工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)組建課件 1.1工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)認(rèn)識

初識工業(yè)機(jī)器人工作站任務(wù)1.1工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)認(rèn)識CONTENTS目錄任務(wù)描述1234學(xué)習(xí)目標(biāo)知識準(zhǔn)備任務(wù)實(shí)施01任務(wù)描述任務(wù)描述任務(wù)描述：通過學(xué)習(xí)，了解典型工業(yè)機(jī)器人工作站的概念、定義、結(jié)構(gòu)、組成、及應(yīng)用場合。學(xué)習(xí)目標(biāo)02學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)前準(zhǔn)備：準(zhǔn)備FANUC工業(yè)機(jī)器人說明書查閱資料，了解工業(yè)機(jī)器人的工作原理、結(jié)構(gòu)、組成了解工業(yè)機(jī)器人的組成及特點(diǎn)熟悉工業(yè)機(jī)器人外圍設(shè)備的種類及作用熟悉工業(yè)機(jī)器人工作站的控制原理及工作過程學(xué)習(xí)目標(biāo)：知識準(zhǔn)備03知識準(zhǔn)備1.工業(yè)機(jī)器人工作站的定義預(yù)備知識：工業(yè)機(jī)器人工作站是把工業(yè)機(jī)器人本體、機(jī)器人控制器、控制軟件和應(yīng)用軟件，配以相應(yīng)的周邊設(shè)備，用于完成如焊接、搬運(yùn)、碼垛、機(jī)床上下料、噴涂等某一特定工序作業(yè)的獨(dú)立生產(chǎn)系統(tǒng)。工業(yè)機(jī)器人工作站與工業(yè)機(jī)器人生產(chǎn)線的區(qū)別在于，工業(yè)機(jī)器人工作站用于簡單的生產(chǎn)作業(yè)，一般由一臺(tái)或兩臺(tái)機(jī)器人組成的生產(chǎn)系統(tǒng)，

工業(yè)機(jī)器人生產(chǎn)線用于工序內(nèi)容多的復(fù)雜作業(yè)，使用多臺(tái)機(jī)器人組成的機(jī)器人生產(chǎn)系統(tǒng)。知識準(zhǔn)備2.機(jī)器人的選型預(yù)備知識：組建一套機(jī)器人工作站，其核心部件之一是機(jī)器人，機(jī)器人的規(guī)格種類眾多，我們?nèi)绾芜x擇一臺(tái)合適的工業(yè)機(jī)器人，下面從機(jī)器人的9個(gè)專業(yè)參數(shù)方面進(jìn)行選擇機(jī)器人。（1）

應(yīng)用場合

人機(jī)混合的半自動(dòng)線，特別是需要經(jīng)常變換工位或移位移線的情況，以及配合新型力矩感應(yīng)器的場合，協(xié)作型機(jī)器人是很好的選擇。

緊湊型的取放料機(jī)器人應(yīng)用，可以選用水平關(guān)節(jié)型機(jī)器人。

針對小型物件，快速取放的場合，并聯(lián)機(jī)器人最適合這樣的需求。

噴涂、搬運(yùn)、去毛刺，焊接、涂膠等用途，垂直多軸串聯(lián)機(jī)器人更優(yōu)，可以適應(yīng)一個(gè)非常大范圍的應(yīng)用。知識準(zhǔn)備2.機(jī)器人的選型預(yù)備知識：（2）有效負(fù)載

有效負(fù)載是指機(jī)器人在其工作空間可以攜帶的最大負(fù)荷。如機(jī)器人完成的工作是將目標(biāo)工件從一個(gè)工位搬運(yùn)到另一個(gè)工位，需要注意將工件的重量以及機(jī)器人手爪的重量加總到其工作負(fù)荷。特別需要注意的是機(jī)器人的負(fù)載曲線，在空間范圍的不同距離位置，實(shí)際負(fù)載能力會(huì)有差異。知識準(zhǔn)備2.機(jī)器人的選型預(yù)備知識：（3）自由度(軸數(shù))機(jī)器人配置的軸數(shù)直接關(guān)聯(lián)其自由度。如果是針對一個(gè)簡單的直來直去的場合，比如從一條皮帶線取放到另一條，簡單的4軸機(jī)器人就足以應(yīng)對。但是，如果應(yīng)用場景在一個(gè)狹小的工作空間，且機(jī)器人手臂需要很多的扭曲和轉(zhuǎn)動(dòng)，6軸或7軸機(jī)器人將是最好的選擇。軸數(shù)一般取決于應(yīng)用場合。應(yīng)當(dāng)注意，在成本允許的前提下，軸數(shù)越多，靈活性越高，方便后續(xù)重復(fù)利用改造機(jī)器人到另一個(gè)應(yīng)用場合，能適應(yīng)更多的工作任務(wù)。知識準(zhǔn)備2.機(jī)器人的選型預(yù)備知識：（4）最大作動(dòng)范圍當(dāng)評估目標(biāo)應(yīng)用場合的時(shí)候，應(yīng)該了解機(jī)器人需要到達(dá)的最大距離。選擇一個(gè)機(jī)器人不是僅僅憑它的有效載荷-也需要綜合考量它到達(dá)的確切距離。每個(gè)公司都會(huì)給出相應(yīng)機(jī)器人的作動(dòng)范圍圖，由此可以判斷，該機(jī)器人是否適合于特定的應(yīng)用。機(jī)器人的水平運(yùn)動(dòng)范圍，注意機(jī)器人在近身及后方的一片非工作區(qū)域。知識準(zhǔn)備2.機(jī)器人的選型預(yù)備知識：（5）重復(fù)精度重復(fù)精度可以被描述為機(jī)器人完成例行的工作任務(wù)每一次到達(dá)同一位置的能力。

