工业机器人技术及应用第9章
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工业机器人技术及应用
— 装配机器人及其操作应用
讲授：王兴
章节目录 9.1 装配机器人的分类及特点 9.2 装配机器人的系统组成 9.3 装配机器人的作业示教
9.3.1 螺栓紧固作业 9.3.2 鼠标装配作业
学习目标 导入案例
课堂认知
扩展与提高 本章小结
思考练习
9.4 装配机器人的周边设备 ….
9.4.1 周边设备 9.4.2 工位布局
返回 目录
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9.1 装配机器人的分类及特点
所 处 位 置 ——— —
装配机器人是工业生产中用于装配生产线上对零件或部件进行装配的一 类工业机器人。作为柔性自动化装配的核心设备具有精度高、工作稳定、柔 顺性好、动作迅速等优点。归纳起来，装配机器人的主要优点如下： 1 ） 操作速度快，加速性能好，缩短工作循环时间； 2 ） 精度高，具有极高重复定位精度，保证装配精度； 3 ） 提高生产效率，解放单一繁重体力劳动；
【 课 堂 认 知 】
a) 直角式
b) 水平串联关节式
c) 垂直串联关节式
d) 并联关节式
装配机器人分类
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9.1 装配机器人的分类及特点
所 处 位 置 ——— —
常见装配机器人以臂部运动形式分 直角式装配机器人 和 关节式装配机器人 。 直角式装配机器人 亦称单轴机械手， 以 XYZ 直角坐标系统为基本数学 模型，整体结构模块化设计。 可用于零部件移送、简单插入、旋拧等作 业，广泛运用于节能灯装配、电子类产品装配和液晶屏装配等场合。
【 课 堂 认 知 】
水平串联关节式装配机器人拾放超薄硅片
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9.1 装配机器人的分类及特点
所 处 位 置 ——— —
常见装配机器人以臂部运动形式分 直角式装配机器人 和 关节式装配机器人 。 关节式装配机器人 关节式装配机器人亦分水平串联关节式、垂直串联关 节式和并联关节式。 2 ） 垂直串联式装配机器人 垂直串联式装配机器人多有六个自由度，可在 空间任意位置确定任意位姿，面向对象多为三维空间的任意位置和姿势的作 业。
【 课 堂 认 知 】
垂直串联关节式装配机器人组装读卡器
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9.1 装配机器人的分类及特点
所 处 位 置 ——— —
常见装配机器人以臂部运动形式分 直角式装配机器人 和 关节式装配机器人 。 关节式装配机器人 关节式装配机器人亦分水平串联关节式、垂直串联关 节式和并联关节式。 3 ） 并联式装配机器人 亦称拳头机器人、蜘蛛机器人或 Detla 机器人 ，是一 款轻型、结构紧凑高速装配机器人，可安装在任意倾斜角度上，独特的并联 机构可实现快速、敏捷动作且减少了非累积定位误差。其具有小巧高效、安 装方便、精准灵敏等优点，广泛运用于 IT 、电子装配等领域 。 目前在装配领域，并联式装配机器人有两种形式可供选择， 3 轴手腕（合 计 6 轴）和 1 轴手腕（合计 4 轴）。
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课前回顾
所 处 位 置 ——— —
如何进行涂装机器人的简单作业编程？ 简述涂装机器人周边设备有哪些？
【 课 前 回 顾 】
返回 Fra Baidu bibliotek录
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学习目标
所 处 位 置 ——— —
【 学 习 目 标 】
了解装配机器人的分类及 特点。 掌握装配机器人的系统组 成及其功能。 熟悉装配机器人作业编程 的基本流程。 熟悉装配机器人典型周边 设备与布局
【 课 堂 认 知 】
4 ） 改善工人劳作条件，摆脱有毒、有辐射装配环境；
5 ）可靠性好、适应性强，稳定性高；
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9.1 装配机器人的分类及特点
装配机器人在不同装配生产线上发挥着强大的装配作用，装配机器人大多由 4所 处 6 轴组成，就目前市场上常见的装配机器人以臂部运动形式分 直角式装配机器人 位 置 和 关节式装配机器人 ， 关节式装配机器人亦分水平串联关节式、垂直串联关节式 ——— 和并联关节式。 —
