工业机器人工作站系统与应用最新版课件第1章
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《工业机器人工作站》课件
《工业机器人工作站》 PPT课件
欢迎来到《工业机器人工作站》PPT课件！在本课件中，我们将探索工业机器 人工作站的概述、组成、功能、应用领域、优势和益处、选购要点和注意事 项，并通过实例分析工作站在企业中的应用案例。让我们开始吧！
工业机器人工作站的概述
工业机器人工作站是一种专门设计用于与工业机器人协同工作的工作站。它提供了操作界面、程序管理、安全 保护、数据监控和智能控制等功能。
结论和总结
通过本课件，我们了解了工业机器人工作站的概述、组成、功能、应用领域、 优势和益处、选购要点和注意事项，并通过实例分析了工作站在企业中的应 用案例。工业机器人工作站在现代制造业中发挥着重要的作用，将来还有更 广阔的发展空间。
操作界面
安全保护
工作站配备直观易用的操作界面， 可让操作员轻松控制机器人的运 动和功能。
工作站具备多种安全措施，确保 操作员和机器人的安全。
数据监控
工作站可以监控和记录机器人的 关键数据，以优化工作流程和提 高生产效率。
工作站的组成和功能
控制器
工作站配备先进的机器人控制器，提供远程控 制和编程功能。
实例分析：工作站在企业中的应用案例
1
案例一
Байду номын сангаас
某汽车制造公司引入机器人工作站，将
案例二
2
传统的焊接工艺改造为自动化焊接，大 大提高了焊接质量和生产效率。
一家电子公司采用机器人工作站进行电
路板组装，有效降低了零件损耗率，提
高了产品质量。
3
案例三
一家食品加工企业使用机器人工作站进 行包装，实现了标准化包装，提高了生 产效率和产品外观。
改善安全性
工作站的安全措施能够保护操 作员和机器人的安全。
欢迎来到《工业机器人工作站》PPT课件！在本课件中，我们将探索工业机器 人工作站的概述、组成、功能、应用领域、优势和益处、选购要点和注意事 项，并通过实例分析工作站在企业中的应用案例。让我们开始吧！
工业机器人工作站的概述
工业机器人工作站是一种专门设计用于与工业机器人协同工作的工作站。它提供了操作界面、程序管理、安全 保护、数据监控和智能控制等功能。
结论和总结
通过本课件，我们了解了工业机器人工作站的概述、组成、功能、应用领域、 优势和益处、选购要点和注意事项，并通过实例分析了工作站在企业中的应 用案例。工业机器人工作站在现代制造业中发挥着重要的作用，将来还有更 广阔的发展空间。
操作界面
安全保护
工作站配备直观易用的操作界面， 可让操作员轻松控制机器人的运 动和功能。
工作站具备多种安全措施，确保 操作员和机器人的安全。
数据监控
工作站可以监控和记录机器人的 关键数据，以优化工作流程和提 高生产效率。
工作站的组成和功能
控制器
工作站配备先进的机器人控制器，提供远程控 制和编程功能。
实例分析：工作站在企业中的应用案例
1
案例一
Байду номын сангаас
某汽车制造公司引入机器人工作站，将
案例二
2
传统的焊接工艺改造为自动化焊接，大 大提高了焊接质量和生产效率。
一家电子公司采用机器人工作站进行电
路板组装，有效降低了零件损耗率，提
高了产品质量。
3
案例三
一家食品加工企业使用机器人工作站进 行包装，实现了标准化包装，提高了生 产效率和产品外观。
改善安全性
工作站的安全措施能够保护操 作员和机器人的安全。
工业机器人技术基础及应用最新版教学课件1.1
按照工信部的发展规划到2020年工业机器人装机量将达到百万台而不之相对应的人才需求将到达20万人而现如今人才紧缺正在影响着工业机器人在国内的推广不普及多地已经出现相关技术人才招聘难的问题工业机器人人才培养迫在眉睫
工业机器人技术基础及应用
Industrial Robot Field Programming
课程概览
项目一 工业机器人概述
工业机器人概述 工业机器人的分类及应用
第一部分 什么是工业机器人？
在中国，机器人专家从应 用环境出发，将机器人分为两 大类，即工业机器人和特种机 器人。 ①工业机器人就是面向工业领 域的多关节机械臂或多自由度 机器人。 ②特种机器人则是除工业机器 人之外的，用于非制造业并服 务于人类的各种先进的机器人。 包括：服务型机器人、水下机 器人、娱乐机器人、军用机器 人、农业机器人等。
按照工信部的发展规划，到 2020年，工业机器人装机量将达到 百万台，而与之相对应的人才需求 将到达20万人，而现如今，人才紧 缺正在影响着工业机器人在国内的 推广与普及，多地已经出现相关技 术人才招聘难的问题，工业机器人 人才培养迫在眉睫。
第三部分 工业机器人品牌
工业机器人品牌
一、发那科（FANUC）－日本 二、库卡（KUKA Roboter Gmbh）－德国 三、那智（NACHI）不二越－日本 四、川崎机器人Kawasaki robot－日本 五、ABB Robotics机器人－瑞典 六、史陶比尔（Staubli）－瑞士 七、柯马（COMAU）－意大利 八、爱普生（DENSO EPSON）机器人(机械手)－日本 九、日本安川（Yaskawa Electric Co.）－日本 十、新松(SIASUN)机器人－中国
