工业机器人技术与应用第5章

【 课 堂 认 知 】
龙门式搬运机器人
悬臂式搬运机器人
摆臂式搬运机器人
侧壁式搬运机器人
搬运机器人分类
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关节式搬运机器人
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5.1 搬运机器人的分类及特点
所 处 位 置 ——— —
【 课 堂 认 知 】
➢ 龙门式搬运机器人
其坐标系主要由 X 轴、 Y 轴和 Z 轴组成。其多采用模块化结构，可依据负 载位置、大小等选择对应直线运动单元及组合结构形式，可实现实现大物料、 重吨位搬运，采用直角坐标系，编程方便快捷， 广泛运用于生产线转运及机 床上下料等大批量生产过程。 ➢悬臂式搬运机器人
位 搬运机器人略去手腕旋转这一关节， 置———曲这两个关节运动。
4
轴搬运机器人则略去了手腕旋转和手腕弯
—
【 课 堂 认 知 】
a) 四轴
b) 五轴 搬运机器人运动轴
置
构形式。主要运用于立体库类，如档案自动存取、全自动银行保管箱存取系统
——— —
等。
➢ 摆臂式搬运机器人
【
课 堂 认
其坐标系主要由 X 轴、 Y 轴和 Z 轴组成。 Z 轴主要是升降，也称为主轴。 Y 轴的移动主要通过外加滑轨， X 轴末端连接控制器，其绕 X 轴的转动，实现 4
知 】
轴联动。 广泛应用于国内外生产厂家，是关节式机器人的理想替代品，但其 负载程度相对于关节式机器人小。
【 导
产管理方式自动完成从原材料到 合格铸件成品间的工艺生产流程，
入 案
实现压铸生产的程序化、数字化
例 和远程控制。 高效智能压铸岛以
】 压铸机为 核心，配备 3-10 个机器
人和多部 AGV 小车，集成多个控
制系统、伺服系统、检测系统于
一体，包括铝液智能熔化系统、
伺服定量浇注系统、炉料回收系
统、智能熔体含气量检测系统、
柔性高、适应性强，可实现多 形状、不规则物料搬运 。
定位准确，保证批量一致性 。
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降低制造成本，提高生产效益。
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5.1 搬运机器人的分类及特点
所
从结构形式上看，搬运机器人可分为 龙门式搬运机器人、悬臂式搬运机器
处 位
人、侧壁式搬运机器人、摆臂式搬运机器人和关节式搬运机器人 。
置
———
—
目录
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5.1 搬运机器人的分类及特点
所
搬运机器人具有通用性强、工作稳定的优点，且操作简便、功能丰富，逐渐
处 向第三代智能机器人发展，其主要优点有。
位
置
———
动作稳定和提高搬运准确性 。
—
【
课
提高生产效率，解放繁重体力劳动，
堂
实现“无人”或“少人”生产 。
认
知
】
改善工人劳作条件，摆脱有毒、有
害环境 。
真空压铸系统自动模温机、 自动三维伺服喷涂机械手、耐高温抗腐蚀的装件取件
机器人、镶嵌自动快速加热和均温装置、自动型芯冷却系统、自动余料去除及飞
边清理装置、大型精密压铸模具、输送带、冷却装置、在线智能检测系统、激光
打标机、智能转运小车、压铸生产信息化管理系统、嵌入式专用控制器、压铸专 返回
家系统等设备和系统。
其坐标系主要由 X 轴、 Y 轴和 Z 轴组成。其也可随不同的应用采取相应 的结构形式 。广泛运用于卧式机床、立式机床及特定机床内部和冲压机热 处理机床自动上下料。
X Z
Y
Y
X
Z
龙门式搬运机器人
悬臂式搬运机器人
ห้องสมุดไป่ตู้
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5.1 搬运机器人的分类及特点
➢侧壁式搬运机器人
所
处 位
其坐标系主要由 X 轴、 Y 轴和 Z 轴组成。其也可随不同的应用采取相应的结
5.4.1 周边设备 5.4.2 工位布局
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课前回顾
所 处 位 置 ——— —
【 课 前 回 顾 】
✓ 如何使用在线示教方式进行工业机器人任务编程 ？ ✓如何进行工业机器人离线作业示教再现 ？
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学习目标
所 处 位 置 ——— —
【 学 习 目 标 】
➢ 了解搬运机器人的分类及 特点
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。
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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。
—
【 课 堂 认 知 】
关节式搬运机器人
龙门式、悬臂式、侧壁式和摆臂式搬运机器人均在直角式坐标系下作业，
其适应范围相对较窄、针对性较强，适合定制专用机来满足特定需求。
直角式（桁架式）搬运机器人和关节式机器人在实际运用中都有如下特性 :
1 ）能够实时调节动作节拍、移动速率、末端执行器动作状态。
2 ）可更换不同末端执行器以适应物料形状的不同，方便、快捷。
➢掌握搬运机器人的系统组 成及其功能
➢ 熟悉搬运机器人作业示教 的基本流程
➢熟悉搬运机器人的周边设 备与布局
➢ 能够识别搬运机器人工作 站基本构成
➢ 能够进行搬运机器人的简 单作业示教
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导入案例
所 处 位 置 ———
—
机器人助力机床上下料，国产高效智能压铸装备研制成功
智能压铸岛是以压铸机为核心设备构成的一组智能化生产单元，以无人化生
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
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 ….
Z
Y X
侧壁式搬运机器人
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X Z
Y
摆臂式搬运机器人
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5.1 搬运机器人的分类及特点
➢ 关节式搬运机器人
所
处 位
关节式搬运机器人是当今工业产业中常见的机型之一，其拥有 5~6 个轴，行为
置 动作类似于人的手臂，具有结构紧凑、占地空间小、相对工作空间大、自由度高
——— 等特点，适合于几乎任何轨迹或角度的工作。
置
———
5 3
—
1
2
6
【
课
堂
认
知 】
4
1 — 机器人控制柜； 2 — 示教器； 3 — 气体发生装置； 4 — 真空发生装置； 5 — 操作机； 6 — 端拾器 （手爪）
搬运机器人系统组成
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5.2 搬运机器人的系统组成
所 处
关节式搬运机器人常见的本体有 4-6 轴。 6 轴搬运机器人本体部分具有回转、 抬臂、前伸、手腕旋转、手腕弯曲和手腕扭转 6 个独立旋转关节，多数情况下 5 轴