那智機器人AX標準課程Rev(初學機器人)

1、初次接觸機器人機器人學校機器人學校第章：第章：工業(yè)用機器人工業(yè)用機器人第章：第章：NACHI NACHI 機器人的基礎知識機器人的基礎知識第第章：章：工具設計的注意點工具設計的注意點標準課程初次接觸機器人初次接觸機器人page 2第章第章 工工業(yè)業(yè)機器人機器人第章第章工業(yè)用機器人工業(yè)用機器人page 3機器人機器人的成長的成長工業(yè)機器人的普及工業(yè)機器人的普及從從19601960年美國的工業(yè)報刊開始介紹后，在工業(yè)界迅速的擴大。年美國的工業(yè)報刊開始介紹后，在工業(yè)界迅速的擴大。在日本國內在日本國內19671967年從美國引進，因為如下年從美國引進，因為如下 保護從事焊接等，危險工作中的工人保護從事焊

2、接等，危險工作中的工人 19601960時代的高速成長期中的勞動力不足時代的高速成長期中的勞動力不足 19731973年和年和19791979的石油危機后薪水高漲的石油危機后薪水高漲 控制技術的進步和高度化控制技術的進步和高度化等原因，達到今天這樣的程度等原因，達到今天這樣的程度page 4NACHINACHI 機器人的歷史機器人的歷史AX20 07AX 02AW 98AR 92AP 8819878608系列系列1994SA系列系列19808600系列系列1998SF系列系列2001SH系列系列UNIMAN1969AM 84CPUCPU的的采用采用人機對話人機對話程序設計程序設計AK80控制控

3、制裝置裝置重視操作性重視操作性彩色觸摸屏彩色觸摸屏數(shù)字化控制數(shù)字化控制機器人語言機器人語言2007ST-F系列系列 理念理念：高生產率高生產率高可靠度高可靠度 理念理念：小型小型節(jié)省空間節(jié)省空間最初的電動最初的電動點焊機器人點焊機器人 理念理念：高速性高速性 理念理念：模塊化模塊化易于維護易于維護在日本最早開在日本最早開始生產機器人始生產機器人 理念理念：外接電纜外接電纜 融入機體融入機體采用計算機采用計算機開放化開放化綜合化綜合化page 5有著有著人類上肢（腕和手）的動作功能人類上肢（腕和手）的動作功能、以及以及感覺功能感覺功能和識別功能、可以自己行動的機械和識別功能、可以自己行動的機械工

4、業(yè)機器人工業(yè)機器人自動控制自動控制、可以再編程可以再編程、帶有帶有3 3維以上自由度維以上自由度操作功能操作功能的機械的機械機器人的定義機器人的定義page 6垂直多關節(jié)機器人垂直多關節(jié)機器人垂直多關節(jié)機器人的特征垂直多關節(jié)機器人的特征與安裝面積相比，動作范圍要與安裝面積相比，動作范圍要大大（可以在有限空間內活動可以在有限空間內活動）（a a）直角坐標系）直角坐標系（c c）極坐標系）極坐標系（b b）圓筒坐標系）圓筒坐標系（d d）關節(jié)型）關節(jié)型（肩膀）（肩膀）（臂）（小臂）（小臂）（肘關節(jié)）（肘關節(jié)）（dd）水平關節(jié)型（）水平關節(jié)型（SCARASCARA）page 7第章第章 NACHI

5、ROBOT NACHI ROBOT的基的基礎礎知知識識第章NACHI ROBOT的基礎知識page 8型號的含義型號的含義(1)(1)S T 1 6 6 T - 0 2 - A X 2 0 - 0000表示機器人系列名稱表示機器人系列名稱系列系列系列系列系列系列系列系列page 9型號的含義型號的含義(2)(2)表示機器人可以搬運的重量表示機器人可以搬運的重量單位：單位：kgkg可搬運可搬運質質量越大量越大, 機器人越大個。機器人越大個。S T 1 6 6 T - 0 2 - A X 2 0 - 0000page 10型號的含義型號的含義(3)(3)表示機器人的類型表示機器人的類型。T:T:安

6、裝在架子上安裝在架子上L:L:長手臂長手臂ST166-02ST166-02地面安裝地面安裝ST166T-02ST166T-02S T 1 6 6 T - 0 2 - A X 2 0 - 0000page 11型號的含義型號的含義(4)(4)版本號版本號, , 表示機器人的改型表示機器人的改型（例）（例）版本號不一樣的時候，馬達和手腕的規(guī)格都會變化。因版本號不一樣的時候，馬達和手腕的規(guī)格都會變化。因為存在作業(yè)程序不能互換的情況，請注意為存在作業(yè)程序不能互換的情況，請注意。S T 1 6 6 T - 0 2 - A X 2 0 - 0000SH166-04SH166-04： ：偏移式手腕偏移式手腕

