高且在常溫下工作,目錄,的工件。,17/52,18,5.2 搬運機器人的系統(tǒng)組成,根據(jù)被抓取工件形狀、大小及抓取部位的不同，爪面形式常有平滑爪面、齒,所,處,形爪面和柔性爪面。,位,置,指爪面光滑平整，多數(shù)用來加持已加工好的工件表面，保證加工,平滑爪面,【,課,表面無損傷。,堂,認,知,】,指爪面刻有齒紋，主要目的是增加與加持工件的摩擦力，確保加持,齒形爪面,穩(wěn)固可靠，常用于加持表面粗糙毛坯或半成品工件。,內(nèi)鑲有橡膠、泡沫、石棉等物質(zhì)，起到增加摩擦、保護已加工工件,表面、隔熱等作用。多用于加持已加工工件、熾熱工件、脆性或薄,柔性爪面,壁工件等。

16、,返回,目錄,18/52,19,5.2 搬運機器人的系統(tǒng)組成,仿人式 仿人式末端執(zhí)行器是針對特殊外形工件進行抓取的一類手爪，其主,所,要包括 柔性手 和 多指靈巧手 。,處,位,置,1) 柔性手 柔性手的抓取是多關(guān)節(jié)柔性手腕，每個手指有多個關(guān)節(jié)鏈組成，有,摩擦輪和牽引絲組成，工作時通過一根牽引線收緊另一根牽引線放松實現(xiàn)抓取，,其抓取不規(guī)則、圓形等輕便工件。,【,課,2) 多指靈巧手 多指靈巧手包括多根手指，每根手指都包含 3 個回轉(zhuǎn)自由度且,堂,為獨立控制，實現(xiàn)精確操作，廣泛應(yīng)用于核工業(yè)、航天工業(yè)等高精度作業(yè)。,認,知,】,柔性手,靈巧手,返回,目錄,19/52,20,5.2 搬運機器人的系統(tǒng)

17、組成,搬運機器人夾鉗式、仿人式手爪需要連接相應(yīng)外部信號控制裝置及傳感系統(tǒng)，,所,處,以控制搬運機器人手爪實時的動作狀態(tài)及力的大小，其手爪驅(qū)動方式多為 氣動、電,位,動和液壓驅(qū)動，對于輕型和中型的零件采用氣動的手爪，對于重型的零件采用液壓,置,手爪，對于精度要求高或復(fù)雜的場合采用伺候的手爪。,依據(jù)手爪開啟閉合狀態(tài)的傳動裝置可分為 回轉(zhuǎn)型 和 移動型。,【,課,堂,傳動裝置,認,知,】,夾鉗式手爪常用形式，是通過斜楔、滑槽、連桿、齒輪,回轉(zhuǎn)型,螺桿或蝸輪蝸桿等機構(gòu)組合形成，可適時改變傳動比以,實現(xiàn)對夾持工件不同力的需求。,手爪做平面移動或者直線往復(fù)移動來實現(xiàn)開啟閉合，多,移動型,用于夾持具有平行面

18、的工件，設(shè)計結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，應(yīng)用,不如回轉(zhuǎn)型手爪廣泛。,搬運機器人主要包括機器人和搬運系統(tǒng)組成。機器人由搬運機器人本體及完,成搬運路線控制的控制柜組成。而搬運系統(tǒng)中末端執(zhí)行器主要有吸附式、夾鉗式,返回,目錄,和仿人式等形式。,20/52,21,5.3 搬運機器人的作業(yè)示教,搬運機器人主要適應(yīng)對象為大批量、重復(fù)性強或是工件重量較大以及工作環(huán)境,所,處,具有高溫、粉塵等條件惡劣情況。,位,特點： 定位精確、生產(chǎn)質(zhì)量穩(wěn)定、工作節(jié)拍可調(diào)、運行平穩(wěn)可靠、維修方便。,置,TCP 點確定：,末端執(zhí)行器不同而設(shè)置在不同位置，就吸附式而言其 TCP 一般設(shè)在法蘭中心,【,課,線與吸盤平面交點處；夾鉗式其 TCP

