直角坐标机械臂及其运用案例
工业自动化中的机械臂编程与运动控制
04
安全与可靠性
安全防护措施
01
02
03
防护装置
在机械臂周围设置安全围 栏、光电传感器等，防止 人员接近危险区域。
急停按钮
在操作台和机械臂上设置 急停按钮，以便在紧急情 况下迅速停止机械臂运动 。
安全检测
通过传感器和监测系统实 时检测机械臂及其周围环 境的状态，预防潜在的安 全隐患。
故障诊断与容错控制
控制器设计
硬件选择
根据系统需求选择合适的微处理器、存储 器等硬件设备。
软件设计
编写控制算法、运动规划、人机界面等软 件模块。
安全防护
为控制器设计安全防护机制，确保系统稳 定性和安全性。
系统集成与测试
系统集成
将各个子系统、传感器、执行器等集成在一 起，形成一个完整的运动控制系统。
系统测试
对集成后的系统进行功能测试、性能测试和 安全测试，确保系统符合设计要求。
运动学建模
运动学建模是实现机械臂精确控制的关键。
运动学建模是通过对机械臂的关节和连杆进行数学建模，从而精确地描述机械臂 的运动轨迹和姿态。通过运动学建模，可以实现对机械臂的精确控制，提高机械 臂的工作效率和精度。
轨迹规划
轨迹规划是实现机械臂平滑运动的必要条件。
轨迹规划是根据任务需求，规划出一条从起始位置到目标位置的平滑运动路径。通过合理的轨迹规划 ，可以避免机械臂在运动过程中出现突然的加速或减速，从而提高机械臂的运动平稳性和精度。
详细描述
在汽车制造中，机械臂广泛应用于焊接、装配、搬运等 环节。通过精确的编程与运动控制，机械臂能够高效地 完成各种复杂任务，提高生产效率，减少人工干预，确 保产品质量。同时，机械臂的柔性特点使其能够适应多 种车型的生产线，降低生产成本。
三轴全气动直角坐标机械手开发-第03章 主要结构设计
第03章主要结构设计在这里我们主要介绍机械手抓住或释放制件各种操作运动的系统。
包括直接与制件杰出的手部；连接手部和手臂的腕部；支撑被抓制件，手部，腕部的臂部以及带动手爪抓去制件并按预定要求将其搬运到指定位置的手臂。
3.1机械手手部机械手手部是用来直接抓取制件的部件。
由于注塑制件的形状，大小，质量及表面特征的差异，因此机械手的手部有多种形式，一般可分为夹持式和吸附式是两种。
在这里我们采用结构相对简单的吸附式手部就可以满足要求。
吸附式手部又叫真空式手部，在注塑生产中一般用于抓去易碎或对变形要求较严，质量较轻的制件。
它是利用真空吸力来工作的，其组成部分包括吸盘，吸盘支架，进气和排气系统等。
当吸盘与制件接触时，在制件表面上形成密封的内腔，并用挤压或者抽泣的方法将内腔中的空气排出而形成一定的真空，在大气压力的作用下，制件就被吸盘吸住。
挤压式吸盘在抓取制件时，吸盘与制件表面接触，强制性的将吸盘内的空气用机械挤压的方法派压出去，从而形成负压将制件吸住。
由于压差较小，因此吸力不大，易用于较轻的压制和简单的机械手。
喷吸式吸盘工作时，通过喷嘴喷射压缩空气，形成高速射流，从而将吸盘内腔的空气吸走，在吸盘内形成负压将制件吸住，停止向喷嘴供气时则吸盘松开制件。
在这种吸盘中，压缩空气的压力和流量，喷嘴的结构和气体流道的结构等都对吸盘的工作性能产生较大影响。
吸盘吸力通常用下式计算：0()F M N P P S=⋅⋅-⋅式中F —吸盘吸力，N ；M —吸盘个数；N —安全系数；P 0—大气压力，Pa ；P—大气压力，Pa；S—吸盘内腔压力，2m；3.2机械手腕部3.2.1概述注塑用机械手的腕部位于其手部和臂部之间，他的作用是对手部在空间的位置进行调整以扩大其运动范围，从而使机械手的适应能力更强。
一般腕部具有独立的自由度，设有回转和山下摆动部件。
有些注塑机械手为简化结构，也可以不设置腕部而直接由手臂来驱动手部抓取部件。
这里根据实际工作任务的要求，只需实现90度的上下摆动即可。
直角坐标机器人的结构工作原理实现方法
直角坐标机器人的结构工作原理实现方法1. 引言1.1 直角坐标机器人的定义直角坐标机器人是一种具有直角坐标系统的工业机器人，其臂长和关节均设定为直角坐标轴方向。
这种机器人在工业生产和制造领域得到广泛应用，主要用于搬运、装配、焊接等作业。