2012 年以来，工业机器人的市场正以年均 15.2%的速度快 速增长。 据 IFR 统计显示，2016 年全球工业机器人销售额首次突破 132 亿美元，
工业机器人技术基础及应用
Industrial Robot Field Programming
课程概览
项目一 工业机器人概述
工业机器人概述 工业机器人的分类及应用
第一部分 什么是工业机器人？
在中国，机器人专家从应 用环境出发，将机器人分为两 大类，即工业机器人和特种机 器人。 ①工业机器人就是面向工业领 域的多关节机械臂或多自由度 机器人。 ②特种机器人则是除工业机器 人之外的，用于非制造业并服 务于人类的各种先进的机器人。 包括：服务型机器人、水下机 器人、娱乐机器人、军用机器 人、农业机器人等。
按照工信部的发展规划，到 2020年，工业机器人装机量将达到 百万台，而与之相对应的人才需求 将到达20万人，而现如今，人才紧 缺正在影响着工业机器人在国内的 推广与普及，多地已经出现相关技 术人才招聘难的问题，工业机器人 人才培养迫在眉睫。
第三部分 工业机器人品牌
工业机器人品牌
一、发那科（FANUC）－日本 二、库卡（KUKA Roboter Gmbh）－德国 三、那智（NACHI）不二越－日本 四、川崎机器人Kawasaki robot－日本 五、ABB Robotics机器人－瑞典 六、史陶比尔（Staubli）－瑞士 七、柯马（COMAU）－意大利 八、爱普生（DENSO EPSON）机器人(机械手)－日本 九、日本安川（Yaskawa Electric Co.）－日本 十、新松(SIASUN)机器人－中国
2012 年以来，工业机器人的市场正以年均 15.2%的速度快 速增长。 据 IFR 统计显示，2016 年全球工业机器人销售额首次突破 132 亿美元，
工业机器人及应用全套课件完整版ppt教学教程最新最全
☞ 结论：不在同一体量。
4. 工业机器人 PK 机械手
PLC 机械手
机器人 控制系统
相同点 ✓ 作用相同，都是自动化制造的辅助设备； 定义类似：机器人=可编程的机械手。 ✓ 区别 控制
机械手：由CNC系统的PLC控制，无独立控制系统； IR：有独立的控制系统。 ✓ 作用 机械手：单功能、固定用途和动作； IR：可操作、可编程，多功能、多用途。 ✓ 驱动 机械手： PLC开关量控制，液压、气动系统为主； IR：轨迹插补控制，必须用伺服驱动系统。
✓ 包装类：分拣、包装（食品、药品行业），码垛等；
目的：保障安全卫生、提高自动化程度。
❖ 服务机器人（Service Robots） ： ✓ 服务于人类非生产性活动的机器人总称； ✓ 作业环境为未知，大多具备“行走”功能，产品技术要 求高，以第二、三代机器人居多； ✓ 市场广阔、潜力巨大，产品占机器人的95%以上。
执行器 回转变位器
本体
连杆
关节
直线变位器
• 电气部分 • 控制器 • 功能与数控系统相同； • 产生机器人运动轨迹控制脉冲； • 控制轴数较多（通常6轴）。 • 操作单元 • 机器人的操作面板；又称示教器； • 结构简单、采用手持式结构。 • 驱动器 • 将控制脉冲转换为电机转角； • 多采用交流伺服驱动系统。
✓ 形态 CNC机床：直线运动轴为主，回转、摆动为辅； IR机床：高精度轮廓加工，多为0.001mm级； IR：粗略轨迹运动，多为0.1mm级。
✓ 控制 CNC机床：一般5轴及以下，准确轮廓运动； IR：一般6轴及以上，粗略轨迹运动。
软件 CNC机床：笛卡尔坐标运动为主，相对简单； IR：多轴摆动空间合成运动，相当复杂。
摆动（Bend）：转动范围一般小于等于270° 。
4. 工业机器人 PK 机械手
PLC 机械手
机器人 控制系统
相同点 ✓ 作用相同，都是自动化制造的辅助设备； 定义类似：机器人=可编程的机械手。 ✓ 区别 控制
机械手：由CNC系统的PLC控制，无独立控制系统； IR：有独立的控制系统。 ✓ 作用 机械手：单功能、固定用途和动作； IR：可操作、可编程，多功能、多用途。 ✓ 驱动 机械手： PLC开关量控制，液压、气动系统为主； IR：轨迹插补控制，必须用伺服驱动系统。
✓ 包装类：分拣、包装（食品、药品行业），码垛等；
目的：保障安全卫生、提高自动化程度。
❖ 服务机器人（Service Robots） ： ✓ 服务于人类非生产性活动的机器人总称； ✓ 作业环境为未知，大多具备“行走”功能，产品技术要 求高，以第二、三代机器人居多； ✓ 市场广阔、潜力巨大，产品占机器人的95%以上。
执行器 回转变位器
本体
连杆
关节
直线变位器
• 电气部分 • 控制器 • 功能与数控系统相同； • 产生机器人运动轨迹控制脉冲； • 控制轴数较多（通常6轴）。 • 操作单元 • 机器人的操作面板；又称示教器； • 结构简单、采用手持式结构。 • 驱动器 • 将控制脉冲转换为电机转角； • 多采用交流伺服驱动系统。
