工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)與應(yīng)用版課件第3章

1、章節(jié)目錄3.1.1搬運(yùn)、碼垛工業(yè)機(jī)器人工作站概述3.1.2搬運(yùn)、碼垛工業(yè)機(jī)器人工作站構(gòu)成及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)搬運(yùn)碼垛機(jī)器人工作站概述3.13.2.1RB08機(jī)器人的安裝與調(diào)試3.2.2搬運(yùn)、碼垛機(jī)器人工作站的應(yīng)用與操作搬運(yùn)、碼垛機(jī)器人工作站的安裝與調(diào)試3.23.3.1項目概述3.3.2工藝方案3.3.3加工單元標(biāo)準(zhǔn)配置及性能簡述管狀橫梁機(jī)器人焊接工作站系統(tǒng)的應(yīng)用實(shí)例3.3第三章 搬運(yùn)、碼垛機(jī)器人工作站系統(tǒng)3.3.4加工單元流程及節(jié)拍估算章節(jié)目錄3.1.1搬運(yùn)、碼垛工業(yè)機(jī)器人工作站概述3.1.2搬學(xué)習(xí)目標(biāo)了解什么是搬運(yùn)碼垛機(jī)器人工作站熟悉搬運(yùn)碼垛機(jī)器人工作站組成掌握搬運(yùn)碼垛機(jī)器人工作站安裝與調(diào)試能力目標(biāo)知

2、識目標(biāo)第三章 搬運(yùn)、碼垛機(jī)器人工作站系統(tǒng)學(xué)習(xí)目標(biāo)了解什么是搬運(yùn)碼垛機(jī)器人工作站能力目標(biāo)知識目標(biāo)第三章3.1.1 搬運(yùn)碼垛機(jī)器人工作站概述搬運(yùn)碼垛機(jī)器人工作站具有如下優(yōu)點(diǎn)：1、搬運(yùn)效率高，全天候不間斷作業(yè)，比人工搬運(yùn)效率高得多；2、結(jié)構(gòu)簡單，故障率低，易于保養(yǎng)及維修；3、可以設(shè)置在狹窄的空間，場地使用效率高，應(yīng)用靈活；4、全部操作可在控制柜屏幕上手觸式完成，操作非常簡單；5、一臺搬運(yùn)機(jī)器人可以同時處理最多6條生產(chǎn)線的不同產(chǎn)品，節(jié)省了企業(yè)成本。第三章 搬運(yùn)、碼垛機(jī)器人工作站系統(tǒng)3.1 搬運(yùn)、碼垛工業(yè)機(jī)器人工作站3.1.1 搬運(yùn)碼垛機(jī)器人工作站概述搬運(yùn)碼垛機(jī)器人工作站具有1、應(yīng)有物品的傳送裝置，其形

3、式要根據(jù)物品的特點(diǎn)選用或設(shè)計；2、可使物品準(zhǔn)確地定位，以便于機(jī)器人抓??；3、多數(shù)情況下沒有碼垛的托板，或機(jī)動或自動地交換托板，有些物品在傳送過程中還要經(jīng)整理裝置整形，以此保證碼垛質(zhì)量；4、要根據(jù)被拿物品設(shè)計專用末端執(zhí)行器；應(yīng)選用適合于碼垛作業(yè)的機(jī)器人；有時還設(shè)置有空托板庫。第三章 搬運(yùn)、碼垛機(jī)器人工作站系統(tǒng)搬運(yùn)碼垛機(jī)器人工作站一般具有如下幾個特點(diǎn)：1、應(yīng)有物品的傳送裝置，其形式要根據(jù)物品的特點(diǎn)選用或設(shè)計；第史丹復(fù)合肥搬運(yùn)碼垛機(jī)器人第三章 搬運(yùn)、碼垛機(jī)器人工作站系統(tǒng)史丹復(fù)合肥搬運(yùn)碼垛機(jī)器人第三章 搬運(yùn)、碼垛機(jī)器人工作站系統(tǒng)3.1.2 搬運(yùn)碼垛機(jī)器人工作站構(gòu)成及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)搬運(yùn)碼垛機(jī)器人工作站由機(jī)器人