7、規(guī)規(guī)格格SH166-03SH166-03： ：一字型手腕一字型手腕規(guī)規(guī)格格page 12型號的含義型號的含義(5)(5)表示控制裝置的類型表示控制裝置的類型。S T 1 6 6 T - 0 2 - A X 2 0 - 0000示教器的示教器的語語言言0 0：日日語語1 1：英英語語2 2：法法語語3 3：4 4：捷克捷克語語5 5：中國中國語語6 6：臺灣臺灣語語7 7：印度語印度語8 8：韓韓國國語語9 9：意大利意大利語語A A：西班牙西班牙語語除日本除日本語語和英和英語語外，其他外，其他為選為選配配0 0：固定：固定電電源源電壓規(guī)電壓規(guī)格格0 0：200 V200 V（不帶變壓器不帶變壓

8、器）1 1：400 V400 V系（系（帶變壓器帶變壓器）2 2：200 V200 V系（系（帶變壓器帶變壓器）3 3：600 V600 V系（系（帶變壓器帶變壓器）對應規(guī)對應規(guī)格格0 0：日本國內的日本國內的規(guī)規(guī)格格（對應對應JISJIS）1 1：北美北美規(guī)規(guī)格格（對應對應ANSI, NFPA79ANSI, NFPA79）2 2：CECE規(guī)規(guī)格格1234 1 2 3 4page 13基本規(guī)格的含義基本規(guī)格的含義(1)(1)基本結構基本結構機器人的型號機器人的型號項目規(guī)格機器人的型號ST166-02ST166L-02ST200-02結構關節(jié)型自由度6驅動方式AC伺服方式最 大 動 作 范圍 手

9、臂J1旋回3.14 radJ2前后1.40 1.05 radJ3上下2.62 2.38 rad手腕J4回轉6.28 radJ5彎曲2.36 rad2.27 radJ6回轉6.28 rad最 大 速 度 手臂J1旋回1.75 rad/sJ2前后1.57 rad/s1.22 rad/s1.57 rad/sJ3上下1.66 rad/s1.31 rad/s1.66 rad/s手腕J4回轉2.62 rad/s2.27 rad/s2.09 rad/sJ5彎曲2.62 rad/s2.27 rad/s2.09 rad/sJ6回轉3.67 rad/s3.14 rad/s3.32 rad/spage 14基本規(guī)格

10、的含義基本規(guī)格的含義(2)(2)可搬質量可搬質量容許的扭矩和轉動慣量容許的扭矩和轉動慣量重復定位精度重復定位精度設置條件設置條件搬運機器人時，請參照機器人的保養(yǎng)說明書，一定要根據(jù)本搬運機器人時，請參照機器人的保養(yǎng)說明書，一定要根據(jù)本體重量采用適當?shù)姆椒ㄟM行搬運。如果不遵守的話，會發(fā)生體重量采用適當?shù)姆椒ㄟM行搬運。如果不遵守的話，會發(fā)生死亡事故和重大災害死亡事故和重大災害。最大可搬最大可搬重量重量手腕部手腕部166 kg200 kg第第手臂上的負載手臂上的負載最大 90 kg手腕容許手腕容許的靜負載的靜負載扭矩扭矩J4J4回轉回轉951 Nm1274 NmJ5J5彎曲彎曲951 Nm1274 N

11、mJ6J6回轉回轉490 Nm686 Nm手腕容許手腕容許的最大轉的最大轉動慣量動慣量J4J4回轉回轉88.9 kgm117.3 kgmJ5J5彎曲彎曲88.9 kgm117.3 kgmJ6J6回轉回轉44.1 kgm65.9 kgm重復定位精度重復定位精度0.3 mm設置設置條件條件環(huán)境溫度環(huán)境溫度0 45 環(huán)境濕度環(huán)境濕度20 85 %RH（沒有冷凝水）震動值震動值0.5 G 以下機器人類型機器人類型地面安裝本體質量本體質量1170 kg1200 kg1215 kgpage 15動作范圍圖示動作范圍圖示ST166-02ST166-02的動作范圍圖示的動作范圍圖示基本規(guī)格的動作范圍，基本規(guī)格

12、的動作范圍，是按照手腕回轉軸的是按照手腕回轉軸的中心中心a a點為基準來畫的點為基準來畫的。當裝上工具（抓手）的時候當裝上工具（抓手）的時候請注意這部分的長度要請注意這部分的長度要變大。變大。手臂干涉半徑手臂干涉半徑page 16各部的名稱各部的名稱（舉例舉例）手腕第一手臂第二手臂J5軸馬達J4軸馬達J3軸馬達J2軸馬達J6軸馬達J1軸馬達手臂干涉限位平衡器回轉基座限位塊限位塊本體框架page 17各軸的名稱、按軸坐標系的操作各軸的名稱、按軸坐標系的操作用軸操作鍵對用軸操作鍵對機器人進行操作機器人進行操作主主軸軸或者稱為本體本體軸軸手腕軸手腕軸page 18動作范圍的限定動作范圍的限定用三個方