✓ 形态 CNC机床：直线运动轴为主，回转、摆动为辅； IR机床：高精度轮廓加工，多为0.001mm级； IR：粗略轨迹运动，多为0.1mm级。
✓ 控制 CNC机床：一般5轴及以下，准确轮廓运动； IR：一般6轴及以上，粗略轨迹运动。
软件 CNC机床：笛卡尔坐标运动为主，相对简单； IR：多轴摆动空间合成运动，相当复杂。
摆动（Bend）：转动范围一般小于等于270° 。
工业机器人应用技术课件ppt(PPT163张)可修改文字
一、机器人控制系统的特点
(3)具有较高的重复定位精度，系统刚性好。除直角坐标机器 人外，机器人关节上的位置检测元件不能安装在末端执行器上，而 应安装在各自的驱动轴上，构成位置半闭环系统。但机器人的重复 定位精度较高，一般为±0.1 mm。此外，由于机器人运行时要求 运动平稳，不受外力干扰，为此系统应具有较好的刚性。
(5-20)
随此着外实 ，际还工要作考情虑的况各作的关不节业同之，间信可惯息以性采力存用、各哥储种氏在不力同等内的的控耦存制合中方作式用，。和重在力执负载行的影任响务，因时此，，系依统中靠还经工常业采用机一些器控人制策的略，动如重力补偿、
前馈、解耦或自适应控制等。
与在自由空间运作动再的控现制相功比能，机，器人可在重受限复空间进运行动的该控制作主业要是。增加此了外对其，作用从端操与外作界接的触角作用度力（来包看括力，矩）要的控制要求，
图5-1 机器人控制系统的分类
二、机器人控制系统的组成
图5-2 机器人控制系统组成框图
二、机器人控制系统的组成
(1)控制计算机。控制计算机是控制系统的调度指挥机 构，一般为微型机，微处理器分为32位、64位等，如奔腾 系列CPU等。
(2)示教编程器。示教机器人的工作轨迹、参数设定和 所有人机交互操作拥有自己独立的CPU及存储单元，与主 计算机之间以串行通信方式实现信息交互。
因而受限运动的控制一般称为力控制。
四现、场机 总器线人应智用能于求力生控控产制现制方场法，系在统微机具化测有量良控制好设备的之人间实机现双界向面多结，点数尽字量通信降，从低而对形成操了新作型者的网的络集要成求式全。分布因控制系统—— 现位场置总 控线制控部制分系的此统输，出(fieΔl多dqb1u和数s速co度情nt控ro况制l s部y要s分tem的求，输F控出CΔS制q)。2相器加，的其设和作计为机人器员人的不关节仅控要制增完量Δ成q，底用于层控伺制机服器人控的制运动器。
《工业机器人技术基础》教学ppt课件—第1章-工业机器人概述
作为这个世界上第一个工业机器人和第一家机器人企业的联合 开创者，恩格尔伯格也从此被称为为“机器人之父”。
约瑟夫·恩格尔伯格（美）
Joseph F·Engelberger
研制出了世界上第一台工业机器人 被誉为“机器人之父”
乔治·德沃尔（美）
George Devol
第一台可编程工业机器人的发明者 成立世界上第一家机器人公司Unimation
20世纪70年代，德国就开始了“机器换人”的过程。同时德 国政府通过长期资助和产学研结合，扶植了一批机器人产业和人 才梯队，如KUKA机器人公司。
德国工业机器人
总数位居世界第二位，仅次于日本
随着德国工业迈向以智能生产为代表 的“工业4.0”时代，德国企业对工业 机器人的需求将继续增加。
库卡
品类齐全 领域广泛
人们印象中的机器人
《罗萨姆的万能机器人》剧照
现实的东西
科幻文学作品 玩具商店中的玩具
20世纪50年代 约瑟夫·恩格尔伯格（美）& 乔治·德沃尔（美）设计发明出
世界上第一台工业机器人Unimate
● 意思为“万能自动” ● 是用于压铸的五轴液压驱动机器人 ● 手臂的控制由一台计算机完成 ● 能够记忆完成180个工作步骤
英国简明牛津字典
机器人是“貌似人的自 动机，具有智力的和顺 从于人的但不具人格的 机器”。这一定义并不 完全正确，因为还不存 在与人类相似的机器人 在运行。
美国国家标准 与技术研究院
一种能够进行编程并在 自动控制下执行某些操 作和移动作业任务的机 械装置”。这也是一种 比较广义的工业机器人 定义。
国际标准组织
图中有两台PUMA机器人
世界第一台 SCARA 工业机器人
Selective Compliance Assembly Robot Arm
工业机器人技术及应用PPT课件
3 ）能够与传送带、移动滑轨等辅助设备集成，实现柔性化生产。
返回
4 ）占地面积相对小、动作空间大，减少厂源限制。
目录
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5.2 搬运机器人的系统组成
搬运机器人是一个完整系统。以关节式搬运机器人为例，其工作站主要有 操作
所 处 位
机、控制系统、搬运系统（气体发生装置、真空发生装置和手爪等）和安全保护装 置组成。
工业机器人技术及应用
— 搬运机器人及其操作应用
讲授：王兴
1
章节目录
学习目标 导入案例
5.1 搬运机器人的分类及特点
5.2 搬运机器人的系统组成 5.3 搬运机器人的作业示教
5.3.1 冷加工搬运机器人 5.3.2 热加工搬运机器人
课堂认知 扩展与提高 本章小结
思考练习
5.4 搬运机器人的周边设备 ….