4、、機(jī)器人末端執(zhí)行器、工夾具和變位器、架座等幾部分組成.搬運(yùn)工作站機(jī)器人的確定，從下面幾個方面著手： 1、確定機(jī)器人的持置能力 機(jī)器人手腕所能抓取的質(zhì)量是機(jī)器人一個重要核能指標(biāo)，習(xí)慣上稱為機(jī)器人的可搬質(zhì)量，這一可搬質(zhì)量的作用線垂直于地面（機(jī)器人基準(zhǔn)面）并通過機(jī)器人腕點(diǎn)P。一般說來，同一系列的機(jī)器人，其可搬質(zhì)量越大，它的外形尺寸、手腕基點(diǎn)（P）的工作空間、自身質(zhì)量以及所消耗的功率也就越大。第三章 搬運(yùn)、碼垛機(jī)器人工作站系統(tǒng)一、搬運(yùn)、碼垛機(jī)器人3.1.2 搬運(yùn)碼垛機(jī)器人工作站構(gòu)成及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)搬運(yùn)碼垛機(jī)器 2.確定機(jī)器人的工作空間 機(jī)器人的手腕基點(diǎn)P的動作范圍就是機(jī)器人的名義工作空間。它是機(jī)器人的另一個

5、重要性能指標(biāo)。在搬運(yùn)工作站的設(shè)計中，首先根據(jù)質(zhì)量大小和作業(yè)要求，初步設(shè)計或選用末端執(zhí)行器，然后通過作圖找出作業(yè)范圍，只有作業(yè)范圍完全落在所選機(jī)器人的P點(diǎn)工作空間之內(nèi)，該機(jī)器人才能滿足作業(yè)的范圍要求。否則就要更換機(jī)器人型號，直到滿足作業(yè)范圍要求為止。 3.確定機(jī)器人的自由度 機(jī)器人在持重和工作空間上滿足對機(jī)器人工作站或生產(chǎn)線的功能要求之后，還要分析它是否可以在作業(yè)范圍內(nèi)滿足作業(yè)的姿態(tài)要求。如圖3-7a所示的簡單堆垛作業(yè)，作為末端執(zhí)行器的夾爪，只需繞垂直軸的1個旋轉(zhuǎn)自由度，再加上機(jī)器人本體的3個圓柱坐標(biāo)自由度，3個自由度的圓柱坐標(biāo)機(jī)器人即可滿足要求。若用垂直關(guān)節(jié)式機(jī)器，由于上臂常向下傾斜，又需手腕

6、擺動的自由度，故需5個自由度垂直關(guān)節(jié)機(jī)器人。第三章 搬運(yùn)、碼垛機(jī)器人工作站系統(tǒng) 2.確定機(jī)器人的工作空間第三章 搬運(yùn)、碼垛機(jī)器人二、機(jī)器人工作站末端執(zhí)行器機(jī)器人末端執(zhí)行器（又稱為工具）是安裝在機(jī)器人手腕上進(jìn)行預(yù)定作業(yè)的一套獨(dú)立的裝置，它是機(jī)器人工作站的核心部件。機(jī)器人工作站末端執(zhí)行器的分類方法很多，按照操作要求可以分成搬運(yùn)類、加工類和測量類等。搬運(yùn)類末端執(zhí)行器是指各種夾持裝置,用來抓取或吸附被搬運(yùn)的物體。它的用途廣泛、結(jié)構(gòu)各異。多數(shù)需要進(jìn)行專門設(shè)計。第三章 搬運(yùn)、碼垛機(jī)器人工作站系統(tǒng)1.機(jī)器人工作站末端執(zhí)行器基本要求二、機(jī)器人工作站末端執(zhí)行器機(jī)器人末端執(zhí)行器（又稱為工具）是二、機(jī)器人工作站末端

7、執(zhí)行器2.機(jī)器人工作站末端執(zhí)行器的種類 機(jī)器人末端執(zhí)行器種類繁多、形狀各異。這里我們按照結(jié)構(gòu)把它分成以下3類：機(jī)構(gòu)型末端執(zhí)行器，吸附型末端執(zhí)行器和專用型末端執(zhí)行器。（1）機(jī)構(gòu)型末端執(zhí)行器 包括楔塊、杠桿、連桿、齒輪齒條和鋼絲柔性鏈等基本機(jī)構(gòu)，配以氣動、液動或電動驅(qū)動元件，組成各種機(jī)械夾持器，即機(jī)器人工具。它抓取物體所需要的手指夾緊力N，是根據(jù)被夾持物體的質(zhì)量Q及被夾持物體與手指接觸面間的摩擦系數(shù)f來確定的。夾緊力N在兩指接觸面上所產(chǎn)生的摩擦力的和要大于被夾持物體的重力Q，即要滿足：第三章 搬運(yùn)、碼垛機(jī)器人工作站系統(tǒng)二、機(jī)器人工作站末端執(zhí)行器2.機(jī)器人工作站末端執(zhí)行器的種類第第三章 搬運(yùn)、碼垛機(jī)