直角坐标机器人具有操作简单、精度高、速度快等优点，逐渐成为自动化生产线上不可或缺的一部分。
直角坐标机器人最大的特点是其直角坐标系统，使其在进行旋转和平移运动时具有更高的稳定性和精度。
通过控制机器人的各个关节，可以实现复杂的运动轨迹，满足不同生产需求。
直角坐标机器人还可以通过计算机编程实现智能化控制，提高生产效率和质量。
直角坐标机器人是现代工业生产中的重要组成部分，其灵活性、高效性和精准性使其在各个行业得到广泛应用，成为推动工业自动化发展的重要力量。
1.2 直角坐标机器人的应用直角坐标机器人应用广泛，涵盖多个行业。
在制造业中，直角坐标机器人常用于组装、焊接、涂覆等任务，提高了生产效率和质量。
在电子行业，直角坐标机器人可以用于半导体制造、电路板组装等精密操作。
在医疗领域，直角坐标机器人可以用于手术辅助、药物研发等领域，提高了医疗服务的水平。
在服务业中，直角坐标机器人也有着广泛的应用，例如在餐饮领域中可以用于厨房操作，提高了厨房的效率和卫生标准。
直角坐标机器人在各行各业均有广泛的应用，通过其高效、精准的操作，为人们的生活和工作带来了便利与效益。
2. 正文2.1 直角坐标机器人的结构直角坐标机器人是一种可以在三维空间内移动和操作的机器人系统。
它的结构主要可以分为机械结构、控制系统和执行器三个部分。
首先是机械结构部分，直角坐标机器人通常由X轴、Y轴和Z轴组成，这三个轴分别对应于机器人在水平、垂直和高度方向上的移动。
X 轴通常位于机器人的底部，负责机器人在水平方向上的移动；Y轴位于X轴上方，负责机器人在垂直方向上的移动；Z轴则位于Y轴上方，负责机器人在高度方向上的移动。
这样的结构使得直角坐标机器人能够在三维空间内精准地进行定位和操作。
智能机器人技术导论 课件 第二章：机器人系统基础
1.直角坐标系
空间直角坐标系下一点P坐标表示
直角坐标系
空间直角坐标系也称笛卡尔坐标系，
直角坐标系任意一点P的坐标（x,y,z） 进行表示。
空间任意位置可以沿着X,Y,Z轴来获 得。
直角坐标系型机械臂（PPP ）
直角坐标系型机械臂运动是X,Y,Z三 轴平动。
PPP的作业空间是一个长方体
直角坐标系机械臂模型
3.三自由度手腕同样是俯仰型和回转型的组 合。常用的结构PPR,RRR,PRR,RPR。三自由度 手腕的运动空间是一个立体空间。
3.机械臂组成——臂部
● 臂部可由大臂、小臂或多臂所组成，其作用是支 撑手部和腕部，并且可以通过伸缩、回转、俯仰 和升降等运动改变手部的空间位置。
机械臂简图
臂部设计的基本要求
手爪
操作工具——喷枪
手部——按加持原理分类
手部——按夹持方式——机械钳爪式
手部又可分为机械钳爪式和吸附式两大类
内撑式钳爪
外夹式钳爪
手部——按夹持方式——吸附式
吸附式手部可分为磁力吸附式和真空吸附式两种
磁力吸附式
真空吸附式
2.机械臂组成——腕部
● 腕部是连接手部和手臂的部件，并可用来调整被 抓取物件的方姿势。
● 腕部的设计一般依据作业任务的运动空间和轨迹 来选取不同的类型结构。
机械臂简图
腕部设计分类
● 自由度是指机械手各运动部件在三维空间坐标轴上所具有的独立运动数。
腕部设计
腕部
1.一般单自由度手腕的运动形式为俯仰型（ 用字母P表示）或回转型（我们用字母R表示 ）。单自由度手腕的运动轨迹是一条线。
2.二自由度手腕则是俯仰型和回转型的组合 。可以组合成双俯仰型和俯仰回转型，但是 不能构成双回转型。二自由度手腕的运动空 间是一个面。
直角坐标机械臂动力学数学模型
直角坐标机械臂是一种常见的工业机器人，它由直角坐标系的三个直线轴组成，分别沿着X、Y和Z轴移动。
在工业自动化生产线上，直角坐标机械臂通常用于搬运、装配、喷涂等操作。
在设计直角坐标机械臂时，动力学数学模型是非常重要的。
动力学数学模型可以描述机械臂系统随时间变化的运动规律，是控制机械臂运动的基础。
接下来，将分为以下几个方面来讨论直角坐标机械臂动力学数学模型。
1. 直角坐标机械臂的运动学模型直角坐标机械臂的运动学模型描述了机械臂末端执行器的位置和姿态随时间的变化规律。