的工件。
目录
18
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5.2 搬运机器人的系统组成
所
根据被抓取工件形状、大小及抓取部位的不同，爪面形式常有平滑爪面、齿
处 位
形爪面和柔性爪面。
置
———
—
【
平滑爪面
指爪面光滑平整，多数用来加持已加工好的工件表面，保证加工
课
表面无损伤。
堂
认
知
】
指爪面刻有齿纹，主要目的是增加与加持工件的摩擦力，确保加持
齿形爪面
稳固可靠，常用于加持表面粗糙毛坯或半成品工件。
柔性爪面
内镶有橡胶、泡沫、石棉等物质，起到增加摩擦、保护已加工工件 表面、隔热等作用。多用于加持已加工工件、炽热工件、脆性或薄 壁工件等。
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5.2 搬运机器人的系统组成
PPT课件—工业机器人集成系统数字化设计与仿真1.2.2 工业机器人工作站的应用
（a）机器人弧焊工作站 图1-20 焊接机器人工作站
1.焊接
（2）点焊：点焊主要用于汽车生产中车体薄板件的焊接。据统计，一辆汽车车身有三四千个焊点。其中， 有60%的焊点由点焊机器人完成。如图1-20（b）所示，机器人点焊系统一般由机器人、点焊电源、点 焊钳、工装夹具、安全设备及点焊周边设备（修磨机、变位机）等组成。由于点焊钳负载较重，点焊机 器人一般选用大负载机器人。
（b）机器人点焊工作站 图1-20 焊接机器人工作站
2.搬运
搬运机器人可以将物料从一个位置运送到另外一个位置或将物料按照一定的规律码垛。这需要根据工件 形状和尺寸的不同，在机器人末端安装不同的工件卡爪来实现。如图1-21所示，机器人搬运系统一般由 机器人、卡爪、安全防护系统、物料台、输送机等组成。
图1-25 机器人分拣工作站
8.材料加工
机器人可代替工人在各类复杂恶劣环境下完成材料加工工作。如图1-27所示，机器人夹持不同工 具或不同工件完成材料加工的应用，主要有切割、打磨、去毛刺、清洗、抛光、热喷涂、激光熔覆 等加工应用。
（a）激光切割机器人工作站 （b）机器人磨抛工作站 图1-27 机器人工作站在材料加工中的应用
LOGO
1.2.2 工业机器人工作站的应 用
1.2.2 工业机器人工作站的应用
1.2.2 工业机器人工作站的应用
工业机器人工作站广泛应用于汽车、食品、化工、医药等各个行业中。可用于焊接、搬运、码垛、 涂胶、喷漆、打磨、切割、分拣、测量等。
工业机器人工作站
1.焊接
（1）弧焊：弧焊多用于金属连续结合处的焊接，应用非常广泛。如图1-20（a）所示，机器人弧焊系统 一般由机器人、焊接电源、焊枪、焊接周边设备（变位机、工装、清枪机、防护系统）等部分组成。
1.焊接
（2）点焊：点焊主要用于汽车生产中车体薄板件的焊接。据统计，一辆汽车车身有三四千个焊点。其中， 有60%的焊点由点焊机器人完成。如图1-20（b）所示，机器人点焊系统一般由机器人、点焊电源、点 焊钳、工装夹具、安全设备及点焊周边设备（修磨机、变位机）等组成。由于点焊钳负载较重，点焊机 器人一般选用大负载机器人。
（b）机器人点焊工作站 图1-20 焊接机器人工作站
2.搬运
搬运机器人可以将物料从一个位置运送到另外一个位置或将物料按照一定的规律码垛。这需要根据工件 形状和尺寸的不同，在机器人末端安装不同的工件卡爪来实现。如图1-21所示，机器人搬运系统一般由 机器人、卡爪、安全防护系统、物料台、输送机等组成。
图1-25 机器人分拣工作站
8.材料加工
机器人可代替工人在各类复杂恶劣环境下完成材料加工工作。如图1-27所示，机器人夹持不同工 具或不同工件完成材料加工的应用，主要有切割、打磨、去毛刺、清洗、抛光、热喷涂、激光熔覆 等加工应用。
（a）激光切割机器人工作站 （b）机器人磨抛工作站 图1-27 机器人工作站在材料加工中的应用
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1.2.2 工业机器人工作站的应 用
1.2.2 工业机器人工作站的应用
1.2.2 工业机器人工作站的应用
工业机器人工作站广泛应用于汽车、食品、化工、医药等各个行业中。可用于焊接、搬运、码垛、 涂胶、喷漆、打磨、切割、分拣、测量等。
工业机器人工作站
1.焊接
（1）弧焊：弧焊多用于金属连续结合处的焊接，应用非常广泛。如图1-20（a）所示，机器人弧焊系统 一般由机器人、焊接电源、焊枪、焊接周边设备（变位机、工装、清枪机、防护系统）等部分组成。
工业机器人技术及应用PPT课件
1.3 工业机器人发展概况
所 1.3.2 工业机器人发展现状和趋势
处
位 置
FANUC 推出的 Robot M-3iA 装配机器人采用四轴或六轴模式，具有独特的平
——— 行连接结构，具备轻巧便携的特点，承重范围可达 6 kg 。
—
【 课 堂 认 知 】
Robot M-3iA
返回 目录
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置
———
—
【
课
堂 认
机器人焊接 最早应
知 】
用在装配生产线上。开 拓了一种柔性自动化生
产方式，实现了在一条
焊接机器人生产线上同
时自动生产若干种焊件 。
机器人焊接
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1.4 工业机器人的分类及应用
所 1.4.2 工业机器人的应用
处
位
按作业任务将工业机器人分为搬运、码垛、焊接、涂装、装配机器人 。
这一工业机器人的井喷潮涌，
何时会蔓延到“中国制造”的每一个工厂、每一条生产线、每一个工序、每一
个工位上，将为“中国制造”的转型提“智”做出何等贡献？我们对此充满期