8、器人工作站系統(tǒng)（2）吸附型末端執(zhí)行器 吸附型末端執(zhí)行器又稱作吸附工具或吸盤。有氣吸式和磁吸式兩種。利用吸盤內(nèi)的負(fù)壓將工件吸住并搬運(yùn)的叫做氣吸式吸附手。利用電磁吸盤的磁力將工件吸住并搬運(yùn)的叫做磁吸式吸附手。 氣吸式吸附手是由吸盤、吸盤架及氣路系統(tǒng)組成，可用于吸附較為平整光滑、不漏氣的各種板材、箱體和薄壁零件，如玻璃、陶瓷、搪瓷制品、鋼板和包裝紙箱等制品。 氣吸式吸盤是用橡膠或塑料制成的，它的邊緣要很柔軟，以保持緊密貼附在被吸附物體表面而形成密封的內(nèi)腔。當(dāng)吸盤內(nèi)抽成負(fù)壓時，吸盤外部的大氣壓力將吸盤緊緊地壓在被吸物體上。吸盤的吸力是由吸盤皮碗的內(nèi)、外壓差造成的，吸盤的吸力F（單位為N）可按下式求得：

9、式中 P0大氣壓力，單位為N/cm2； K1安全系數(shù)，一般取1.22； P內(nèi)腔壓力，單位為N/cm2； K2工作情況系數(shù)，一般取13； S吸盤負(fù)壓腔在工件表面上的吸附面積，單位為cm2； K3姿態(tài)系數(shù)：當(dāng)吸附表面處于水平位置時，取1；當(dāng)吸附表面處于垂直位置時，取1/f，f為吸盤與被吸物體的摩擦因數(shù)。第三章 搬運(yùn)、碼垛機(jī)器人工作站系統(tǒng)（2）吸附型末端執(zhí)行器式第三章 搬運(yùn)、碼垛機(jī)器人工作站系統(tǒng) 吸盤內(nèi)腔負(fù)壓產(chǎn)生的方法有3種：C 、氣流負(fù)壓式 如圖3-3c所示，控制閥將來自氣泵的壓縮空氣接通至噴嘴，壓縮空氣通過噴嘴形成高速射流，吸盤腔內(nèi)的空氣被帶走，在吸盤內(nèi)腔形成負(fù)壓，吸盤吸住物體。當(dāng)控制閥切斷通往

10、噴嘴的壓縮空氣，并使吸盤內(nèi)腔與大氣相通，吸盤便失去吸力，與工件分離。B 、真空泵排氣式 如圖3-3b所示，當(dāng)控制閥將吸盤與真空泵相連通時，真空泵將盤內(nèi)空氣抽出，形成吸盤內(nèi)腔負(fù)壓，吸盤吸住物體。當(dāng)控制閥將吸盤與大氣連通時，吸盤失去吸力，被吸附的物體靠自重脫離吸盤。 A 、擠壓排氣法 如圖3-3a所示，靠外力將吸盤皮腕壓向被吸物體表面，吸盤內(nèi)腔空氣被擠壓出去，形成吸盤內(nèi)腔負(fù)壓，從而吸住物體。這種方式所形成的吸力不大，而且也不可靠，但結(jié)構(gòu)簡單、成本低。a-擠壓排氣式 b-真空排氣式 c-氣流負(fù)壓式1-吸盤； 2-壓蓋； 3-吸盤架； 3-工件； 圖3-3 吸盤內(nèi)腔負(fù)壓產(chǎn)生方法第三章 搬運(yùn)、碼垛機(jī)器人