通常可以用欧拉角、四元数或变换矩阵来描述机械臂的姿态，而位置可以用直角坐标系的三个坐标来描述。
2. 直角坐标机械臂的动力学模型直角坐标机械臂的动力学模型描述了机械臂系统在受到外界力和力矩作用下，随时间变化的运动规律。
动力学模型可以通过牛顿-欧拉方程或拉格朗日方程来建立。
3. 直角坐标机械臂的质量分布直角坐标机械臂的质量分布对其动力学模型有着重要的影响。
质量分布不均匀会导致机械臂在运动过程中产生惯性力和惯性矩，从而影响机械臂系统的动力学性能。
4. 直角坐标机械臂的关节驱动器模型直角坐标机械臂的关节驱动器模型描述了机械臂关节的驱动器特性，如关节驱动器的转矩-角度关系、转速-角速度关系等。
这对于控制机械臂的运动过程具有重要的指导意义。
5. 直角坐标机械臂的控制策略基于动力学数学模型建立合理的控制策略是保证直角坐标机械臂高效稳定运行的关键。
常见的控制策略包括PID控制、自适应控制、模糊控制等，这些控制策略可以根据机械臂的动力学数学模型来优化设计。
直角坐标机械臂的动力学数学模型是机械臂设计与控制的基础和关键。
建立准确的动力学数学模型可以为机械臂的优化设计、控制策略的制定提供可靠的依据，从而有效提高机械臂系统的运动性能和工作效率。
希望未来能够有更多的研究者投入到直角坐标机械臂动力学数学模型的研究中，促进机械臂技术的不断发展与进步。
直角坐标机械臂是一种工业机器人，广泛应用于工业自动化生产线，能够完成搬运、装配、喷涂等操作。
自-直坐标机器人简述及其应用介绍(论文)
直坐标机器人简述及其应用介绍摘要:本文简述了机器人的分类、发展趋势、应用前景等。
主要简述了简述了直角坐标机器人的概念、主要组成部分和结构特点。
通过Sｏliｄwｏｒｋs软件对直角坐标机器人Ｘ轴三维机构进行绘制，包括电机、槽、螺杆、滑块、电机法兰、连接块等，并出工程图。
关键词:直角坐标机器人ＳolidWｏrks工程图3D结构１前言机器人是典型的机电一体化产品，一般由机械本体、控制系统、传感器、和驱动器等四部分组成。
机械本体是机器人实施作业的执行机构。
为对本体进行精确控制,传感器应提供机器人本体或其所处环境的信息,控制系统依据控制程序产生指令信号,通过控制各关节运动坐标的驱动器,使各臂杆端点按照要求的轨迹、速度和加速度，以一定的姿态达到空间指定的位置。
驱动器将控制系统输出的信号变换成大功率的信号，以驱动执行器工作。
Solidworｋｓ家族在市场上的普及面越来越广，已经逐渐成为主流3D机械设计的第一选择，尤其是在国外，其强大的绘图功能、空前的易用性、以及一系列旨在提高够设计效率的新特性,不断推进业界对三维设计的采用，也加速了整个3D行业的发展步伐。
数字化软件的出现,给机器人的设计提供了有力的技术保障，进而大大缩短了设计周期，避免了设计风险,优化了机器人结构,并减少了后期修改而付出的昂贵代价。
本文利用Ｓoliｄworks软件对直角坐标机器人的３D结构进行绘制，并出工程图。
2 机器人在我国的前景应该说中国是最需要又最不需要机器人的国家。
中国人口众多，劳动力资源丰富且廉价,从这一层面说用一个贵而笨重的机器人还不如雇一个人来的便宜,但是我国要做世界强国就必须用最少的资源作更多的事，我们的企业必须尽可能的采用高新技术来更高效率的生产,以高竞争力取胜，这就需要很多的机器人,人是没有机器人那样的精确率，准确率和高效率的。
可能会有人失业,但创造的就业机会更多，社会所得的利益会更多。
我相信在不久将来，机器人产业会如同汽车一样成为国家的经济支柱产业，美国是‘汽车上的国度’，中国可以成为‘站在机器人肩膀上的国家’。
直角坐标机器人的结构工作原理实现方法
直角坐标机器人的结构工作原理实现方法全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：直角坐标机器人是一种常见的工业机器人，其结构简单且精准，能够在工厂生产线上完成各种复杂的任务。
本文将对直角坐标机器人的结构、工作原理和实现方法进行详细介绍。
一、直角坐标机器人的结构直角坐标机器人通常由三个坐标轴组成，分别是X轴、Y轴和Z轴。