19、一般設(shè)在法蘭中心線與手爪前端面交點處。,堂,認,知,】,返回,吸盤式 TCP,生產(chǎn)再現(xiàn),目錄,21/52,22,5.3 搬運機器人的作業(yè)示教,TCP 點確定：,所,處,末端執(zhí)行器不同而設(shè)置在不同位置，就吸附式而言其 TCP 一般設(shè)在法蘭中心線,位,與吸盤平面交點處；夾鉗式其 TCP 一般設(shè)在法蘭中心線與手爪前端面交點處。,置,【,課,堂,認,知,】,夾鉗式 TCP,生產(chǎn)再現(xiàn),返回,目錄,22/52,23,5.3 搬運機器人的作業(yè)示教,5.3.1 冷加工搬運作業(yè),所,處,以機加工件搬運為例，選擇龍門式（ 5 軸），末端執(zhí)行器為氣吸附，采用在線,位,示教方式為機器人輸入搬運作業(yè)程序。,置,【,課,

20、堂,認,知,】,2,1 13,6,12,7,3,8,11,5,9,4,10,返回,搬運運動軌跡圖例,目錄,23/52,24,5.3 搬運機器人的作業(yè)示教,5.3.1 冷加工搬運作業(yè),所,處,程序點說明,位,置,程序點,說明,吸盤動作,程序點,說明,吸盤動作,【,程序點 1,程序點 8,機器人原點,搬運中間點,吸取,課,堂,認,程序點 2,程序點 9,移動中間點,搬運中間點,吸取,知,】,程序點 3,程序點 10,搬運臨近點,搬運作業(yè)點,放置,程序點 4,程序點 11,搬運作業(yè)點,吸取,搬運規(guī)避點,程序點 5,程序點 12,搬運中間點,吸取,移動中間點,程序點 6,程序點 13,搬運中間點,吸取

21、,機器人原點,程序點 7,搬運中間點,吸取,返回,目錄,24/52,25,5.3 搬運機器人的作業(yè)示教,5.3.1 冷加工搬運作業(yè),所,處,位,置,登陸程序點 8,登陸程序點 9,示教前的準備,【,課,登陸程序點 7,新建一個程序,登陸程序點 10,堂,認,知,】,再現(xiàn)搬運,登錄程序點 1,登陸程序點 6,登陸程序點 11,登陸程序點 12,運行確認（跟蹤）,登錄程序點 2,登錄程序點 5,登陸程序點 13,設(shè)定搬運條件,登錄程序點 3,登錄程序點 4,返回,目錄,冷加工搬運機器人作業(yè)示教流程,25/52,26,5.3 搬運機器人的作業(yè)示教,5.3.1 冷加工搬運作業(yè),所,處,位,( 1) 示

22、教前的準備,置,1) 確認自己和機器人之間保持安全距離。,2) 機器人原點確認。,【,課,堂,(2) 新建作業(yè)程序,認,知,點按示教器的相關(guān)菜單或按鈕，新建一個作業(yè)程序，如“ Handle_cold” 。,】,(3) 程序點的登錄,示教模式下，手動操作移動龍門搬運機器人軌跡設(shè)定程序點 1 至程序點 13 ，程,序點 1 和程序點 13 需設(shè)置在同一點，可方便編寫程序，此外程序點 1 至程序點 13 需處,于與工件、夾具互不干涉位置。,返回,目錄,26/52,27,5.3 搬運機器人的作業(yè)示教,5.3.1 冷加工搬運作業(yè),所,冷加工搬運作業(yè)示教,處,位,置,程序點,示教方法,按第 3 章手動操作

23、機器人要領(lǐng)移動機器人到搬運原點。,程序點 1,插補方式選擇“ PTP ”。,【,（機器人原點）,確認并保存程序點 1 為搬運機器人原點。,課,堂,手動操作搬運機器人到移動中間點，并調(diào)整吸盤姿態(tài)。,認,程序點 2,知,插補方式選擇“ PTP ”。,】,（移動中間點）,確認并保存程序點 2 為搬運機器人作業(yè)移動中間點。,手動操作搬運機器人到搬運作業(yè)臨近點，并調(diào)整吸盤姿態(tài)。,程序點 3,插補方式選擇“ PTP ”。,( 搬運臨近點 ),確認并保存程序點 3 為搬運機器人作業(yè)臨近點。,手動操作搬運機器人移動到搬運起始點且保持吸盤位姿不變。,插補方式選擇“直線插補”。,程序點 4,再次確認程序點，保證其