11、工作站系統(tǒng) 吸盤內(nèi)腔負(fù)壓產(chǎn)生的方法第三章 搬運(yùn)、碼垛機(jī)器人工作站系統(tǒng) 磁吸式吸附手是用接通或切斷電磁鐵電流的方法來吸、放具有磁性的物體。磁吸式吸附手所用電磁鐵，有交流電磁鐵與直流電磁鐵兩種。交流電磁鐵吸力波動，有振動和噪聲，且有渦流損耗。直流電磁鐵吸力穩(wěn)定，無噪聲和渦流損耗，但需要整流電源。 磁吸式電磁吸盤的形狀、尺寸及電磁參數(shù)，要根據(jù)被吸物的形狀、尺寸及質(zhì)量來確定，所帶電磁吸力F的計算公式如下：式中 G被吸物體重量，單位為N； K1吸合系數(shù)。K1=Sm/S，Sm為鐵心面積，S為電磁鐵吸合面積； n電磁吸盤數(shù)量； K2安全系數(shù)，一般取1.53； K3工作情況系數(shù) ,其中 為姿態(tài)系數(shù)，取15，當(dāng)

12、被吸表面處于水平位置時取小值；當(dāng)被吸表面處于垂直位置時取大值。 為動態(tài)系數(shù)， ，a為吸盤運(yùn)動加速度，g為重力加速度。 電磁吸盤能給出的吸力 按下式計算： 一般應(yīng)滿足：式中 B空氣中的磁感強(qiáng)度，單位為Wb/cm2； 漏磁系數(shù)，取1.33，氣隙大時，取小值。 Sm鐵心面積。第三章 搬運(yùn)、碼垛機(jī)器人工作站系統(tǒng) 磁吸式吸（3）專用型末端執(zhí)行器 專用型末端執(zhí)行器是用于特殊作業(yè)場合，針對特殊工件而專門設(shè)計的末端執(zhí)行器，它在整個機(jī)器人應(yīng)用領(lǐng)域中占有相當(dāng)?shù)谋壤?。在許多新開發(fā)的領(lǐng)域內(nèi)，簡單地使用上面所講的機(jī)構(gòu)型末端執(zhí)行器或吸附型末端執(zhí)行器大都不能適用，必須根據(jù)工件類型、作業(yè)要求開發(fā)研究新的專用末端執(zhí)行器，作業(yè)難

13、度較大時，還要做大量的模擬試驗(yàn)，反復(fù)修改設(shè)計，最后確定其具體結(jié)構(gòu)形式。隨著機(jī)器人技術(shù)在各個領(lǐng)域內(nèi)的不斷滲透，必將會提出各種各樣專用型末端執(zhí)行器的新課題。由于機(jī)器人應(yīng)用范圍之廣，作業(yè)形式千差萬別，幾乎很難提出一種規(guī)定的設(shè)計思想，也沒有統(tǒng)一的設(shè)計方法可循。第三章 搬運(yùn)、碼垛機(jī)器人工作站系統(tǒng)（3）專用型末端執(zhí)行器第三章 搬運(yùn)、碼垛機(jī)器人工作站系統(tǒng)3.2.3 工夾具及變位機(jī) 夾具和變位機(jī)是固定作業(yè)對象并改變其相對于機(jī)器人的位置和姿態(tài)的設(shè)備，它可在機(jī)器人規(guī)定的工作空間相靈活度條件下獲得高質(zhì)量的作業(yè)。本例的夾具和變位機(jī)由轉(zhuǎn)臺、兩套旋轉(zhuǎn)機(jī)及夾具體組成，如圖3.11所示。轉(zhuǎn)臺和旋轉(zhuǎn)機(jī)均由交流伺服電機(jī)通過減速器

14、驅(qū)動，既可使夾具體在任意位置停留實(shí)現(xiàn)間斷定位。又可與機(jī)器人協(xié)調(diào)運(yùn)動，完成復(fù)雜運(yùn)動。夾具體是由手氣動夾具組成的。第三章 搬運(yùn)、碼垛機(jī)器人工作站系統(tǒng)3.2 搬運(yùn)、碼垛機(jī)器人工作站的安裝與調(diào)試3.2.3 工夾具及變位機(jī) 夾具和變位機(jī)是固定 1、工件位置變換機(jī)的基本要求 不同應(yīng)用場合的工件干差萬別，相應(yīng)的夾具體也是各種各樣的。工件位置變換機(jī)（簡稱變位機(jī)）要適應(yīng)工件與夾具體以及作業(yè)的要求，這里我們把不同形式的變位機(jī)綜合起來，般地論述對它的基本要求。 1）變位機(jī)要能把工件變換到最佳位置，以保證機(jī)器人工具處于最合理的工作狀態(tài)。 2）變位機(jī)要盡可能地滿足所有作業(yè)位置的變換要求。對于確實(shí)難于實(shí)現(xiàn)的位置或加工死區(qū)