X轴和Y轴垂直于Z轴，可以实现在水平和垂直方向的移动。
Z轴垂直于工作平面，可以实现上下移动。
通过这三个轴的组合运动，直角坐标机器人可以实现在三个方向上的移动和定位，从而完成各种工作任务。
直角坐标机器人的结构一般包括机身、工作台、传动系统、控制系统等部分。
机身是机器人的主体部分，其中包含了X轴、Y轴和Z轴以及它们的传动部件。
工作台用于支撑和夹持工件，传动系统则负责驱动各个轴的运动。
控制系统则是整个机器人的大脑，用来控制机器人的运动和完成各种任务。
直角坐标机器人的工作原理可以简单描述为：控制各个轴的运动，实现对工件的定位和加工。
具体来说，当机器人接收到指令时，控制系统会根据指令计算出各个轴需要移动的距离和速度，然后通过传动系统驱动各个轴的运动，使工件完成预定的加工任务。
在工作过程中，直角坐标机器人通常需要通过传感器获取工件的位置和状态信息，然后根据这些信息来调整机器人的运动轨迹和速度，以确保工件能够按照要求进行加工。
控制系统还可以实现机器人的自动化运行，提高生产效率和质量。
直角坐标机器人的实现方法主要包括结构设计、传动系统设计和控制系统设计三个方面。
首先是结构设计，需要根据具体的工作任务和空间要求来设计机器人的结构，确定各个轴的长度、间距和运动方式。
接着是传动系统设计，需要选择适合的传动方式和传动部件，确保机器人能够在高速、高精度下稳定运行。
最后是控制系统设计，需要选择合适的控制器和编程语言，编写程序实现机器人的运动控制和任务执行。
直角坐标机器人是一种灵活、高效的工业机器人，可以广泛应用于各种生产场景中。
AWD-Robot直角坐标机器人在钢铁行业的应用
AWD-Robot直角坐标机器人在钢铁行业的应用随着机器人技术的发展，机器人技术在各行各业中得到了广泛的应用。
机器人作为执行机构，具用控制方便，执行动作灵活，可以实现复杂的空间轨迹控制。
特别适用于高效率自动化生产。
直角坐标机器人在码垛机上的使用越来越多，其特点是负载范围大，小到几公斤，大到几吨;运行速度快，且速度可调整;动作灵活，可以完成复杂的码垛任务;可靠性高，维护简单。
我公司以直角坐标机器人为核心产品，开发的码垛机的要求如下：按层码垛;运动空间随着机器人技术的发展，机器人技术在各行各业中得到了广泛的应用。
机器人作为执行机构，具用控制方便，执行动作灵活，可以实现复杂的空间轨迹控制。
特别适用于高效率自动化生产。
直角坐标机器人在码垛机上的使用越来越多，其特点是负载范围大，小到几公斤，大到几吨;运行速度快，且速度可调整;动作灵活，可以完成复杂的码垛任务;可靠性高，维护简单。
我公司以直角坐标机器人为核心产品，开发的码垛机的要求如下：按层码垛;运动空间为三维，五轴运动;行程：X方向2000mm, Y方向800mm, Z方向800mm, 手抓张合20mm,机械手旋转：+-360 能够和生产线融为一体，有良好的通讯。
最大负载重量为20Kg,额定负载10Kg。
层与层间成90度角交叉排放。
每垛共21层，垛高200mm。
最快码垛速度为800mm/s，平均速度为500mm/s。
定位精度：0.1mm机器人组成：该机器人由安装架、机器人定位系统、伺服驱动系统、运动控制系统、减速装置、及电控配电系统、安全防护装置等组成。
其配置如下：1、机器人采用AWD-Robot四轴（X、Y、Z直线和A轴旋转轴）的直角式坐标机器人，其机械手根据客户需要码垛的工件特制的一套机械手。
2、电机部分采用施耐德Lexium05系列伺服电机和百格拉步进电机X轴：BSH0702P02A1A/LXM05AD10M2Y轴：BSH0702P02A1A/LXM05AD10M2Z轴：BSH0702P02A1A/LXM05AD10M2A轴：BSH0701P02A1A/LXM05AD10M2触摸屏：采用WinView的触摸屏MT508TV45WV机械手：VRDM366LHA/D9213、减速机考虑到整个设备的运动要求，我们在X、Y、Z轴上加一MOTEC 10：1的减速机原理结构：机器人完整动作过程：1、开机后机器人自动回零然后运行到送料平台上方，等待上位机信号。
直角坐标机器人在食品行业的应用.
