《工業(yè)機器人系統(tǒng)集成》教學(xué)課件 項目一任務(wù)2工業(yè)機器人系統(tǒng)集成方案解析

目錄任務(wù)1工業(yè)機器人集成領(lǐng)域概述及職業(yè)規(guī)劃任務(wù)2工業(yè)機器人系統(tǒng)集成方案解析任務(wù)3工業(yè)機器人系統(tǒng)集成設(shè)備組成及選型原則任務(wù)4工業(yè)機器人系統(tǒng)集成設(shè)計任務(wù)5工業(yè)機器人系統(tǒng)集成布局模擬任務(wù)2工業(yè)機器人系統(tǒng)集成方案解析工業(yè)機器人工作站是工業(yè)機器人系統(tǒng)集成的基本工作單元，認識工業(yè)機器人工作站的組成和特點能夠幫助我們了解系統(tǒng)集成。在工業(yè)機器人系統(tǒng)集成方案的設(shè)計階段，首先需要對客戶需求和產(chǎn)品信息進行詳細解析，全面了解產(chǎn)品信息后，才能夠設(shè)計出滿足客戶需求的系統(tǒng)集成方案。方案需要根據(jù)產(chǎn)品的需求和工藝以及生產(chǎn)要求進行設(shè)計。本任務(wù)介紹的是為完成一項合格的方案，所需要掌握的系統(tǒng)集成方案的設(shè)計思路和產(chǎn)品工藝，以及如何根據(jù)產(chǎn)品的需求和生產(chǎn)要求進行合理設(shè)計。任務(wù)描述任務(wù)2工業(yè)機器人系統(tǒng)集成方案解析工業(yè)機器人工作站一般是指一臺或多臺機器人配備相應(yīng)的周邊輔助設(shè)備，構(gòu)成的完成某一特定工序作業(yè)的生產(chǎn)系統(tǒng)或工作單元。工業(yè)機器人工作站主要由工業(yè)機器人、控制系統(tǒng)、輔助設(shè)備和其他周邊設(shè)備組成，是以工業(yè)機器人作為加工主體的作業(yè)系統(tǒng)。正是借助工業(yè)機器人的可再編程的特點，在更換不同的產(chǎn)品后對機器人進行重新編程，能夠完成新的作業(yè)任務(wù)，所以能夠達到柔性制造的要求。工業(yè)機器人工作站的作業(yè)系統(tǒng)一般由機器人、工裝夾具、變位器和輔助設(shè)備等組成，工業(yè)機器人本體在工作站中只是工作系統(tǒng)的一個部分。在設(shè)計時將它們進行系統(tǒng)集成，使之構(gòu)成一個整體，從而達到作業(yè)要求。知識準(zhǔn)備一、工業(yè)機器人工作站簡述任務(wù)2工業(yè)機器人系統(tǒng)集成方案解析知識準(zhǔn)備一、工業(yè)機器人工作站簡述任務(wù)2工業(yè)機器人系統(tǒng)集成方案解析知識準(zhǔn)備一、工業(yè)機器人工作站簡述任務(wù)2工業(yè)機器人系統(tǒng)集成方案解析在工業(yè)上，完成一個工業(yè)機器人集成項目，大致實施工作流程為：客戶需求溝通－方案設(shè)計－機械設(shè)計制造－電氣設(shè)計－現(xiàn)場安裝－調(diào)試生產(chǎn)。根據(jù)終端用戶提出的產(chǎn)品需求，首先需要對項目的需求信息進行分析，對產(chǎn)品進行解析。一般情況下，我們會根據(jù)客戶提供的產(chǎn)品圖紙、產(chǎn)品工藝、現(xiàn)場情況以及客戶需求，了解產(chǎn)品的精度要求、產(chǎn)量要求、生產(chǎn)節(jié)拍、工藝需求、現(xiàn)場環(huán)境等信息資料，并到現(xiàn)場工廠車間進行實地考察，進一步了解、交流、核實具體情況，進行項目可行性及可操作性論證。在一般工業(yè)項目中，需要了解項目背景、工作條件、工序要求、設(shè)計要求和交付要求。知識準(zhǔn)備二、產(chǎn)品對象信息解析任務(wù)2工業(yè)機器人系統(tǒng)集成方案解析（一）項目背景一般在工業(yè)領(lǐng)域中，汽車行業(yè)和3C行業(yè)的用戶對于工業(yè)機器人系統(tǒng)集成的運用比較熟悉和了解。而在其他制造加工行業(yè)內(nèi)，很多廠商是第一次使用工業(yè)機器人進行生產(chǎn)加工工作，對于采用什么樣的機器人集成工作站并不是很了解。所以我們需要了解集成項目的背景，以便于了解客戶需求，做出更好的集成產(chǎn)品。知識準(zhǔn)備二、產(chǎn)品對象信息解析任務(wù)2工業(yè)機器人系統(tǒng)集成方案解析（二）工作條件在工業(yè)領(lǐng)域中，工業(yè)機器人和產(chǎn)品的工作條件直接影響后續(xù)方案的設(shè)計。需要了解的工作條件有：1.工業(yè)機器人的工作溫度要求。2.工業(yè)機器人的潔凈度要求。3.工作站的空間、質(zhì)量要求。知識準(zhǔn)備二、產(chǎn)品對象信息解析任務(wù)2工業(yè)機器人系統(tǒng)集成方案解析（三）工序要求產(chǎn)品的生產(chǎn)工序關(guān)系到機器人工作站集成的方方面面。確定產(chǎn)品的生產(chǎn)工序?qū)Ψ桨冈O(shè)計過程中設(shè)備型號的選型設(shè)計等有著重要的作用。