15、，可由人工處理或在下一工作站中通過轉(zhuǎn)變裝夾設(shè)法解決。 3）變位機(jī)要具有較高的重復(fù)定位精度，保證工件加工的一致性和穩(wěn)定的加工質(zhì)量。第三章 搬運(yùn)、碼垛機(jī)器人工作站系統(tǒng) 1、工件位置變換機(jī)的基本要求第三章 搬運(yùn)、碼垛機(jī)器人工作 4）變位機(jī)要盡可能地縮短機(jī)器人的等待時間通過兩工位或多工位的構(gòu)造形式，將人工處理時間與機(jī)器人的工作時間重疊起來，縮短加工周期，提高生產(chǎn)率。 5）變位機(jī)要有足夠的強(qiáng)度和剛度，足以抵抗正常外力，使綜合變形量不影響機(jī)器人的正常作業(yè)和工件的質(zhì)量。 6）變位機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時必須解決電氣導(dǎo)線和氣路軟管的破壞性纏繞問題，設(shè)置必要的引線和進(jìn)氣裝置，保護(hù)導(dǎo)線相管路不受損壞。 7）對于振動性較大的作業(yè)，

16、變位機(jī)應(yīng)與機(jī)器人本體通過底座等結(jié)構(gòu)件連成一體，保證機(jī)器人與變位機(jī)的相對位置精度。第三章 搬運(yùn)、碼垛機(jī)器人工作站系統(tǒng) 4）變位機(jī)要盡可能地縮短機(jī)器人的等待時間通過兩工位3.2.4 機(jī)器人工作站架座 機(jī)器人必須牢固地安裝在架座上，架座必須具有足夠的剛性。不同的作業(yè)對象，架座可是標(biāo)準(zhǔn)正立交撐座，也可是加高支撐座、側(cè)支座或倒掛支座。不同架座可改變機(jī)器人的運(yùn)動方位，便于完成不同位置的作業(yè)。第三章 搬運(yùn)、碼垛機(jī)器人工作站系統(tǒng)3.2.4 機(jī)器人工作站架座 機(jī)器人必須牢固第三節(jié) 搬運(yùn)碼垛機(jī)器人工作站作業(yè)控制及運(yùn)行安全3.3.1 示教 示教是一種特殊的程序編制過程。進(jìn)行示教時要考慮工業(yè)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)、工件的形狀、

17、重量、材質(zhì)相加工工藝以及周邊設(shè)備等情況。在編制用戶作業(yè)程序時，除了動作命令之外，還要正確地加進(jìn)與作業(yè)有關(guān)的命令和文件。示教之后要先試運(yùn)行，并不斷修正軌跡和姿勢，以使作業(yè)狀況最佳，從而得到理想的作業(yè)效果并形成員終的作業(yè)運(yùn)行程序。第三章 搬運(yùn)、碼垛機(jī)器人工作站系統(tǒng)第三節(jié) 搬運(yùn)碼垛機(jī)器人工作站作業(yè)控制及運(yùn)行安全3.3.1 1、示教方式 直接對實(shí)機(jī)進(jìn)行示教的方式。這是在有工業(yè)機(jī)器人的生產(chǎn)系統(tǒng)中，操作者通過人機(jī)接口，在實(shí)際的作業(yè)環(huán)境里，對實(shí)際的工件進(jìn)行直觀的實(shí)機(jī)示教。人機(jī)接口是示教編程器(示教盒)或?qū)б咽帧?操作者使用示教編程器，按動軸操作健，使備軸分別動作，形成點(diǎn)示教之后，就構(gòu)成了作業(yè)程序的動作部分

18、。操作者使用導(dǎo)引把手進(jìn)行所謂的“手把手”示教就是操作者握住裝在工業(yè)機(jī)器人葡鍺的導(dǎo)引把手使機(jī)體動作。記錄了組連貫的動作就形成了作業(yè)程序的動作部分。有了動作部分，再加入作業(yè)部分等就成為完整的用戶程序。第三章 搬運(yùn)、碼垛機(jī)器人工作站系統(tǒng)1、示教方式第三章 搬運(yùn)、碼垛機(jī)器人工作站系統(tǒng) 2、控制點(diǎn)及修正 工業(yè)機(jī)器人必須裝上末端執(zhí)行器（工具）才能實(shí)施作業(yè)。各種工具的功能不同，外形尺寸不同，對工件進(jìn)行加工時的作業(yè)點(diǎn)也就各不相同。所以，在裝好工具后，要用一組數(shù)據(jù)來 確定工具作業(yè)點(diǎn)與工業(yè)機(jī)器人之間的相對關(guān)系。這樣，工具作業(yè)點(diǎn)就能以數(shù)據(jù)的形式參與運(yùn)動控制，實(shí)現(xiàn)其所需的位姿要求。工具作業(yè)點(diǎn)也是運(yùn)動控制的對象點(diǎn)控制點(diǎn)