【 课 堂 认 知 】
并联式装配机器人组装键盘
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9.1 装配机器人的分类及特点
所 处 位 置 ——— —
【 课 堂 认 知 】
通常装配机器人本体与搬运、焊接、涂装、装配机器人本体精度制造上 有一定的差别，原因在于机器人在完成焊接、涂装作业时，机器人没有与作 业对象接触，只需示教机器人运动轨迹即可，而装配机器人需与作业对象直 接接触，并进行相应动作；搬运、装配机器人在移动物料时运动轨迹多为开 放性，而装配作业是一种约束运动类操作，即装配机器人精度要高于搬运、 码垛、焊接和涂装机器人。 尽管装配机器人在本体上较其它类型机器人有所区别，但在实际运用中无 论是直角式装配机器人还是关节式装配机器人都有如下特性：
【 课 堂 认 知 】
直角式装配机器人装配缸体 返回 目录
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9.1 装配机器人的分类及特点
所 处 位 置 ——— —
常见装配机器人以臂部运动形式分 直角式装配机器人 和 关节式装配机器人 。 关节式装配机器人 关节式装配机器人亦分水平串联关节式、垂直串联关 节式和并联关节式。 1 ） 水平串联式装配机器人 亦称为平面关节型装配机器人或 SCARA 机器人，是 目前装配生产线上应用数量最多的一类装配机器人 。它属于精密型装配机器人， 具有速度快、精度高、柔性好等特点，驱动多为交流伺服电机，保证其较高的 重复定位精度，广泛运用于电子、机械和轻工业等有关产品的装配，适合工厂 柔性化生产需求 。
能够识别装配机器人工作 站基本构成。 能够进行装配机器人的简 单作业示教。
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导入案例
所 处 位 置 ——— —
机器人助力手表机芯生产线，实现装配自动化
【 导 入 案 例 】
目前，国内某公司正式采用 70 多台平面关节型装配机器人完成整个机芯的组装 ，手表部件很轻，通过合理设计夹具，额定负载 1KG 的平面关节型装配机器人成为 主要装配机器人。其高精度，高速度及低抖动的特性，确保实现机芯机械部件的装 配，装螺钉，加机油，焊接晶体，并进行安装质量检测。装配机器人与第三方相机 也可以很容易完成通讯。操作界面简单，便于现场维护人员学习，操作。
1 ） 能够实时调节生产节拍和末端执行器动作状态；
— 装配机器人及其操作应用
讲授：王兴
章节目录 9.1 装配机器人的分类及特点 9.2 装配机器人的系统组成 9.3 装配机器人的作业示教
9.3.1 螺栓紧固作业 9.3.2 鼠标装配作业
学习目标 导入案例
课堂认知
扩展与提高 本章小结
思考练习
9.4 装配机器人的周边设备 ….
9.4.1 周边设备 9.4.2 工位布局
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9.1 装配机器人的分类及特点
所 处 位 置 ——— —
装配机器人是工业生产中用于装配生产线上对零件或部件进行装配的一 类工业机器人。作为柔性自动化装配的核心设备具有精度高、工作稳定、柔 顺性好、动作迅速等优点。归纳起来，装配机器人的主要优点如下： 1 ） 操作速度快，加速性能好，缩短工作循环时间； 2 ） 精度高，具有极高重复定位精度，保证装配精度； 3 ） 提高生产效率，解放单一繁重体力劳动；
【 课 堂 认 知 】
a) 直角式
b) 水平串联关节式
c) 垂直串联关节式
d) 并联关节式
装配机器人分类
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9.1 装配机器人的分类及特点
所 处 位 置 ——— —
常见装配机器人以臂部运动形式分 直角式装配机器人 和 关节式装配机器人 。 直角式装配机器人 亦称单轴机械手， 以 XYZ 直角坐标系统为基本数学 模型，整体结构模块化设计。 可用于零部件移送、简单插入、旋拧等作 业，广泛运用于节能灯装配、电子类产品装配和液晶屏装配等场合。
【 课 堂 认 知 】
水平串联关节式装配机器人拾放超薄硅片
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9.1 装配机器人的分类及特点
所 处 位 置 ——— —
常见装配机器人以臂部运动形式分 直角式装配机器人 和 关节式装配机器人 。 关节式装配机器人 关节式装配机器人亦分水平串联关节式、垂直串联关 节式和并联关节式。 2 ） 垂直串联式装配机器人 垂直串联式装配机器人多有六个自由度，可在 空间任意位置确定任意位姿，面向对象多为三维空间的任意位置和姿势的作 业。