1.產(chǎn)品的加工工藝、工序。

2.產(chǎn)品的材質(zhì)、尺寸大小及特殊要求。知識準(zhǔn)備二、產(chǎn)品對象信息解析任務(wù)2工業(yè)機器人系統(tǒng)集成方案解析知識準(zhǔn)備二、產(chǎn)品對象信息解析任務(wù)2工業(yè)機器人系統(tǒng)集成方案解析知識準(zhǔn)備二、產(chǎn)品對象信息解析任務(wù)2工業(yè)機器人系統(tǒng)集成方案解析（四）設(shè)計要求對于機器人或其他設(shè)備，我們需要考慮客戶的需求以及現(xiàn)場環(huán)境要求。1.機器人的位置要求。2.機器人的節(jié)拍要求。3.工作站的材質(zhì)要求。知識準(zhǔn)備二、產(chǎn)品對象信息解析任務(wù)2工業(yè)機器人系統(tǒng)集成方案解析（五）交付要求交付方案時，一般以概念說明書的形式提交。概念說明書應(yīng)能清晰表達所設(shè)計機械手的工作原理、驅(qū)動方式、運動軌跡和范圍、基本結(jié)構(gòu)和尺寸、針對不同產(chǎn)品的調(diào)整方式等，可以提供幾套不同的方案供客戶選擇。知識準(zhǔn)備二、產(chǎn)品對象信息解析任務(wù)2工業(yè)機器人系統(tǒng)集成方案解析機器人集成項目的方案設(shè)計是項目實施的前提，也是能否順利完成項目的關(guān)鍵所在。集成項目的方案設(shè)計有三個很重要的意義：方案是通過與用戶溝通，形成最終訂單的技術(shù)基礎(chǔ)；方案為后續(xù)機械設(shè)計、電氣設(shè)計部分提供設(shè)計框架和思路，是設(shè)計之路的啟明星；方案中的仿真等部分可以指導(dǎo)現(xiàn)場調(diào)試，使得現(xiàn)場調(diào)試能夠又快又好地完成。工業(yè)機器人集成項目方案設(shè)計包括機器人選型、夾具設(shè)計、工作站設(shè)計及外圍設(shè)備非標(biāo)設(shè)計、工藝要求、仿真與節(jié)拍分析。知識準(zhǔn)備三、集成工作站的設(shè)計思路任務(wù)2工業(yè)機器人系統(tǒng)集成方案解析（一）機器人選型根據(jù)機器人的負載、工作半徑、精度和速度等，確定型號和機器人品牌。（二）夾具設(shè)計根據(jù)產(chǎn)品工藝需要，分別對機器人上的夾具、產(chǎn)品的固定夾具以及其他需要的定位設(shè)備進行選型或設(shè)計。