13、法來控制動作范圍用三個方法來控制動作范圍限位開關限位開關機械擋塊機械擋塊 軟限位軟限位詳細請參考直到機器人移動說明書的第二章。軟限制不能規(guī)定軟限制不能規(guī)定限制領域限制領域（機器人即使有任何故障和誤操作發(fā)生時機器人即使有任何故障和誤操作發(fā)生時也不會超過的空間也不會超過的空間）。）。限制領域的改變要用機械擋塊和行程開關來限制領域的改變要用機械擋塊和行程開關來規(guī)定規(guī)定。 注注意意 利用編碼器來限制各軸，防止動作超過規(guī)定范圍以外利用機械擋塊來限制動作范圍（僅僅在J1,J2,J3軸安裝）在行程末端安裝限位開關，如果碰觸的話，馬達電源會被斷開。（僅僅在J1,J2,J3軸安裝）（有的機器人的類型沒有安裝）p

14、age 19第章第章 工具工具設計設計造型造型時時的注意點的注意點第第章章工具設計工具設計選型時的選型時的注意點注意點page 20手腕的極限負載手腕的極限負載機器人的手腕端部的負載根據(jù)機器人的手腕端部的負載根據(jù)額定可搬質量、額定靜扭矩、額定轉動額定可搬質量、額定靜扭矩、額定轉動慣量的規(guī)定慣量的規(guī)定來決定來決定。 工具設計時，手腕的負載情況請嚴格遵守額定值工具設計時，手腕的負載情況請嚴格遵守額定值。負載扭矩的額定范圍負載扭矩的額定范圍轉動慣量的額定范圍轉動慣量的額定范圍從法蘭面開始的距離從法蘭面開始的距離離開離開R1R1軸回轉中心的距離軸回轉中心的距離靜負的載扭靜負的載扭矩矩 靜負的轉動慣量靜

15、負的轉動慣量page 21可搬質量可搬質量機器人手腕端部安裝的負載重量請設定在機器人手腕端部安裝的負載重量請設定在額定可搬質量額定可搬質量以下。以下。補充說明補充說明機器人的負載必須考慮到包含機器人的負載必須考慮到包含抓手和工件抓手和工件的重量的重量。另外，有好幾種工件的時候，且。另外，有好幾種工件的時候，且重量差別有大重量差別有大時時、可以采用不同組合分開進行可以采用不同組合分開進行“工具設定工具設定”，以達到最合適的控制方式。但是，當工件重量差以達到最合適的控制方式。但是，當工件重量差別不大的時候，就沒必要采用不同的工具設定別不大的時候，就沒必要采用不同的工具設定。根據(jù)負載類型的不同，可進

16、行的根據(jù)負載類型的不同，可進行的“工具設定工具設定”最大可以有最大可以有3232個個。機器人型號機器人型號額定可搬質量額定可搬質量ST166-02, ST166L-02, ST166T-02ST166-02, ST166L-02, ST166T-02166 kg 166 kg 以下以下ST200-02, ST200T-02ST200-02, ST200T-02200 kg 200 kg 以下以下page 22靜負載扭矩靜負載扭矩機器人手腕端部安裝的負載，按照它的機器人手腕端部安裝的負載，按照它的質量和重心位置質量和重心位置來求它的負載扭矩。來求它的負載扭矩。必須在必須在額定靜負載扭矩額定靜負載

17、扭矩以下以下。計算舉例：采用ST166-02、100kg負載的時候，求距離J6軸回轉中心的最大允許距離？（J6J6額定的靜負載扭矩額定的靜負載扭矩NN mm）（負載質量負載質量kgkg 9.8m/s 9.8m/s2 2 ） 490490 (100 (1009.8)9.8) 0.5m0.5m因此，負載100kg的時候重心必須距離J6軸回轉中心0.5m0.5m以內。機器人類型機器人類型額定靜負載扭矩額定靜負載扭矩J4J4軸軸J5J5軸軸J6J6軸軸ST166-02, ST166L-02, ST166-02, ST166L-02, ST166T-02ST166T-02951 N951 N m m 以

18、下以下951 N951 N m m 以下以下490 N490 N m m 以下以下ST200-02, ST200T-02ST200-02, ST200T-021274 N1274 N m m 以下以下1274 N1274 N m m 以下以下686 N686 N m m 以下以下page 23額定靜負載圖示額定靜負載圖示下圖就是前面提到的靜負載扭矩范圍的圖表。工具的質量和重心決定以后，參照下下圖就是前面提到的靜負載扭矩范圍的圖表。工具的質量和重心決定以后，參照下面的圖看看是不是在規(guī)定范圍內，當靠近邊界的時候，通過計算確認是不是可行面的圖看看是不是在規(guī)定范圍內，當靠近邊界的時候，通過計算確認是不是可行?？梢钥闯?，負載越輕可以看出，負載越輕范圍越大范圍越大ST-166-02的例子距離法蘭面的距離距離法蘭面的距離距離距離J6J6軸回轉中心的距離軸回轉中心的距離page 24轉動慣量轉動慣量機器人手腕端部安裝的負載，按照它的機器人手腕端部安裝的負載，按照它的質量和重心位置質量和重心位置求得它的轉動求得它的轉動慣量，必須在慣量，必須在額定轉動慣量以下額定轉動慣量以下。計算例子：采用ST166-02、 100kg負載,距離J6軸0.5m的時候，求它的轉動慣量。（轉動慣量轉動慣量）（）（負載重量負