直角坐标机器人在食品行业的应用在很多产品的生产过程中，应用机器人来完成一些生产工序，不仅能提高生产效率，降低成本，更能提高产品质量。
例如在食品生产过程中，机器人可以完成外观检验、搬运、包装、托盘化运输、分类和码垛等任务，从而提高了生产效率及产品质量。
在食品行业的应用中，由于机器人自身采用了便于清洁的不锈钢材质和多重防护措施，又避免了人工参与，所以易于保证食品卫生及食品质量。
由于机器人工作时具有高度重复的一致性，因此一些生产工序在很多产品的生产过程中，应用机器人来完成一些生产工序，不仅能提高生产效率，降低成本，更能提高产品质量。
例如在食品生产过程中，机器人可以完成外观检验、搬运、包装、托盘化运输、分类和码垛等任务，从而提高了生产效率及产品质量。
在食品行业的应用中，由于机器人自身采用了便于清洁的不锈钢材质和多重防护措施，又避免了人工参与，所以易于保证食品卫生及食品质量。
由于机器人工作时具有高度重复的一致性，因此一些生产工序由机器人来完成，会使产品的重量更加精确，外观更加精美，减少浪费，降低成本。
机器人可以24小时高速高效工作，可以替代多名人工，随着劳动力成本不断上升，应用高效经济的直角坐标机器人会降低生产成本。
直角坐标机器人还被广泛应用在医药、化妆品、包装、仪表装配、继电器生产等众多行业。
本文先概述直角坐标机器人，再主要介绍直角坐标机器人在食品行业的应用案例。
一直角坐标机器人简介机器人按ISO8373定义为：位置可以固定或移动，能够实现自动控制、可重复编程、多功能多用处、末端操作器的位置要在3个或3个以上自由度内可编程的工业自动化设备。
这里自由度就是指可运动或转动的轴。
直角坐标机器人是以直线运动轴为主，各个运动轴通常对应直角坐标系中的X轴，Y轴和Z轴。
在绝大多数情况下直角坐标机器人的各个直线运动轴间的夹角为直角。
直角坐标机器人主要由一些直线运动单元，驱动电机，控制系统和末端操作器组成。
针对不同的应用，可以方便快速组合成不同维数，各种行程和不同带载能力的壁挂式、悬臂式、龙门式或倒挂式等各种形式的直角坐标机器人。
德国BAHR直角坐标机器人在检测设备上的应用.
德国BAHR直角坐标机器人在检测设备上的应用BAHR公司直角坐标机器人在检测中的应用案例：无损检测是指在不破坏产品的形状、结构和性能的情况下，为了了解产品及各种结构物材料的质量、状态、性能及内部结构所进行的各种检测叫做无损检测；常用的无损检测方法有：射线检测（RT）、超声波检测（UT）、磁粉检测（MT）、渗透检测（PT）、涡流检测（ET）和目视检测（VT）。
应用案例一：三坐标壁挂机器人对液晶显示器的检测。
一、工作要求：1、采用视觉系统对地挠显示器进行检测。
2BAHR公司直角坐标机器人在检测中的应用案例：无损检测是指在不破坏产品的形状、结构和性能的情况下，为了了解产品及各种结构物材料的质量、状态、性能及内部结构所进行的各种检测叫做无损检测；常用的无损检测方法有：射线检测（RT）、超声波检测（UT）、磁粉检测（MT）、渗透检测（PT）、涡流检测（ET）和目视检测（VT）。
应用案例一：三坐标壁挂机器人对液晶显示器的检测。
一、工作要求：1、采用视觉系统对地挠显示器进行检测。
2、检测范围：X ，Y ，Z 轴的有效行程分别为2500mm ，600mm 和400mm 。
在Z 轴下端装配可旋转视觉像机。
相机可旋转。
3、工件形状：工件为电脑液晶显示器，该显示器有大有小，工作台每次安装10个显示器，以备检测。
4、定位位精度及分辨率：重复定位度为±0.025mm,系统分辨率0.01 mm5、控制系统：系统要求能够对检测数据要进行分析处理，包括显示出探伤扫描图像、滤波、增强、放大、旋转、特征提取、将扫描结果打印或上传给上位机、位置标记等。
二、机器人组成：1、该机器人由安装架及显示器工作台、机器人定位系统、伺服驱动系统、末端检测设备（相机）、控制系统等组成2、机器人定位系统机器人定位系统是整台设备的核心，为德国bahr公司产品，X,Y,Z 三坐标均选择为高精密滚珠丝杠传动，单坐标重复定位精度为0.025mm。
FARO便携式三坐标测量臂应用案例
徐州重工便携测量臂使用心得分享公司介绍徐工集团成立于1989年3月，成立二十年来始终保持中国工程机械行业排头兵的地位，目前位居世界工程机械行业第15位，中国500强企业第151位，中国制造业500强第73位，是中国工程机械产品品种和系列最齐全、最具竞争力和最具影响力的大型企业集团.测量臂在徐州重工的应用徐州重工从2005年7月就开始使用法如便携式测量臂,测量臂帮助他们解决很多之前很难解决的测量问题，同时由于认知的局限和测量方法的不恰当，遇到了一些问题,也积累的丰富的测量经验。
随着彼此之间的认识不断加深，如今测量臂已经是他们日常工作中不可或缺的一部分。
Faro6轴铂金测量臂，在徐州重工主要被用在汽车起重机和泵车产品的关键零部件的形位公差，平面度，转台上、下铰孔同轴度、对称度、垂直度、平行度等几何量的测量,目前有3台相同规格型号的测量臂在工厂中同时使用。
自从三台测量臂来到徐州重工,就365天的与工作人员奋战在在第一生产线上,工作稳定,使用便捷,反应敏锐.直到08年12月,由于测量臂使用频繁(基本每天都要工作4小时以上),年久没有进行保养和维护,一台臂的关节坏死,另外两台损坏较轻,经过法如公司对第一台设备更换关节,另外两台经过保养调整后修复,现在测量臂又完好如初的回到了工作间,和徐州重工的工作人员齐肩奋战了问题总结经过近5年与法如测量臂的朝夕相处,质检部姚灵君对测量臂测量数据失真,得出了一些心得:1、测量臂的任何硬件出现故障，仪器都会发出报警而拒绝工作，不存在由于仪器带病工作造成测量结果误差较大的情况。