24、為作業(yè)起始點。,（搬運作業(yè)點）,若有需要可直接輸入搬運作業(yè)命令。,返回,目錄,27/52,28,5.3 搬運機器人的作業(yè)示教,5.3.1 冷加工搬運作業(yè),所,處,冷加工搬運作業(yè)示教,位,置,程序點,示教方法,手動操作搬運機器人到搬運中間點，并適度調(diào)整吸盤姿態(tài)。,程序點 5,【,插補方式選擇“直線插補”。,課,（搬運中間點）,堂,確認并保存程序點 5 為搬運機器人作業(yè)中間點。,認,知,手動操作搬運機器人到搬運中間點，并適度調(diào)整吸盤姿態(tài)。,】,程序點 6-9,插補方式選擇“ PTP ”。,（搬運中間點）,確認并保存程序點 6-9 為搬運機器人作業(yè)中間點。,手動操作搬運機器人移動到搬運終止點且調(diào)整吸

25、盤位姿以適合安放,工件。,程序點 10,插補方式選擇“直線插補”。,（搬運作業(yè)點）,再次確認程序點，保證其為作業(yè)終止點。,若有需要可直接輸入搬運作業(yè)命令。,返回,目錄,28/47,29,5.3 搬運機器人的作業(yè)示教,5.3.1 冷加工搬運作業(yè),所,處,位,置,冷加工搬運作業(yè)示教,程序點,示教方法,【,課,手動操作搬運機器人到搬運作業(yè)規(guī)避點。,堂,程序點 11,認,插補方式選擇“直線插補”。,知,( 搬運規(guī)避點 ),】,確認并保存程序點 11 為搬運機器人作業(yè)規(guī)避點。,手動操作搬運機器人到移動中間點，并調(diào)整吸盤姿態(tài)。,程序點 12,插補方式選擇“ PTP ”。,（移動中間點）,確認并保存程序點

26、12 為搬運機器人作業(yè)移動中間點。,手動操作搬運機器人到機器人原點。,程序點 13,插補方式選擇“ PTP ”。,( 機器人原點 ),確認并保存程序點 13 為搬運機器人原點。,返回,目錄,29/52,30,5.3 搬運機器人的作業(yè)示教,5.3.1 冷加工搬運作業(yè),所,處,位,(4) 設(shè)定作業(yè)條件,置,1 ）在作業(yè)開始命令中設(shè)定搬運開始規(guī)范及搬運開始動作次序。,2 ）在搬運結(jié)束命令中設(shè)定搬運結(jié)束規(guī)范及搬運結(jié)束動作次序。,【,3 ）手動調(diào)節(jié)相應(yīng)大小的負壓。依據(jù)實際情況，在編輯模式下合理選擇配置,課,搬運工藝參數(shù)。,堂,認,知,(5) 檢查試運行,】,1 ）打開要測試的程序文件。,2 ）移動光標到

27、程序開頭位置。,3 ）按住示教器上的有關(guān)【跟蹤功能鍵】，實現(xiàn)搬運機器人單步或連續(xù)運轉(zhuǎn)。,(6) 再現(xiàn)搬運,1 ）打開要再現(xiàn)的作業(yè)程序，并將光標移動到程序的開始位置，將示教器上,的【模式開關(guān)】設(shè)定到“再現(xiàn) / 自動”狀態(tài)。,2 ）按示教器上【伺服 ON 按鈕】，接通伺服電源。,3 ） 按【啟動按鈕】，搬運機器人開始運行。,返回,目錄,30/52,31,5.3 搬運機器人的作業(yè)示教,5.3.2 熱加工搬運作業(yè),所,處,位,模鍛工件搬運為例，選擇關(guān)節(jié)式（ 6 軸），末端執(zhí)行器為夾鉗式，采用在線示教,置,方式為機器人輸入搬運作業(yè)程序，此程序由編號 1 至 10 的 10 個程序點組成。,鍛壓機,【,課

28、,堂,認,知,】,程序點 10,程序點 9,程序點 1,輥鍛機,程序點 5,程序點 6,程序點 4,程序點 2,程序點 7,程序點 3,程序點 8,傳送帶,返回,熱加工搬運機器人軌跡圖例,目錄,31/52,32,5.3 搬運機器人的作業(yè)示教,5.3.2 熱加工搬運作業(yè),所,處,位,程序點說明,置,登陸程序點 8,登陸程序點 9,示教前的準備,【,課,堂,登陸程序點 7,新建一個程序,登陸程序點 10,認,知,】,設(shè)定搬運條件,登錄程序點 1,登陸程序點 6,運行確認（跟蹤）,登錄程序點 2,登錄程序點 5,再現(xiàn)搬運,登錄程序點 3,登錄程序點 4,作業(yè)示教流程,返回,目錄,32/52,33,5