待。
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1.1 什么是工业机器人
所 处 位 置 ——— —
【 课 堂 认 知 】
机器人涉及到人的概念，成为一个难以回答的哲学问题。
题的能力，尚处于实验研究阶段。
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1.4 工业机器人的分类及应用
所 1.4.1 工业机器人的分类
处
位
关于工业机器人分类，国际上没有制定统一的标准，可按负载重量、控制
置 ———
工业机器人技术及应用第章幻灯片
中游机器人本体（机器人的“身体”）
和下游系统集成商（国内 95% 的企业都集中在这个环节上）三个层面。
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2.1 工业机器人的系统组成
所 处 位 置 ——— —
【 课 堂 认 知 】
第一代工业机器人主要由以下几部分组成： 操作机、控制器和示教器 。 对于第二代及第三代工业机器人还包括感知系统和分析决策系统，它们分别 由传感器及软件实现。
工业机器人技术及 应用第章幻灯片
课前回顾
所 处 位 置 ——— —
【 课 前 回 顾 】
ü 何为工业机器人？ ü工业机器人具有几个显著特点，分别是什么？ ü工业机器人的常见分类有哪些，简述其行业应用。
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学习目标
所 处 位 置 ——— —
【 学 习 目 标 】
Ø 熟悉工业机器人的常见技 术指标
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2.1 工业机器人的系统组成
2.1.1 操作机
所
处 位
(3) 传动单元
置 ———
1) 谐波减速器
—
通常由 3 个基本构件组成，包括一个有内齿的刚轮，一个工作时可产生径向弹性
】
2) 腰部 腰部是机器人手臂的支承部分 。
3) 手臂 手臂是连接机身和手腕的部分，是执行结构中的主要运动部件，亦 称主轴， 主要用于改变手腕和末端执行器的空间位置。
4) 手腕 手腕是连接末端执行器和手臂的部分，亦称次轴，主要用于改变末端 执行器的空间姿态。
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2.1 工业机器人的系统组成
示教器
是机器人的人机交互接口，操作者 可通过它对机器人进行编程或手动 操纵机器人移动。
操作机
工业机器人工作站 ppt课件
夹具体装在主、被动侧接手上； 主动侧交流伺服电机经RV减速器驱动夹具体； 主动侧极限位装死挡铁； 被动侧轴中空，压力气体经活接头引入； 电源负极在弹簧作用下，从轴颈引入； 转轴前端装导线收集盘； 被动侧装两个极限开关。
PPT课件
26
第四节 工作站的气控系统
气控工作原理 : 手控阀 三联件
两套双支点支承两套夹 具体。
H 型支架下方四个定 位气缸支承定位。
PPT课件
24
（2）转台
交流伺服电机经减 速器和一对外齿轮 带动H型支架转动。
0°、180°位设两 套位置开关，超限 开关和死挡块。
导线及气管经转轴 中心孔引至H支架 处。
底座内装柔性链式 管路保护套。
PPT课件
25
（3）双支点系统
备通信。
电气控制柜：控制除机器人控制内容之
外的其他对象，并协调工作站工作。
1. 主电路分析
合上工作站开关：电源指示灯 HL3 亮；
电气柜风扇 M1 工作。
SA2、SA3控制两个照明灯。
SA1经KM使其他设备带电。
220V：
供PLC电源
变压整流→直流24V→输入、输出模块
110V供电磁铁用电（经中间继电器控制）
本例选：M－K6SB型 选择可搬重量因素：
末端执行器净重 末端执行器重心偏移 机器人最大速度及惯性
选择工作空间因素：
满足作业范围要求 工件置于机器人的最佳作业位置
PPT课件
9
二、机器人的传动与结构
传动示意：
S 轴：D1→R1
L 轴：D2→R2 U 轴：D3→R3 R 轴：D4→R4 B 轴：D5→R5 T 轴：D6→R6
7l轴电动机机器人下臂下端左侧与减速器输出盘连接右侧固连的小轴通过轴承支承在u轴连杆内减速器装在旋转体上极限位置安装极限挡块图右侧为u轴电动机减速器输出转盘与连杆连接下臂上臂拉杆和连杆构成平行四边形机构铰链中用园锥滚子轴承用闷盖调整轴承间隙并密封5r轴结构上臂前段用两圆锥滚子轴承支承于后段内
PPT课件
26
第四节 工作站的气控系统
气控工作原理 : 手控阀 三联件
两套双支点支承两套夹 具体。
H 型支架下方四个定 位气缸支承定位。
PPT课件
24
（2）转台
交流伺服电机经减 速器和一对外齿轮 带动H型支架转动。
0°、180°位设两 套位置开关，超限 开关和死挡块。
导线及气管经转轴 中心孔引至H支架 处。
底座内装柔性链式 管路保护套。
PPT课件
25
（3）双支点系统
备通信。
电气控制柜：控制除机器人控制内容之
外的其他对象，并协调工作站工作。
1. 主电路分析
合上工作站开关：电源指示灯 HL3 亮；
电气柜风扇 M1 工作。
SA2、SA3控制两个照明灯。
SA1经KM使其他设备带电。
220V：
供PLC电源
变压整流→直流24V→输入、输出模块
110V供电磁铁用电（经中间继电器控制）
本例选：M－K6SB型 选择可搬重量因素：
末端执行器净重 末端执行器重心偏移 机器人最大速度及惯性
选择工作空间因素：
满足作业范围要求 工件置于机器人的最佳作业位置
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二、机器人的传动与结构