2、如果仪器正常而操作失误（比如测量头的校准工作没有做好）则测量结果失准也是必然的;3、如果仪器测量结果明显失准，除操作失误原因外，多数问题处在测量方法不得当，而使得精度出现了问题。
徐州重工便携测量臂培训心得熟悉中的陌生法如测量臂自2005年7月来到徐州重工后，就于质检人员朝夕相伴，这么多年过去，重工质检人员对测量臂并不陌生，应该说是已经很熟悉了，除每年送法定计量检定机构检定外，还定期进行自检（自检主要是对仪器进行长度测量精度（±0.086mm）和示值重复性（±0.061mm）检查），偶尔一些小问题，也可以根据之前的一些经验自行找出原因加以解决。
德国Roboworker直角坐标机器人,应用于玻璃生产线的设计
德国Roboworker直角坐标机器人，应用于玻璃生产线的设计前言：
玻璃行业是我国重要产业之一，近几年，随着市场的需求，玻璃的生产正朝向二个极端发展太阳能光伏玻璃和浮法玻璃，尤其房地产业的兴起，大型幕墙玻璃被广泛需求，是发展趋势之一。
因此在玻璃生产的冷端，对单片在200Kg以上的玻璃快速搬运码垛就成了企业需要解决的问题。
沈阳莱茵机电有限公司为一些用户设计制造了200kg~350kg载荷的搬运码垛机器人，下面就以为北方某企业设计制造的一种搬运码垛机器人为例来介绍。
一项目要求1、最大玻璃规格：3300*2400mm
2、最小玻璃规格：2000*1500mm
3、玻璃厚度：2~12mm
4、玻璃正常工作速度：20~60m/min
5、辊道高度：92550 mm
6、辊道宽度：4200mm
7、循环时间：大中片10-12秒；小片8-10秒
8、堆垛精度：2mm
9、最大抓取重量：单片240 kg（玻璃重量）
二、设计方案根据客户实际要求，采用德国Roboworker公司直角坐标机器人
整个运动部分由下面六个主要部分组成，
1 吸盘调整角度轴，称作A轴，
2吸盘86度转动轴，称作B轴，
3吸盘上下运动轴，称作Z轴，
4吸盘与跟随玻璃运动轴，称作Y轴，
5 吸盘向排放处运动轴，称作X轴，
6 智能CCD相机系统。
PLC控制直角坐标机械手设计
摘要工业机械手有能模仿人手和手臂的某些动作功能，用固定程序搬运，抓取物体或操作工具的自动操作装置，机械手主要由手部和运动机构组成。
按照搬运或者抓取的物件形状、尺寸、重量、材料和作业环境等的要求的不同，手结构形式有吸附型和夹持型等。
运动机构的功能是使手部完成各种动作：移动、转动等运动来实现规定的动作。
机构的伸缩、升降和旋转等运动方式，称为机械手的自由度。
本设计选用三自由度直角坐标型工业机器人，其自由度为X轴，Y轴和Z轴方向，是通过滚珠丝杠来实现小臂与大臂的伸缩，升降。
而这些动作都是通过在步进电机的带动下进行。
在控制器的作用下，它将执行将工件从一条流水线抓取并运送到另一条流水线这一简单的动作。
本篇论文主要对机械手的传动部分滚珠丝杠与步进电机进行了计算，计算内容主要包括工业机器人的传动机构的设计，以及其机械传动装置的选择。
另外对控制部分的描述主要有PLC的控制方案，接线原理图以及程序流程图等。
关键词：三自由度，直角坐标，PLC，机械手ABSTRACTIndustrial manipulator can imitate some action feature of manpower and arms, with a fixed program handling, automatic operation device for grabbing objects or tools, robotics mainly by hand, and sports organizations. By handling or grabbing the object shape, size, weight, materials and environment requirements are different. The hand structure has absorbed and clamp type. Features of motion mechanism are to complete a variety of movements of hands: mobile, turning movements to implement the provisions of the action. Institutions such as stretch lift and rotate the movement, known as freedom of manipulator. The design selection of three - degree-of-freedom Cartesian - industrial robot, its degrees of freedom for the X axis, Y axis and Z axis direction is achieved by ball screw arm and boom extension lift. These actions are driven by stepping motor. Under the action of the Controller, it will perform the work from one line to grab and shipped to another line of this simple action. This paper mainly on robotic stepping motor drive ball screws and calculation, the calculation includes design of transmission mechanism of industrial robots, as well as its selection of mechanical transmission device. In addition to the Control section describes the main PLC Control Program, wiring schematics, and programs such as flowchart.Key words: three degrees of freedom, Cartesian coordinates, PLC, manipulator目录1 绪论 (1)1.1课题来源 (1)1.2课题目的、意义 (1)1.3国内外发展基本情况 (1)2 工业机械手的总体设计 (3)2.1机械手的组成 (3)2.2工业机械手的设计分析 (4)2.3总体设计方案 (4)3.