知識準(zhǔn)備三、集成工作站的設(shè)計思路任務(wù)2工業(yè)機器人系統(tǒng)集成方案解析（三）工作站的設(shè)計及外圍設(shè)備非標(biāo)設(shè)計機器人工作站不只有機器人本體，機器人本體只是執(zhí)行機構(gòu)，是無法獨立完成工作的，必須要配合相關(guān)的其他設(shè)備，整合成工作站或者線體才能完成作業(yè)任務(wù)。在項目方案中一般有會大量非標(biāo)設(shè)計的設(shè)備或部件，根據(jù)工藝要求及客戶需求，結(jié)合相關(guān)信息設(shè)計符合需求的外圍設(shè)備，如圍欄、變位機和輸送線等。知識準(zhǔn)備三、集成工作站的設(shè)計思路任務(wù)2工業(yè)機器人系統(tǒng)集成方案解析（四）工藝要求系統(tǒng)集成工作站對于不同的工藝應(yīng)用有不同的工藝要求，下面以焊接和打磨工藝為例進行簡單的介紹。

1.焊接工藝機器人焊接的質(zhì)量與其焊接方法有關(guān)，操作時需根據(jù)被焊工件的材質(zhì)、牌號、化學(xué)成分、焊件結(jié)構(gòu)類型及焊接性能要求來確定。首先要確定焊接方法，如埋弧焊、鎢極氬弧焊、熔化極氣體保護焊等，焊接方法的種類非常多，只能根據(jù)具體情況選擇。確定焊接方法后，再制訂焊接工藝參數(shù)，焊接工藝參數(shù)的種類各不相同，如弧焊主要包括焊絲型號（或牌號）、直徑、電流、電壓、焊接電源種類、極性接法、焊接層數(shù)、道數(shù)和檢驗方法等。知識準(zhǔn)備三、集成工作站的設(shè)計思路任務(wù)2工業(yè)機器人系統(tǒng)集成方案解析

2.打磨工藝機器人打磨拋光本質(zhì)上是在模仿人手做打磨拋光工作，其現(xiàn)場工藝往往決定了生產(chǎn)出的產(chǎn)品質(zhì)量。因此，設(shè)計人員對現(xiàn)場打磨拋光工藝的熟悉程度非常重要。打磨對砂帶的要求很高，且粗細比（砂帶型號）搭配要合理，一般是按由粗到細的順序。在生產(chǎn)中根據(jù)實際情況來配置一套打磨機中砂帶的條數(shù)，一般為2到4根。拋光時，拋光輪的選取同樣重要，尤其是拋光輪的消耗問題，通常使用麻輪進行粗拋，使用布輪進行精拋。整體要求表面無碰傷、刮傷、裂痕、夾傷、波浪皺紋等。現(xiàn)場打磨拋光時，首先考慮的是打磨機和拋光機的設(shè)計，其次是夾具的設(shè)計，接著是上料臺的設(shè)計，這些設(shè)計都要注意干涉和穩(wěn)定性問題。從機器人在上件臺上夾取工件開始，到機器人夾取工件在打磨機、拋光機上進行打磨拋光，分別進行粗磨、中磨、精磨、粗拋、精拋等，再到機器人將工件放在上件臺上結(jié)束，整個過程須連貫統(tǒng)一。知識準(zhǔn)備三、集成工作站的設(shè)計思路任務(wù)2工業(yè)機器人系統(tǒng)集成方案解析（五）仿真、節(jié)拍分析根據(jù)設(shè)計方案完成機器人系