机器人简介

1.什么是机器人

（1）定义

国际机器人联合会（IFR）定义：能够实现自动控制的、可编程的多用途操作机器，它可以对三个或更多轴进行编程控制。

从定义看，很多机械装置或机构可以被定义为机器人，不一定拘泥于像人才被称为机器人。例如下图就符合IFR定义即是机器人也可叫做机械臂。

（2）机器人分类

机器人可以分为工业机器人与服务机器人。

1）工业机器人

工业机器人主要用于工业生产环节中生产工艺，也是自动化装置的一种。一般来说在生产制造的过程中只要有批量生产、重复劳动就可以使用工业机器人。并且一些特殊的危险岗位、或者精度要求高的岗位都非常适合使用机器人。

2）服务机器人

服务机器人就应用于非工业领域的机器人。在服务机器人中包含有家用机器人中的扫地机器人也满足IFR定义属于可编程、可控制的；专业机器人中有可以用于外科手术的机器人，在外科手术中具有非常大的优势。

2.ABB机器人本体

（1）机器人本体

一般来说在机器人出厂前提供的机器人本体，如果不给予完成某种任务具体的工具，机器人是很难发挥作用。机器人的优势在于其灵活性和弹性上，弹性更多体现在机器人的六轴末端。机器人能够做什么就取决于安装什么样的工具。机器人本体上安装的线管就方便将线路、电路和水路放在法兰盘上。

（2）控制器

机器人在出厂前一般有两部分组成，机器人本体以及控制器。将机器人的动力电缆与位置反馈、信号数据与控制器连接起来。控制器发号司令决定机器人完成什么动作。在控制器中安装机器人系统一部分是机器人硬件、另一部分是机器人软件。针对点焊、弧焊、码垛开发不同的软件以方便的同应用的开发者进行使用来降低机器人使用成本。

（3）点焊工作

为机器人安装点焊工具枪，在机器人行业中有专门为机器人设计的工装夹具的公司。对于机器人厂家来讲会将很大的精力放在机器人研发上，例如机器人本体的可靠性、耐久度等等。并且根据不同的应用开发不同的控制系统软件以便更好的使用机器人。点焊作为一种焊接工艺是有专门的生产厂家早于机器人出现的，起初是由人手持进行焊接。

（4）工件及工件台

工装夹具以及需要加工的产品放在机器人可以到达的范围之类的一个进行工作的。工装夹具也是机器人工作上很重要的一部分，因为机器人出厂时并不是一个完整的产品必须要夹具以及对应的工装夹具才能够发挥最大的作用。

（5）安全围栏

机器人在工作时具有一定的危险性。例如机器人载重达到200公斤，那么在机器人运动过程中如果进入了机器人运动范围以内很容易不小心被击倒。一般这样的工业机器人都需要围栏在正式工作中不能进入这个区域，在装夹上公线的门口必须安装安全光幕防止机器人在自动运行的状态下操作人员误操作进入工作区域。机器人控制器中也有安全回路用于控制安全门以及安全光幕。安装围栏的缺点在于会占用很多非工作区，所以现在对机器人提出更安全功能通过安全地毯等安全装置提高机器人安全性。

（6）机器人点焊工作站

在汽车的零配件供应上会出现很多的机器人点焊工作站情况，都会使用单焊的形式进行工作。

3.工业机器人的线性运动与重定位运动

工业机器人的形式是参考了人的手臂活动的形式，可以放大人手的能力、扩大了人手的运动范围、扩大了人手能够拿起的对象的重量。能够拿起一百多公斤的点焊枪，非常灵活的对对象进行点焊工作。机器人在空间中是线性的线性运动与重定位运动。点焊枪在空间中运动对于我们而言关心的是点焊枪电极部分在空间中的位置，机器人为了让电极达到空间中的位置六个轴会进行叉拨的运动令工序的电极能够达到我们想去的任何地方。

线性的移动电极并且机器人能够在空间中保持坐标值不变的情况下，不断改变电极在空间中的姿态来满足对象对非规则表面的要求，从而体现工业机器人极大的灵活性。

4.机器人完整型谱

根据不同应用情况可以选择大小不同的机器人。以ABB机器人为例，衡量工业机器家族一般是从两个要素进行讨论。一，考虑机器人手臂长；二，考虑机器人最高负重。如果想要手臂伸的长、拿起更重的东西那么需要要更大的机器人。在电子组装行业中尽量用小的机器人。在机器人使用中要尽量能用小的就用小机器人，能够使用臂长更短的机器人就使用臂长更短的机器人。这是因为机器人的价格是和臂展以及负载能力相关，越小的机器人相对而言更加便宜。因此要求我们在整个方案设计中要准确的计算出机器人的臂展、负载是多少公斤，计算中要让机器人保有一定的余量在连续长时间的工作中能够保持稳定。

（1）喷涂机器人

比较传统、普通的机器人就是串联型六关节机器人用途比较广泛。IRB 5350专门用于汽车喷涂中打开车门的开车门机器人。IRB 52机器人专门用于一般工业中产品的喷涂例如模型汽车、家用电器等。IRB 580、IRB 5400、IRB 5500都是喷涂机器人，比较大的特点是把手腕4、5、6轴都集中在法兰盘最前端位置，主要是为了获得最高程度的灵活性方便机器人进行各种姿态、各种功能的喷涂。

（2）协同型机器人

对于双臂型协同机器人的最大特点在于其他机器人都需要围栏，防止机器人在运行过程中对操作人员进行误伤害，协同机器人大部分适用于劳动力密集型的岗位。这种机器人可以和人一起进行工作，本身的安全防护机制是非常高带有灵敏的防碰撞机制。协同型机器人未来将具有一个非常大使用的趋势和广阔的市场，这种机器人将会大量使用于电子组装。

IRB 360机器人专门用于快速的物料拾取，一般是顶挂式的安装来保证快速的动作。IRB 910SC机器人主要用于平面的物料的移载。

（3）码垛机器人

IRB 260、IRB 660、IRB 760机器人主要是用于码垛，要求高速、高负载，四轴平衡的结构非常适合于码垛，配合专门的软件可以实现每小时1500包的循环周期。

5.机器人控制器IRC5

机器人控制器相对而言是比较简单的，工业的PC相当于机械的大脑。里面装有机器人控制系统，通过对位置和指令的运算发号司令。控制器将信号传递给安全面板、PLC、电源等应用。

6.机器人控制器型谱

（1）标准控制器

以ABB为例控制器有标准型的控制器（用于40公斤以上的机器人），也会留有足够的空间用于扩展I/O模块的使用。

（2）小型控制器

小型的机器人一般用紧凑型控制柜（用于3、4公斤的机器人），这种机器人的驱动模块较小，使用环境也是非常的紧凑。

（3）面板安装式控制器

面板安装式一般是大型的成套的、自动化线的工程师为了方便布局、冷却和整个电器装置防备的一体性和美观将整个机器的控制器集成在大的控制电柜箱中，这种可以内嵌到整条生产线的电器生产线上。

（4）喷涂控制器

喷涂控制器较其他控制器而言都比较大，喷涂控制机器人很多的功能都集成在控制器中包括喷浆的控制等等各方面，同时也是一个防爆型的控制器，满足在易燃、易爆环境下中长期可靠的运行，所以里面装有更多的和喷涂相关的模块以及完整的防爆性能。