机械手的机械系统设计 (8)3.1机械手手爪设计 (8)3.2机械手传动部分设计 (15)3.3机械手基座部分设计 (21)3.4轴承的选取 (28)4 PLC控制系统设计 (29)4.1可编程序控制器的选择及工作过程 (29)4.2PLC控制系统 (30)5 结论 (36)参考文献 (37)致谢 (38)1 绪论1.1 课题来源本课题来自于企业项目。
配视觉系统的直角坐标机器人的应用实例
配视觉系统的直角坐标机器人的应用实例一直角坐标机器人的定义及主要特点机器人按ISO 8373 定义为：位置可以固定或移动，能够实现自动控制、可重复编程、多功能多用处、末端操作器的位置要在3 个或3 个以上自由度内可编程的工业自动化设备。
这里自由度就是指可运动或转动的轴。
直角坐标机器人是以直线运动轴为主，各个运动轴通常对应直角坐标系中的X 轴，Y 轴和Z 轴。
在绝大多数情况下直角坐标机器人的各个直线运动轴间的夹角为直角。
直角坐标机器人主要由一些直线运动单元，驱动电机，控制系统和末端操作器组成。
针对不同的应用，可以方便快速组合成不同维数，各种行程和不同带载能力的壁挂式、悬臂式、龙门式或倒挂式等各种形式的直角坐标机器人，从简单的二维机器人到复杂的五维机器人就有上百种结构形式的成功应用案例。
从食品生产到汽车装配等各行各业的自动化生产线中，都有各式各样的多台直角坐标机器人和其它设备严格同步协调工作，可以说直角坐标机器人几乎能胜任所有的工业自动化任务。
下面是其主要特点：1 任意组合成各种结构样式，带载能力和尺寸的机器人，2 采用多根直线运动单元级连和齿轮齿条传动，可以形成几十米的超大行程机器人。
3 采用多根直线运动单元平连及各带多滑块结构时其负载能力可增加到数吨。
4 其最大运行速度可达到每秒8 米，加速度可达到每秒4 米。
5 重复定位精度可达到0.01mm～0.05mm。
6 采用带有RTCP 功能的五轴或五轴以上数控系统能完成非常复杂轨迹的工作。
二德国VC 视觉系统简介机器视觉就是使机器有人眼和大脑的部分功能，能自动进行几何形状测量，印刷质量缺欠识别和产品外观质量识别等工作。
机器视觉系统通常用在全自动化、高效可靠和非接触的大批量生产过程中的检测识别工作。
常见的视觉系统一般包括：光源、镜头、CCD 摄相机、图像采集卡、图像处理软件、监视器、通讯/输入输出单元等。
而许多智。
直角坐标焊接机械手整体结构设计说明书
摘要焊接在当代制造业中有着举足轻重的地位，与传统手工焊接相比，焊接机器人有着无可比拟的优势，而且，随着科学技术的发展，焊接自动化越来越成为焊接的发展趋势。
本文从直角坐标焊接机械手的整体设计角度出发，主要致力于解决直角坐标焊接机械手的总体结构设计、总体主要参数尺寸的确定以及各大部分的连接设计等问题，确定了符合设计题目的直角坐标焊接机械手的整体结构、总体参数、及各部分的连接尺寸，为各部件的型号选择和尺寸确定作依据。
关键字：焊接机械手、直角坐标、总体结构设计、连接设计目录第1章综述 (1)1.1 焊接机器人概述 (1)1.2 焊接机器人的发展过程 (2)1.3 国内外焊接机器人的现状 (3)1.4 国内外焊接机器人的发展趋势 (3)第2章总体结构方案设计 (5)2.1总体技术要求 (5)2.2 直角坐标焊接机器人介绍 (5)2.3 常见的几种直角坐标焊接机器人结构方案 (6)2.4焊接机械手结构方案的确定 (8)第3章总体布置设计 (11)3.1总体布置的要求 (11)3.2总体主要参数的确定 (11)第4章各部分间的联接设计 (19)4.1底座与地面的联接设计 (19)4.2底座与大臂的联接设计 (20)4.3大臂与小臂的联接设计 (22)第5章设计小结 (24)参考文献 (25)第1章综述1.1 焊接机器人概述在现代制造业中，焊接作为“工业裁缝”毋庸置疑是最重要的工艺技术之一。
它应用领域相当广泛，触及机械制造、核工业、航空航天、能源交通、石油化工以及建筑和电子等各个方面。
随着科学技术的迅猛发展，焊接已经从简单的构件连接方法和毛坯制造手段发展成为制造行业中一项基础工艺和生产尺寸精确的制成品的生产手段。
我们曾经传统的手工焊接已经不能满足现代那些高技术含量产品制造的质量和数量要求。
因此，如何在保证焊接产品质量的稳定性的同时提高生产率和改善劳动条件，这个问题成为了现代焊接制造工艺发展亟待解决的问题。
随着电子技术、计算机技术、数控技术和机器人技术的迅猛发展，为焊接过程自动化提供了十分有利的技术基础，并已经渗透到焊接各个领域中。
工业机器人球坐标型机械臂结构设计 论文正文
工业机器人球坐标机械臂结构设计摘要在装配机器人中，球坐标型装配机器人（极坐标型）是应用非常广泛的一种装配机器人。
本文设计的工业机器人既可以用于实际生产，又可以用于教学实验和科学研究。
用于实际生产，它能够满足装配作业内容改变频繁的要求，用于教学实验，它能够使人更直观地了解机器人机构组成、动作原理等，所以开发球坐标型机器人具有广泛的实际和应用前景，本课题的研究工作正是在这样的背景下提出来的。