19、。前面曾經(jīng)提到在刃焊應(yīng)用中將焊槍送出的焊絲尖端點(diǎn)視為控制點(diǎn)正是基于這種考慮。第三章 搬運(yùn)、碼垛機(jī)器人工作站系統(tǒng) 2、控制點(diǎn)及修正第三章 搬運(yùn)、碼垛機(jī)器人工作站系統(tǒng)3、作業(yè)原點(diǎn) 作業(yè)原點(diǎn)也叫待機(jī)位姿，是工業(yè)機(jī)器人及所裝的工具在動作范圍內(nèi)的特定位姿。這一位姿為任何用戶程序再現(xiàn)運(yùn)行時的開始位姿和結(jié)束值姿，并且，作為待機(jī)位姿、這一位姿應(yīng)設(shè)定在不影響工件進(jìn)出或變位的安全位姿。這樣，在改換工件或作業(yè)程序時就不會出現(xiàn)不必要的動作及其引起的干涉或碰撞。 設(shè)置作業(yè)原點(diǎn)，如同示教一個位姿。每一作業(yè)程序最先出現(xiàn)的運(yùn)動命令和員后出現(xiàn)的運(yùn)動命令都以作業(yè)原點(diǎn)為示教位姿。第三章 搬運(yùn)、碼垛機(jī)器人工作站系統(tǒng)3、作業(yè)原點(diǎn)第三章

20、 搬運(yùn)、碼垛機(jī)器人工作站系統(tǒng) 4、坐標(biāo)系的選擇 以工業(yè)機(jī)器人原點(diǎn)為基準(zhǔn)的關(guān)節(jié)坐標(biāo)PTP或機(jī)座直角坐標(biāo)CP中進(jìn)行控制點(diǎn)移動的。除了這兩種坐標(biāo)系之外，還有多種坐標(biāo)系.第三章 搬運(yùn)、碼垛機(jī)器人工作站系統(tǒng) 4、坐標(biāo)系的選擇第三章 搬運(yùn)、碼垛機(jī)器人工作站系統(tǒng) 5、作業(yè)條件 工業(yè)機(jī)器人在實(shí)際應(yīng)用中，要得到好的作業(yè)效果。必須考慮很多與作業(yè)有關(guān)的因素。如工件本身的形狀、質(zhì)量、材質(zhì)、工件的定位精度、加工速度的快慢等，在焊接時還有電壓或電流的大小。有一部分因素可以編入用戶作業(yè)程序里，稱為作業(yè)條件。我們用作業(yè)命令及附加的變量或文件來決定。而另一些因素則要在構(gòu)筑系統(tǒng)時考慮對策，或者在使用中監(jiān)督管理。第三章 搬運(yùn)、碼垛

21、機(jī)器人工作站系統(tǒng) 5、作業(yè)條件第三章 搬運(yùn)、碼垛機(jī)器人工作站系統(tǒng)6、主程序和子程序 工業(yè)機(jī)器人可以按同一工藝對各種工件實(shí)施不同的作業(yè)，即不同的作業(yè)程序都駐留在工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)的存貯區(qū)。再現(xiàn)時，經(jīng)過確認(rèn)工件種類，選擇并執(zhí)行與該工件對應(yīng)的作業(yè)程序。 要編制一個管理所有作業(yè)程序的程序，我們稱之為主程序。生產(chǎn)運(yùn)行時，主程序根據(jù)預(yù)定的選擇或條件，自動轉(zhuǎn)向相應(yīng)的作業(yè)程序。該作業(yè)程序執(zhí)行完了又返回到主程序。主程序循環(huán)等待下一次的選擇或條件。第三章 搬運(yùn)、碼垛機(jī)器人工作站系統(tǒng)6、主程序和子程序第三章 搬運(yùn)、碼垛機(jī)器人工作站系統(tǒng)3.3.2機(jī)器人運(yùn)行與外設(shè)控制1、工業(yè)機(jī)器人的控制系統(tǒng)與外界的聯(lián)系 在應(yīng)用中，工業(yè)