29、.3 搬運機器人的作業(yè)示教,5.3.2 熱加工搬運作業(yè),所,處,位,(1) 示教前的準備,置,1 ）確認自己和機器人之間保持安全距離。,2 ）機器人原點確認。通過機器人機械臂各關(guān)節(jié)處的標記或調(diào)用原點程序復(fù)位機器人。,【,課,堂,(2) 新建作業(yè)程序,認,知,點按示教器的相關(guān)菜單或按鈕，新建一個作業(yè)程序，如“ Handle_hot ”。,】,(3) 程序點的登錄,示教模式下，手動操作移動搬運機器人軌跡設(shè)定程序點 1 至程序點 10 ，程序點 1,和程序點 10 需設(shè)置在同一點，可方便編寫程序，此外程序點 1 至程序點 10 需處于與工,件、夾具互不干涉位置。,返回,目錄,33/52,34,5.3

30、 搬運機器人的作業(yè)示教,所,熱加工搬運作業(yè)示教,處,位,示教方法,置,程序點,按第 3 章手動操作機器人要領(lǐng)移動機器人到搬運原點。,程序點 1,插補方式選擇“ PTP ”。,（機器人原點）,確認并保存程序點 1 為搬運機器人原點。,【,課,堂,手動操作搬運機器人到搬運作業(yè)臨近點，并調(diào)整夾鉗姿態(tài)。,程序點 2,認,插補方式選擇“ PTP ”。,知,( 搬運臨近點 ),確認并保存程序點 2 為搬運機器人作業(yè)臨近點。,】,手動操作搬運機器人移動到搬運起始點且保持夾鉗位姿不變。,插補方式選擇“直線插補”。,程序點 3,再次確認程序點，保證其為作業(yè)起始點。,（搬運作業(yè)點）,若有需要可直接輸入搬運作業(yè)命令

31、。,手動操作搬運機器人到搬運中間點，并適度調(diào)整夾鉗姿態(tài)。,程序點 4,插補方式選擇“直線插補”。,（搬運中間點）,確認并保存程序點 4 為搬運機器人作業(yè)中間點。,手動操作搬運機器人到搬運中間點，并適度調(diào)整夾鉗姿態(tài)。,程序點 5-6,插補方式選擇“ PTP ”。,（搬運中間點）,確認并保存程序點 5-6 為搬運機器人作業(yè)中間點。,返回,目錄,34/52,35,5.3 搬運機器人的作業(yè)示教,所,熱加工搬運作業(yè)示教,處,位,示教方法,程序點,置,手動操作搬運機器人到搬運中間點，并適度調(diào)整夾鉗姿態(tài)。,程序點 7,插補方式選擇“直線插補”。,（搬運中間點）,確認并保存程序點 7 為搬運機器人作業(yè)中間點。

32、,【,課,堂,手動操作搬運機器人移動到搬運終止點且調(diào)整夾鉗位姿以適合安放工件。,認,插補方式選擇“直線插補”。,程序點 8,知,再次確認程序點，保證其為作業(yè)終止點。,（搬運作業(yè)點）,】,若有需要可直接輸入搬運作業(yè)命令。,手動操作搬運機器人到搬運作業(yè)規(guī)避點。,程序點 9,插補方式選擇“直線插補”。,( 搬運規(guī)避點 ),確認并保存程序點 9 為搬運機器人作業(yè)規(guī)避點。,手動操作搬運機器人到機器人原點。,程序點 10,插補方式選擇“ PTP ”。,( 機器人原點 ),確認并保存程序點 10 為搬運機器人原點。,返回,目錄,35/52,36,5.4 搬運機器人的周邊設(shè)備與工位布局,5.4.1 周邊設(shè)備,