传动示意：
S 轴：D1→R1
L 轴：D2→R2 U 轴：D3→R3 R 轴：D4→R4 B 轴：D5→R5 T 轴：D6→R6
7l轴电动机机器人下臂下端左侧与减速器输出盘连接右侧固连的小轴通过轴承支承在u轴连杆内减速器装在旋转体上极限位置安装极限挡块图右侧为u轴电动机减速器输出转盘与连杆连接下臂上臂拉杆和连杆构成平行四边形机构铰链中用园锥滚子轴承用闷盖调整轴承间隙并密封5r轴结构上臂前段用两圆锥滚子轴承支承于后段内
工业机器人工作站安装与调试(ABB)课件第1-4篇
目前,我国已开发出喷漆、弧焊、点焊、装配、搬运等机器人,其 中有130多台/套喷漆机器人在20余家企业的近30条自动喷漆生产线( 站)上获得规模应用,弧焊机器人已应用在汽车制造厂的焊装线。
第一篇 绪论——走进工业机器人
沈阳新松机器人自动化股份有限公司为上海汇众汽车制造有限公 司设计制造12台弧焊机器人组成的焊接生产线,用于为上海汽车工业 公司配套生产桑塔纳轿车转向器和减振器以及别克轿车减振器等部 件。
பைடு நூலகம்
第一篇 绪论——走进工业机器人
图0-3 码垛机器人
第一篇 绪论——走进工业机器人
图0-4 物流机器人
第一篇 绪论——走进工业机器人
全世界投入使用的机器人数量近年来快速增加,目前,日本实际装 配的机器人总量占世界总量的50%。装配是日本机器人的最大应用 领域,它拥有的机器人占总数的42%;焊接是应用的第二大领域,占机器 人总数的19%;注塑是第三大应用领域,占机器人总数约12%,机械加工 次之为8%。
图0-7 KUKA机器人在汽车生产线上
第一篇 绪论——走进工业机器人
现代汽车制造业不断向“准时化”和“精益生产”的方向发展, 这对设备的快速响应、柔性化、集成化和多任务处理的能力提出了 更高要求。为迎合这种需求,库卡公司另辟蹊径,突破传统的机器人协 同工作组概念,以单个机器人作为独立的控制对象,如图0-8所示,把计 算机网络控制的概念引入到机器人协同工作组控制中,对机器人协同 工作组的功能和工作模式进行了历史性的革新,使得15台机器人同步 工作成为可能,完全颠覆了传统汽车制造中以工位为目标单位的工艺 格局,汽车的柔性化生产提高到了一个空前的高度。
工业机器人工作站 安装与调试（ABB）
第一篇 绪论——走进工业机器人
第一篇 绪论——走进工业机器人
沈阳新松机器人自动化股份有限公司为上海汇众汽车制造有限公 司设计制造12台弧焊机器人组成的焊接生产线,用于为上海汽车工业 公司配套生产桑塔纳轿车转向器和减振器以及别克轿车减振器等部 件。
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第一篇 绪论——走进工业机器人
图0-3 码垛机器人
第一篇 绪论——走进工业机器人
图0-4 物流机器人
第一篇 绪论——走进工业机器人
全世界投入使用的机器人数量近年来快速增加,目前,日本实际装 配的机器人总量占世界总量的50%。装配是日本机器人的最大应用 领域,它拥有的机器人占总数的42%;焊接是应用的第二大领域,占机器 人总数的19%;注塑是第三大应用领域,占机器人总数约12%,机械加工 次之为8%。
图0-7 KUKA机器人在汽车生产线上
第一篇 绪论——走进工业机器人
现代汽车制造业不断向“准时化”和“精益生产”的方向发展, 这对设备的快速响应、柔性化、集成化和多任务处理的能力提出了 更高要求。为迎合这种需求,库卡公司另辟蹊径,突破传统的机器人协 同工作组概念,以单个机器人作为独立的控制对象,如图0-8所示,把计 算机网络控制的概念引入到机器人协同工作组控制中,对机器人协同 工作组的功能和工作模式进行了历史性的革新,使得15台机器人同步 工作成为可能,完全颠覆了传统汽车制造中以工位为目标单位的工艺 格局,汽车的柔性化生产提高到了一个空前的高度。
工业机器人工作站 安装与调试（ABB）
第一篇 绪论——走进工业机器人
工业机器人应用基础课件
5、按驱动方式分类 气压传动机械手：以压缩空气的压力来驱动执行机构运动的机械手。其主要特点
是：空气来源极为方便，输出力小，气动动作迅速，结构简单，成本低，无污染。但是 ，由于空气具有可压缩的特性，工作速度的稳定性较差，冲击大，而且气源压力较低。
液压传动机械手：以液压的压力来驱动执行机构运动的机械手。其主要特点是： 具有较大的抓举能力，可达上千牛顿，传动平稳、结构紧凑、动作灵敏。但对密封装置 要求严格，不然油的泄漏对机械手的工作性能有很大的影响，且不宜在高温、低温下工 作。
5、行走机构 当工业机械手需要完成较远距离的操作或扩大使用范围时， 可在机座上安装滚轮、轨道等行走机构，实现工业机械手的 整机运动。滚轮式行走机构可分为有轨和无轨两种。驱动滚 轮运动则应另外增设机械传动装置。
6、机座 机座是机械手的基础部分。机械手执行机构的各部件和驱动 系统均安装于机座上，故起支撑和连接的作用。
机械传动机械手：由机械传动机构（如凸轮、连杆、齿轮和齿条、间歇机构等） 驱动的机械手。它是一种附属于工作主机的专用机械手，其动力由工作机械传递。它的 主要特点是运动准确可靠，动作频率大，但结构较大，动作程序不可变。它常被用于工 作主机的上、下料。
表2-6 TCP固定功能下各轴的运动方式
轴
运动方式
轴1
主运动轴 轴2 TCP平移运动方向取决于坐标系
轴3
腕运动轴
轴4
轴5
末端点位置不变，姿态分别绕X、 Y、Z轴转动
轴6
注：在不同坐标系下腕运动轴的转动方向是不同的。
2.1.3 机械手的组成
工业机器人机械本体即机械手包括手部、手腕、手臂 和立柱等部件，有的还增设行走机构。
臂部运动的目的：把手部送到空间运动范围内任意一点。手臂的各种 运动通常用驱动机构（如液压缸或者气缸）和各种传动机构来实现。
工业机器人基础 ppt课件