22、機(jī)器人必須聯(lián)絡(luò)其他各種設(shè)備、裝量的有關(guān)信息，通過程序的處理與協(xié)調(diào)，才隨實(shí)現(xiàn)自動運(yùn)轉(zhuǎn)。因此工業(yè)機(jī)器人除具有基本的示教再現(xiàn)的功能之外，與外界的聯(lián)系就成為應(yīng)用中的關(guān)鍵問題。第三章 搬運(yùn)、碼垛機(jī)器人工作站系統(tǒng)3.3.2機(jī)器人運(yùn)行與外設(shè)控制1、工業(yè)機(jī)器人的控制系統(tǒng)與外界1）與生產(chǎn)系統(tǒng)對應(yīng) 在生產(chǎn)系統(tǒng)中，工業(yè)機(jī)器人是下位設(shè)備，由上位控制裝置發(fā)出各種指令工業(yè)機(jī)器人則向上位控制裝置反饋各種信息。上位控制裝量多為可編程控制器也有用計算機(jī)或工程師工作站經(jīng)通訊網(wǎng)絡(luò)與工業(yè)機(jī)器人聯(lián)系。 2）與作業(yè)用途對應(yīng) 當(dāng)工業(yè)機(jī)器入用于不同工藝作業(yè)時，其作業(yè)設(shè)備也不同。例如焊接作業(yè)要用焊機(jī)，工業(yè)機(jī)器人嬰能與不同用途的作業(yè)設(shè)備聯(lián)系，發(fā)

23、出開關(guān)量或模擬量的指令，收取反績信息，保證可靠的作業(yè)。第三章 搬運(yùn)、碼垛機(jī)器人工作站系統(tǒng)1）與生產(chǎn)系統(tǒng)對應(yīng)第三章 搬運(yùn)、碼垛機(jī)器人工作站系統(tǒng) 3）與周邊設(shè)備對應(yīng) 對于工裝卡具、變位機(jī)、移送裝置等周邊設(shè)備或數(shù)控機(jī)床、加工中心等加工設(shè)備都必須進(jìn)行倍息交換，用以協(xié)調(diào)互鎖、確保加工作業(yè)的正常順序，使工業(yè)機(jī)場人及備設(shè)備安全地運(yùn)轉(zhuǎn)。 4）與傳感器或其他裝置對應(yīng) 某些傳感展的信息必須直接送至工業(yè)機(jī)器人的控制系統(tǒng)。例如用于修正軌跡的傳感器或裝置，只有直接聯(lián)系才能取得好的效果。第三章 搬運(yùn)、碼垛機(jī)器人工作站系統(tǒng) 3）與周邊設(shè)備對應(yīng)第三章 搬運(yùn)、碼垛機(jī)器人工作站系統(tǒng) 為了完成給定的作業(yè)，必須處理好工業(yè)機(jī)器人控制系

24、統(tǒng)與工件和周邊設(shè)備的關(guān)系必須安排好操作運(yùn)行的手段和方法必須實(shí)現(xiàn)與其他相關(guān)控制裝置的聯(lián)絡(luò)通訊。第三章 搬運(yùn)、碼垛機(jī)器人工作站系統(tǒng)2、應(yīng)用工程的實(shí)施方法 為了完成給定的作業(yè)，必須處理好工業(yè)機(jī)器人控3.3.3搬運(yùn)機(jī)器人工作站的制造與試運(yùn)行 1、制作準(zhǔn)備 制作難備包括制作估價，擬定事后服務(wù)及保證1f項，答定制造合同，選定培訓(xùn)人員及實(shí)施培訓(xùn)等內(nèi)容。 2、制作與采購 此項任務(wù)包括設(shè)計加工零件的制造工藝、零件加工采購標(biāo)準(zhǔn)件，撿查機(jī)器人性能，采購件的驗(yàn)收檢查以及故障處理等內(nèi)容。第三章 搬運(yùn)、碼垛機(jī)器人工作站系統(tǒng)3.3.3搬運(yùn)機(jī)器人工作站的制造與試運(yùn)行 1、制作準(zhǔn)備第三章 3、安裝與試運(yùn)轉(zhuǎn) 此項任務(wù)包括安裝總體