33、所,處,常見的搬運機器人輔助裝置有增加移動范圍的 滑移平臺、 合適的 搬運系統(tǒng)裝,位,置 和 安全保護裝置 等。,置,1) 滑移平臺 增加滑移平臺是搬運機器人增加自由度最常用的方法，可安裝在,地面上或龍門框架上。,【,課,堂,認,知,】,地面安裝,龍門架安裝,滑移平臺安裝方式,2) 搬運系統(tǒng) 主要包括 真空發(fā)生裝置、氣體發(fā)生裝置、液壓發(fā)生裝置 等，此部,分裝置均為標準件，企業(yè)常用空氣控壓站對整個車間提供壓縮空氣和抽真空。,返回,目錄,36/52,37,5.4 搬運機器人的周邊設(shè)備與工位布局,5.4.2 工位布局,所,處,常見搬運機器人工作站可采用 L 型、環(huán)狀、“品”字、“一”字 等布局。,位

34、,置,L 型布局 將搬運機器人安裝在龍門架上，使其行走在機床上方，大限度節(jié)約,地面資源。,【,課,堂,認,知,】,L 型布局,返回,目錄,37/52,38,5.4 搬運機器人的周邊設(shè)備與工位布局,5.4.2 工位布局,所,處,常見搬運機器人工作站可采用 L 型、環(huán)狀、“品”字、“一”字 等布局。,位,置,環(huán)狀布局 又稱“島式加工單元”，以關(guān)節(jié)式搬運機器人為中心，機床圍繞其,周圍形成環(huán)狀，進行工件搬運加工，可提高生產(chǎn)、節(jié)約空間，適合小空間廠房,【,作業(yè)。,課,堂,認,知,】,返回,環(huán)狀布局,目錄,38/52,39,5.4 搬運機器人的周邊設(shè)備與工位布局,5.4.2 工位布局,所,處,位,常見搬運

35、機器人工作站可采用 L 型、環(huán)狀、“品”字、“一”字 等布局。,置,“一”字布局 直角桁架機器人通常要求設(shè)備成一字排列，對廠房高度、長,度具有一定要求，工作運動方式為直線編程，很難能滿足對放置位置、相位,【,課,等有特別要求工件的上下料作業(yè)需要。,堂,認,知,】,“一”字排列布局,返回,目錄,39/52,40,搬運機器人技術(shù)的新發(fā)展,1 機器人系統(tǒng),所,處,操作機 日本 FANUC 公司推出的 FANUC R-2000iB ，有緊湊的手腕結(jié)構(gòu)、狹小,位,置,的后部干涉區(qū)域、可高密度布置機構(gòu)等特點；瑞士 ABB 公司推出的 IRB 6660-,100/3.3 ，解決坯件大、重、距離長等壓機上下料

36、的難題，縮短生產(chǎn)節(jié)拍，是處,理大坯件最快速的壓機上下料機器人。,【,擴,展,與,提,高,】,FANUC R-2000iB,ABB IRB 6660-100/3.3,返回,目錄,40/52,41,搬運機器人技術(shù)的新發(fā)展,1 機器人系統(tǒng),所,處,控制器 實現(xiàn)同時對幾臺機器人和幾個外部軸的協(xié)同控制，如 FANUC 推出的機,位,器人控制柜 R-30iA ，可實現(xiàn)散堆工件搬運，大幅度提高 CPU 的處理能力，增加最,置,新軟件功能，實現(xiàn)機器人的智能化與網(wǎng)絡(luò)化，有高速動作性能、內(nèi)置視覺功能、,散堆工件取出功能、故障診斷功能優(yōu)點。,【,擴,展,與,提,高,】,散堆工件的拾取與搬運,返回,目錄,41/52,

37、42,搬運機器人技術(shù)的新發(fā)展,1 機器人系統(tǒng),所,示教器,COMAU 公司的無線示教器 WiTP 與機器人控制單元之間的連接 “配,處,位,對解配對”安全連接程序，多個控制器可由一個示教器控制。它可與其他 Wi-,置,Fi 資源實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳送與接收，有效范圍達 100m ，且各系統(tǒng)間無干擾。,2 傳感技術(shù),【,傳感技術(shù)運用到搬運機器人中，拓寬了搬運機器人的應(yīng)用范圍，提高了生產(chǎn)效,擴,率，保證了產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性和可追溯性。,展,與,提,高,】,3 維廣域傳感器,示教器,相機套件,立體傳感器,機器人控制器,COMAU 無線示教器 WiTP,搬運機器人視覺傳感系統(tǒng),返回,目錄,42/52,43,搬運機