ppt课件
18
运动控制模块
③操作机
①示教器 S6 串
S0 口 S5
S6
通 信
S1
模
S3
S4
块
主控制模块
驱动模 块 示教器的数据流关系
ppt课件
19
2.2 工业机器人的主要技术参数
机器人的技术参数反映了机器人可胜任的工作、具有的最高操作性能等 情况，是设计、应用机器人必须考虑的问题。
机器人的主要技术参数有自由度、分辨率、工作空间、工作速度、 工 作载荷等。
4
2.2.3 承载能力
承载能力是指机器人在工作范围内 的任何位姿上所能承受的最大重量，通 常可以用质量、力矩或惯性矩来表示。
• 承载能力不仅取决于负载的质量，而 且与机器人运行的速度和加速度的大 小和方向有关。
• 一般低速运行时，承载能力强。为安 全考虑，将承载能力这个指标确定为 高速运行时的承载能力。通常，承载 能力不仅指负载质量，还包括机器人 末端操作器的质量。
ppt课件
36
5. 用户坐标系 用户坐标系是用户根据工作的需要，自行定义的坐标系，用户可根据需要
定义多个坐 标系，如图 4-19所示。用户自定义可以方便的量测工作区间中各 点的位置并加以任务安 排，且更符合人的直观。在用户坐标系下，机器人末
端轨迹沿用户自己定义的坐标轴方 向运动，其运动方式见表 4-5。
图4-19 用户坐标系及各轴的运动
ppt课件
37
主运动轴 腕运动轴
表4-5 用户坐标系下机器人的运动方式
轴
运动方式
六轴联动
沿 用户定义的X 轴方向运动 沿用户定义的Y 轴方向运动
沿用户定义的Z 轴方向运动
末端点位置不变， 机器人分别绕 X 、Y、Z 轴转动
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第1章 工业机器人工作站概述
图1-11 喷漆机器人工作站
第1章 工业机器人工作站概述
4. 抛光打磨机器人工作站 设备配置机器人本体、自动输送线系统、喷涂/打磨抛光工装及转台、
喷涂/打磨抛光系统、集尘装置、半自动机械手上下料机构、机器人控制系 统。设备根据自动输送线和各种自动化设备根据客户实际情况进行设计和 定制，喷釉机器人对卫生洁具进行喷釉，主要应用于陶瓷卫生洁具系列洗 面器、坐便器（马桶）、水箱或立柱、小便器等自动喷釉,卫浴五金系列之 水龙头、卫浴挂件、花洒等自动打磨抛光拉丝等。
第1章 工业机器人工作站概述
图1-10 搬运码垛机器人工作站
第1章 工业机器人工作站概述
3. 喷涂清洗机器人工作站 工业机器人自动喷涂工作站，包括喷涂防爆机器人、喷枪和自动换色
系统。其特征包括十字旋转台和控制系统，喷涂防爆机器人上安设有喷枪； 自动换色系统通过管道与喷枪相连，自动换色系统包括供漆装置和设在管道 上并位设于供漆装置之后的换色阀组；供漆装置为多套，分别供应第一颜色 漆、第二颜色漆等及清洗溶剂，换色阀组至少包括第一颜色阀、第二颜色阀 等溶剂清洗阀，并分别与各套供漆装置一一对应，用于在控制系统控制下进 行选色、供漆。
第1章 工业机器人工作站概述
图1-12 打磨抛光机器人工作站
第1章 工业机器人工作站概述
5. 装配机器人工作站 装配机器人工作站中使用的装配机器人是专门为装配而设计的机器人，
与其他工业机器人比较，它具有精度高、柔性好、工作范围小、能与其他 系统配套使用等特点。目前广泛运用于用于各种电器制造，汽车及其部件、 计算机、玩具、机电产品及其组件的装配等方面。装配机器人工作站的运 用对于工业生产的意义：
第1章 工业机器人工作站概述
图1-13 装配机器人工作站
第1章 工业机器人工作站概述
1.4 工业机器人性能评判指标
表示机器人特性的基本参数和性能指标主要有工作空间、自由度、有 效负载、运动精度、运动特性、动态特性等。
1. 工作空间（Work space）：工作空间是指机器人臂杆的特定部位在 一定条件下所能到达空间的位置集合。工作空间的性状和大小反映了机器 人工作能力的大小。
1.1.3 工业机器人的机械传动机构
3.谐波传动 一般电机是高转速、低力矩的驱动器，在机器人中要用减速 器变成低转速、高力矩的驱动器，如图1-3,1-4所示。
图1-3 行星齿轮传动结构简图
图1-4 谐波齿轮传动机构
第1章 工业机器人工作站概述
1.1.3 工业机器人的机械传动机构
3.谐波传动
谐波齿轮减速装置的工作原理：通常波发生器为主动件，柔轮和刚轮为 从动件，另一个为固定件。柔轮产生的弹性变形成为椭圆，使两个长端的齿 与刚轮的齿啮合，短轴上的齿脱开，啮入与啮出实现传动，如图1-5所示。
电动机驱动方式 液压驱动方式 电气驱动方式
第1章 工业机器人工作站概述
1.1.3 工业机器人的机械传动机构
机器人操作机是有若干个构件和关节组成的多自由度空间 机构，其运动都是由驱动器经各种机械传动装置减速后驱动负 载。机器人中常用的机械传动机构有：齿轮传动、蜗杆传动、 滚珠丝杠传动、同步齿形带传动、链传动、行星齿轮传动。
第1章 工业机器人工作站概述
学习目标
➢ 了解什么是工业机 器人工作站
➢ 了解什么是工业机 器人生产线
➢ 熟悉工业机器人工 作站的分类
➢ 掌握机器人工作站 的应用
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
➢ 能够识别不同种类 的工业机器人工作 站
➢ 能够说明各种工业 机器人工作站的应 用
第1章 工业机器人工作站概述
1.1.1 工业机器人的定义 工业机器人指能在人的控制下工作，并能替代人力在生
产线上工作的多关节机械手或多自由度的机器装置。 工业机器人由主体、驱动系统和控制系统三个基本部分组
成。主体即机座和执行机构，包括臂部、腕部和手部，有的机 器人还有行走机构。
工业机器人程序输入方式有离线编程输入型和示教编程输 入型两类。
第1章 工业机器人工作站概述