本文设计的工业机器人球坐标型机械臂具有下列特点:通用性好、重复定位精度高、体积小、重量轻、外形美观、适于观察、成本低，对其本体的可行方案进行了充分的论证后，设计成具有三自由度的结构，由机身、大臂及小臂组成，行星齿轮减速器、同步齿型带、丝杠螺母等组成了工业机器人球坐标型机械臂简单可靠的传动方案，该机器人的三个关节均选用直流伺服电机驱动。
关键词工业机器人；极坐标型机械臂；球坐标型机械臂/结构设计Industrial Robot Spherical Coordinates Robotic ArmStructure DesignABSTRCTIn assembly robots, ball coordinates type assembly robot (namely polar type) is a kind of very extensive assembly robot. The paper presents the desion of industrial robot can be used either for practical production,and can be used in experiment teaching and scientific research.Applied to practical production.It can satisfy the assembly work content change frequent requirements,used in teaching experiments.It can make a person more intuitively understand robot mechanism composition,action principle,etc.Therefore, the development goals coordinates type of robot has extensive practical and application prospects of this topic research work,and it is in this context brought out.The paper presents the design of industrial robot ball coordinates type has the following characteristics: the mechanical arm high universality,repositioning high precision,small volume,light weight,good appearance,suitable for observation,low cost and feasible scheme for its ontology adequate argument,designed to have three degrees of freedom,the fuselage,big structure composed,planets and forearm arm,and synchronizing gear reducer cog-type belt,screw nuts etc the industrial robot mechanical arm ball coordinates type a simple and reliable transmission scheme,the robot are chosen for the three joint dc servo motor driver.KEY WORDS Industrial robot/polar type mechanical arm/ball coordinates type mechanical arm/structure design1 绪论1.1 课题背景工业机器人在现代生产中应用日益广泛，作用越来越重要，工业机械臂尤为如此，因此设计实用、高效的机械臂对于机械设计者来说是义不容辞的责任，对于毕业的大学生也是一个实时、富有意义和挑战的课题。
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﹡概念 ﹡特点 ﹡产品分类 ﹡运用情况
1、概念
直角坐标机器人是指在工业应用中，能够实 现自动控制的、可重复编程的、多功能的、多 自由度的、运动自由度间成空间直角关系、多
用途的操作机。
他能够搬运物体、操作工具，以完成各种作
业。
2、特点 成本低廉、系统结构简单，一般由控制系统、驱动系统、 机械系统、操作工具等组成。 使用灵活，功能多，根据操作工具的不同，使用功能不同。
可靠性高、速度快、精度高
可以代替人工，提高生产效率，稳定产品质量 工作环境不受限制，可应用于恶劣环境 可以24小时不间断工作， 操作简单方便，维修方便。
3、产品分类（构型的角度）
3、产品分类（驱动的角度）
＊滚珠丝杆驱动型 ＊同步皮带驱动型 ＊齿轮齿条驱动型
3、产品分类（驱动的角度）
滚珠丝杆驱动型
3、产品分类（驱动的角度）
同步皮带驱动型
3、产品分类（驱动的角度）
齿轮齿条驱动型
4. 运用情况
目前主要用于以下领域：
教学演示、物Biblioteka 搬运、码垛、 机床上下料、点胶、喷涂、检测、 3c 装配等领域.
4. 运用情况
教学演示
4. 产品运用
搬运
4. 产品运用
码垛（一）
4. 产品运用
码垛（二）
4. 产品运用
上下料
4. 产品运用
点胶
4. 产品运用
喷涂
4. 产品运用
检测
4. 产品运用
3C装配