25、設(shè)備試運(yùn)轉(zhuǎn)檢查，試運(yùn)轉(zhuǎn)調(diào)整，連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，實(shí)施預(yù)期的機(jī)器人系統(tǒng)的工作循環(huán)、生產(chǎn)試車、維護(hù)維修培訓(xùn)等內(nèi)容。 4、連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn) 連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)包括按規(guī)劃中的要求進(jìn)行系統(tǒng)的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)和記錄，發(fā)現(xiàn)和解決異常問題，實(shí)地改造接受用盧檢查，寫以驗(yàn)收總結(jié)報告等內(nèi)容。 5、交付使用 交付使用后為達(dá)到和保持預(yù)期的性能和目標(biāo)，對系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)和改進(jìn)，并進(jìn)行綜合評價第三章 搬運(yùn)、碼垛機(jī)器人工作站系統(tǒng) 3、安裝與試運(yùn)轉(zhuǎn)第三章 搬運(yùn)、碼垛機(jī)器人工作站系統(tǒng)3.3.4檢查、檢測、控制及安全 檢查和監(jiān)視系統(tǒng)對于某些工作站來說是非常必要的，特別是用于生產(chǎn)線的工作站。比如工作對象是否到位，有無質(zhì)量事故，各種設(shè)備是否正常運(yùn)轉(zhuǎn)，都需要配置檢查和監(jiān)視系統(tǒng)

26、。 般說 最多的是PLC系統(tǒng)，該系統(tǒng)既能管理本站有序的正常工作，又能和上級管理計算機(jī)相聯(lián)，向它提供各種信息，比如產(chǎn)品計數(shù)等等。第三章 搬運(yùn)、碼垛機(jī)器人工作站系統(tǒng)3.3.4檢查、檢測、控制及安全 檢查和監(jiān)視 根據(jù)“工業(yè)機(jī)器人安全規(guī)范”國家標(biāo)準(zhǔn)，在作安全防護(hù)方面，應(yīng)遵循以下兩條原則： 1、自動操作期間安全防護(hù)空間內(nèi)無人； 2、當(dāng)安全防護(hù)空間內(nèi)有人進(jìn)行示教、程序驗(yàn)證等工作時，應(yīng)消除危險或至少降低危險。第三章 搬運(yùn)、碼垛機(jī)器人工作站系統(tǒng) 根據(jù)“工業(yè)機(jī)器人安全規(guī)范”國家標(biāo)準(zhǔn)，在作安第四節(jié) 搬運(yùn)碼垛機(jī)器人工作站實(shí)例3.4.1工件分析 工件是盛裝精米的袋物，置量為5kg和10kg的兩個種類，其外形尺寸見表3

27、.7所示。米袋由機(jī)器人碼放在托板上，托板的尺寸及外形如圖3.27所示。第三章 搬運(yùn)、碼垛機(jī)器人工作站系統(tǒng)第四節(jié) 搬運(yùn)碼垛機(jī)器人工作站實(shí)例3.4.1工件分析第三章 3.4.2 工作站總體布局 制米工廠的生產(chǎn)流程如圖3.29所示。經(jīng)脫粒篩選后的精米送入精米儲藏罐，由提升機(jī)將米輸入自動計量包裝機(jī)，分裝成5kg或10kg的米袋，傳送帶把米袋送入機(jī)器人碼垛工作站，成垛的托板用叉車送入自動立體倉庫內(nèi)，需出廠的產(chǎn)品再用叉車搬進(jìn)裝車車間運(yùn)出。第三章 搬運(yùn)、碼垛機(jī)器人工作站系統(tǒng)3.4.2 工作站總體布局 制米工廠的生產(chǎn)流3.4.3 部件及組成設(shè)備 1、高速碼垛機(jī)器人 這種作業(yè)的機(jī)器人可以選用6自由度垂直多關(guān)節(jié)型機(jī)器人，但最常使用的還是為碼垛專門開發(fā)的3自由度水平多關(guān)節(jié)型機(jī)器人。這種機(jī)器人的特點(diǎn)就是運(yùn)行速度快，如不考慮末端執(zhí)行器的動作時間它具有每小時1100袋的碼垛能力，本例實(shí)測結(jié)果為每小時碼放800-850袋。對于碼放低的箱體，采用真空吸盤抓取方式，它具有每小時碼放900箱的工作能力。第三章 搬運(yùn)、碼垛機(jī)器人工作站系統(tǒng)3.4.3 部件及組成設(shè)備 1、高速碼垛機(jī)器人第三章 搬運(yùn)2、機(jī)器人的末端執(zhí)行器