【 课 堂 认 知 】
垂直串联关节式装配机器人组装读卡器
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9.1 装配机器人的分类及特点
所 处 位 置 ——— —
常见装配机器人以臂部运动形式分 直角式装配机器人 和 关节式装配机器人 。 关节式装配机器人 关节式装配机器人亦分水平串联关节式、垂直串联关 节式和并联关节式。 3 ） 并联式装配机器人 亦称拳头机器人、蜘蛛机器人或 Detla 机器人 ，是一 款轻型、结构紧凑高速装配机器人，可安装在任意倾斜角度上，独特的并联 机构可实现快速、敏捷动作且减少了非累积定位误差。其具有小巧高效、安 装方便、精准灵敏等优点，广泛运用于 IT 、电子装配等领域 。 目前在装配领域，并联式装配机器人有两种形式可供选择， 3 轴手腕（合 计 6 轴）和 1 轴手腕（合计 4 轴）。
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如何进行涂装机器人的简单作业编程？ 简述涂装机器人周边设备有哪些？
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学习目标
所 处 位 置 ——— —
【 学 习 目 标 】
了解装配机器人的分类及 特点。 掌握装配机器人的系统组 成及其功能。 熟悉装配机器人作业编程 的基本流程。 熟悉装配机器人典型周边 设备与布局
【 课 堂 认 知 】
4 ） 改善工人劳作条件，摆脱有毒、有辐射装配环境；
5 ）可靠性好、适应性强，稳定性高；
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9.1 装配机器人的分类及特点
装配机器人在不同装配生产线上发挥着强大的装配作用，装配机器人大多由 4所 处 6 轴组成，就目前市场上常见的装配机器人以臂部运动形式分 直角式装配机器人 位 置 和 关节式装配机器人 ， 关节式装配机器人亦分水平串联关节式、垂直串联关节式 ——— 和并联关节式。 —
【 课 堂 认 知 】
并联式装配机器人组装键盘
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9.1 装配机器人的分类及特点
所 处 位 置 ——— —
【 课 堂 认 知 】
通常装配机器人本体与搬运、焊接、涂装、装配机器人本体精度制造上 有一定的差别，原因在于机器人在完成焊接、涂装作业时，机器人没有与作 业对象接触，只需示教机器人运动轨迹即可，而装配机器人需与作业对象直 接接触，并进行相应动作；搬运、装配机器人在移动物料时运动轨迹多为开 放性，而装配作业是一种约束运动类操作，即装配机器人精度要高于搬运、 码垛、焊接和涂装机器人。 尽管装配机器人在本体上较其它类型机器人有所区别，但在实际运用中无 论是直角式装配机器人还是关节式装配机器人都有如下特性：
【 课 堂 认 知 】
直角式装配机器人装配缸体 返回 目录
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9.1 装配机器人的分类及特点
所 处 位 置 ——— —
常见装配机器人以臂部运动形式分 直角式装配机器人 和 关节式装配机器人 。 关节式装配机器人 关节式装配机器人亦分水平串联关节式、垂直串联关 节式和并联关节式。 1 ） 水平串联式装配机器人 亦称为平面关节型装配机器人或 SCARA 机器人，是 目前装配生产线上应用数量最多的一类装配机器人 。它属于精密型装配机器人， 具有速度快、精度高、柔性好等特点，驱动多为交流伺服电机，保证其较高的 重复定位精度，广泛运用于电子、机械和轻工业等有关产品的装配，适合工厂 柔性化生产需求 。
能够识别装配机器人工作 站基本构成。 能够进行装配机器人的简 单作业示教。
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导入案例
所 处 位 置 ——— —
机器人助力手表机芯生产线，实现装配自动化
【 导 入 案 例 】
目前，国内某公司正式采用 70 多台平面关节型装配机器人完成整个机芯的组装 ，手表部件很轻，通过合理设计夹具，额定负载 1KG 的平面关节型装配机器人成为 主要装配机器人。其高精度，高速度及低抖动的特性，确保实现机芯机械部件的装 配，装螺钉，加机油，焊接晶体，并进行安装质量检测。装配机器人与第三方相机 也可以很容易完成通讯。操作界面简单，便于现场维护人员学习，操作。
1 ） 能够实时调节生产节拍和末端执行器动作状态；