1.1.2 工业机器人的动力
工业机器人的驱动系统是带动操作机各运动副的动力源。 常用的驱动方式：
工业机器人工作站作为单一作业的生产单元，其一般设计原则： 1. 设计前必须充分分析作业对象，拟定最合理的作业工艺； 2. 必须满足作业的功能要求和环境条件； 3. 必须满足生产节拍要求； 4. 整体及各组成部分必须全部满足安全规范及标准； 5. 各设备及控制系统应具有故障显示及报警装置； 6. 便于维护修理； 7. 操作系统应简单明了，便于操作和人工干预； 8. 操作系统便于联网控制； 9. 工作站便于组装、布线和维护； 10.经济实惠，快速投产。
2. 运动自由度：自由度指机器人操作机在空间运动所需的变量数，用 以表示机器人动作灵活程度的参数，一般是以沿轴线移动和绕轴线转动的 独立运动的数目来表示。
3. 有效负载(Payload) ：有效负载是指机器人操作机在工作时臂端可 能搬运的物体重量或所能承受的力或力矩，用以表示操作机的负荷能力。
4.运动精度(Accuracy) ：机器人机械系统的精度主要涉及位姿精度、 重复位姿精度、轨迹精度、重复轨迹精度等。
第1章 工业机器人工作站概述
1.1.2 工业机器人生产线的定义及应用
图1-7 一汽轿车厂HT-120工业机器人生产线
第1章 工业机器人工作站概述
1.1.2 工业机器人生产线的定义及应用 2. 工业机器人生产线示例： 特斯拉的全自动化组装生产线超级工厂内一共有160台
机器人，分属四大制造环节：冲压生产线、车身中心、烤漆 中心和组装中心。
（1）装配机器人工作站作业可以提高生产效率和产品质量。装配机器 人在运转不停顿不休息，产品质量受人的因素影响较小，产品质量更稳定。
（2）可以降低企业成本。在规模化生产中，一台机器人可以替代2到4 名产业工人。
（3）装配机器人工作站生产线容易安排生产计划。 （4）装配机器人工作站作业可缩短产品改型换代的周期，降低相应的 设备投资。 （5）装配机器人工作站所用的机器人可以把工人从各种恶劣、危险的 环境中解救出来，拓宽企业的业务范围。
设计时应该尽量减小质量和惯量。对于机器人的刚度，若刚度差，机 器人的位姿精度和系统固有频率将下降，从而导致系统动态不稳定；但对 于某些作业（如装配操作），适当地增加柔顺性是有利的，最理想的情况 是希望机器人臂杆的刚度可调。增加系统的阻尼对于缩短振荡的衰减时间、 提高系统的动态稳定性是有利的。提高系统的固有频率，避开工作频率范 围，也有利于提高系统的稳定性。
第1章 工业机器人工作站概述
1.1.4 工业机器人的特点
工业机器人一般具有以下四大特征： 1.拟人功能。 2.可重复编程。 3.通用性。 4.机电一体化。
第1章 工业机器人工作站概述
1.2.1 工业机器人工作站
工业机器人工作站是指使用一台或多台机器人，配有控制系统、辅助装 置及周边设备，进行简单生产作业，从而达到完成特定工作任务的生产单元。 工业机器人工作站一般由以下部分组成：
1.2.1 工业机器人工作站的定义
工业机器人工作站是指使用一台或多台机器人，配有控制系统、辅
助装置及周边设备，进行简单生产作业，从而达到完成特定工作任务的生 产单元。工业机器人工作站一般由以下部分组成：
（1）机器人本体； （2）机器人末端执行器； （3）夹具和变位机； （4）机器人架座； （5）配套及安全装置； （6）动力源； （7）工件储运设备；
（8）检查、监视和控制 系统；
FD-B4L弧焊机器人工作站
第1章 工业机器人工作站概述
1.2.2 工业机器人生产线的定义及应用
1. 工业机器人生产线的定义 工业机器人生产线是指使用了两台或多台机器人，配有物流系统及自动 控制同步系统，组成进行工序内容多且复杂作业，同时完成几项工作任务 的生产体系。一般包括以下几部分： （1）机器人工作站 （2）非机器人工作站 （3）专用装置工作站、人工处理工作站、空设站 （4）中转仓库 （5）机器人子生产线 （6）物流系统 （7）动力系统 （8）控制系统 （9）辅助设备及安全装置
1.齿轮齿条： 旋转运动变为直线运动
图1-1 齿轮齿条装置 1-拖板 2-导向杆 3-齿轮 4-齿条
第1章 工业机器人工作站概述
1.1.3 工业机器人的机械传动机构
2.普通丝杆（丝杠螺母副）及滚珠丝杠传动
图1-2 滚珠丝杠的基本组成 1-滚珠循环返回装置 2-螺母 3-丝杠 4-滚珠
第1章 工业机器人工作站概述
十字旋转台包括一个在水平面上旋转的公转轴，公转轴上相连有T型转 台，T型转台两侧分别设有一个自转轴，自转轴上分别相连有一个工件夹持 夹具，用于夹持喷涂工件，喷涂工件随自转轴同步转动；控制系统用在十字 旋转台将喷涂工件运动至喷涂工位时，控制自动换色系统自动选色，喷涂， 喷涂完成后，控制十字旋转台公转，卸料，并在喷涂需要时控制十字旋转台 自转而进行喷涂；在需要换色喷涂时，控制自动换色系统供应清洗溶剂进行 自动清洗，然后根据目标漆色选色、供漆喷涂。
图1-8 车身组装中心
第1章 工业机器人工作站概述
1. 3 工业机器人工作站的设计原则
工业机器人作为先进制造技术和自动化装备的典型代表，不仅对于 先进制造业的发展具有重要的作用，而且对于高科技产业和传统产业的 发展具有显著的促进作用。作为新兴的高新技术产业和智能化产业，工 业机器人产业具有高新技术产业所表现的特征：高投入、高风险、高回 报、高技术、高难度、高潜能等。
第1章 工业机器人工作站概述
工业机器人工作站，也称机器人工作单元。分类主要有以下几种。 1. 焊接机器人工作站
焊接机器人工作站，本身包括控制系统、驱动器、执行元器件如电机、 机械机构、焊机系统。其可以独立完成焊机工作，也可以使用在自动化 生产线上，作为焊接工序的一个工艺部分，成为生产线上一个具有焊接 功能的一个“站”。机器人