38、器人技術(shù)的新發(fā)展,2 傳感技術(shù),所,處,搬運機器人傳感系統(tǒng)的流程是：視覺系統(tǒng)采集被測目標的相關(guān)數(shù)據(jù)，控制柜內(nèi),位,置相應(yīng)系統(tǒng)進行圖象處理和數(shù)據(jù)分析，轉(zhuǎn)換成相應(yīng)數(shù)據(jù)量，傳給搬運機器人，機器,置,人以接收到的數(shù)據(jù)為依據(jù)，進行相應(yīng)作業(yè)。,【,擴,展,與,提,高,】,返回,小型工件散堆拾取,目錄,43/52,44,搬運機器人技術(shù)的新發(fā)展,3 AGV 搬運車,所,AGV 搬運車是一種無人搬運車 (Automated Guided Vehicle) ，指裝備有電磁或光,處,位,學(xué)等自動導(dǎo)引裝置，能夠沿規(guī)定的導(dǎo)引路徑行駛，具有安全保護以及各種移載功能,置,的運輸車。通常 AGV 搬運車可分為 列車型、平板車

39、型、帶移載裝置型、貨叉型 及 帶,升降工作臺型。,【,擴,展,列車型 最早開發(fā)的產(chǎn),與,提,品，由牽引車和拖車組,高,成，一輛牽引車可若干,】,節(jié)拖車，適合成批量小,件物品長距離運輸，在,倉庫離生產(chǎn)車間較遠時,運用廣泛。,列車型 AGV,返回,目錄,44/52,45,搬運機器人技術(shù)的新發(fā)展,3 AGV 搬運車,所,AGV 搬運車是一種無人搬運車 (Automated Guided Vehicle) ，指裝備有電磁或光,處,位,學(xué)等自動導(dǎo)引裝置，能夠沿規(guī)定的導(dǎo)引路徑行駛，具有安全保護以及各種移載功能,置,的運輸車。通常 AGV 搬運車可分為 列車型、平板車型、帶移載裝置型、貨叉型 及 帶,升降工

40、作臺型。,【,擴,展,平板車型 多需要人工,與,提,卸載，載重量 500Kg 以,高,下的輕型車主要用于小,】,件物品搬運，適用于電,子行業(yè)、家電行業(yè)、食,品行業(yè)等場所。,平板型 AGV,返回,目錄,45/52,46,搬運機器人技術(shù)的新發(fā)展,3 AGV 搬運車,所,AGV 搬運車是一種無人搬運車 (Automated Guided Vehicle) ，指裝備有電磁或光,處,位,學(xué)等自動導(dǎo)引裝置，能夠沿規(guī)定的導(dǎo)引路徑行駛，具有安全保護以及各種移載功能,置,的運輸車。通常 AGV 搬運車可分為 列車型、平板車型、帶移載裝置型、貨叉型 及 帶,升降工作臺型。,【,擴,展,帶移載裝置型 帶移載,與,裝

41、置型 AGV 車裝有輸送,提,高,帶或輥子輸送機等類型,】,移載裝置，通常和地面,板式輸送機或輥子機配,合使用，以實現(xiàn)無人化,自動搬運作業(yè)。,帶移栽裝置型 AGV,返回,目錄,46/52,47,搬運機器人技術(shù)的新發(fā)展,3 AGV 搬運車,所,AGV 搬運車是一種無人搬運車 (Automated Guided Vehicle) ，指裝備有電磁或光,處,位,學(xué)等自動導(dǎo)引裝置，能夠沿規(guī)定的導(dǎo)引路徑行駛，具有安全保護以及各種移載功能,置,的運輸車。通常 AGV 搬運車可分為 列車型、平板車型、帶移載裝置型、貨叉型 及 帶,升降工作臺型。,【,擴,展,與,提,貨叉型 貨叉型 AGV 類,高,似于人工駕駛的叉車起,】,重機，本身具有自動裝,卸載能力，主要用于物,料自動搬運作業(yè)以及在,組裝線上做組裝移動工,作臺使用。,貨叉型 AGV,返回,目錄,47/52,48,搬運機器人技術(shù)的新發(fā)展,3 AGV 搬運車,所,AGV 搬運車是一種無人搬運車 (Automated Guided Vehicle) ，指裝備有電磁或光,處,位,學(xué)等自動導(dǎo)引裝置，能夠沿規(guī)定的導(dǎo)引路徑行駛，具有安全保護以及各種移載功能,置,的運輸車。通常 AGV 搬運車可分為 列車型、平板車型