一般在±0.05mm到±0.02mm之間，甚至更精密。例如，如果需要你的機(jī)器人組裝一個(gè)電子線路板，你可能需要一個(gè)超級精密重復(fù)精度的機(jī)器人。如果應(yīng)用工序是比較粗糙，比如打包，碼垛等，工業(yè)機(jī)器人也就不需要那么精密。知識準(zhǔn)備2.機(jī)器人的選型預(yù)備知識：（6）速度這個(gè)參數(shù)與每一個(gè)用戶息息相關(guān)。事實(shí)上，它取決于在該作業(yè)需要完成的CycleTime。規(guī)格表列明了該型號機(jī)器人最大速度，但我們應(yīng)該知道，考量從一個(gè)點(diǎn)到另一個(gè)點(diǎn)的加減速，實(shí)際運(yùn)行的速度將在0和最大速度之間。知識準(zhǔn)備2.機(jī)器人的選型預(yù)備知識：（7）本體重量機(jī)器人本體重量是設(shè)計(jì)機(jī)器人單元時(shí)的一個(gè)重要因素。如果工業(yè)機(jī)器人必須安裝在一個(gè)定制的機(jī)臺(tái)，甚至在導(dǎo)軌上，你可能需要知道它的重量來設(shè)計(jì)相應(yīng)的支撐。（8）剎車和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量基本上每個(gè)機(jī)器人制造商提供他們的機(jī)器人制動(dòng)系統(tǒng)的信息。有些機(jī)器人對所有的軸配備剎車，其他的機(jī)器人型號不是所有的軸都配置剎車。要在工作區(qū)中確保精確和可重復(fù)的位置，需要有足夠數(shù)量的剎車。

另外一種特別情況，意外斷電發(fā)生的時(shí)候，不帶剎車的負(fù)重機(jī)器人軸不會(huì)鎖死，有造成意外的風(fēng)險(xiǎn)。知識準(zhǔn)備2.機(jī)器人的選型預(yù)備知識：（9）防護(hù)等級根據(jù)機(jī)器人的使用環(huán)境，選擇達(dá)到一定的防護(hù)等級(IP等級)的標(biāo)準(zhǔn)。一些制造商提供相同的機(jī)械手針對不同的場合不同的IP防護(hù)等級的產(chǎn)品系列。如果機(jī)器人在與生產(chǎn)食品相關(guān)的產(chǎn)品，醫(yī)藥、醫(yī)療器具，或易燃易爆的環(huán)境中工作時(shí)，IP等級會(huì)有所不同。一般如，標(biāo)準(zhǔn)：IP40，油霧：IP67，清潔ISO等級：3。知識準(zhǔn)備3.工業(yè)機(jī)器人典型工作站預(yù)備知識：隨著現(xiàn)代制造業(yè)和服務(wù)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級，工業(yè)機(jī)器人在焊接、搬運(yùn)、包裝、裝配、金屬切割、打磨、噴涂、涂裝等領(lǐng)域得到了越來越多的應(yīng)用。知識準(zhǔn)備3.工業(yè)機(jī)器人典型工作站預(yù)備知識：(1)焊接機(jī)器人工作站定義：用工業(yè)機(jī)器人替代人工焊接。把焊槍固定在機(jī)器人手臂上，然后通過程序控制電焊機(jī)啟動(dòng)，焊接，停止。同時(shí)控制機(jī)器人手臂旋轉(zhuǎn)，擺動(dòng)等實(shí)現(xiàn)連續(xù)軌跡控制和點(diǎn)位控制，實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)焊接。主要用途：機(jī)器人焊接工作站廣泛用于汽車及其零部件制造、摩托車、五金交電、工程機(jī)械、航空航天、化工等行業(yè)的自動(dòng)化焊接工程。工作站構(gòu)成部分：焊接機(jī)器人工作站一般由以下幾部分構(gòu)成①焊接機(jī)器人：機(jī)器人本體、機(jī)器人控制系統(tǒng)、示教器；②焊接系統(tǒng)：焊接電源、焊槍、焊鉗、送絲機(jī)構(gòu)；③外部軸單元或焊接工作臺(tái)：伺服行走滑臺(tái)、伺服變位機(jī)、固定工作臺(tái)、氣動(dòng)變位機(jī)、旋轉(zhuǎn)臺(tái)；④夾具單元：全自動(dòng)電控夾具、手動(dòng)閥氣動(dòng)夾具、手動(dòng)夾具；⑤安裝結(jié)構(gòu)單元：機(jī)器人底座、整體方便移動(dòng)式大底板；⑥電氣控制單元：PLC電氣控制系統(tǒng)、傳感器、操作控制臺(tái)、啟動(dòng)按鈕盒；⑦安全防護(hù)單元；安全圍欄、安全鎖、安全光柵；⑧清槍單元；自動(dòng)清槍站。知識準(zhǔn)備3.工業(yè)機(jī)器人典型工作站預(yù)備知識：（2）機(jī)器人搬運(yùn)工作站定義：搬運(yùn)機(jī)器人工作站是可以進(jìn)行自動(dòng)化搬運(yùn)作業(yè)的機(jī)器人工作站；用途：搬運(yùn)機(jī)器人工作站廣泛用于汽車生產(chǎn)、機(jī)床上下料、沖壓機(jī)自動(dòng)生產(chǎn)線、自動(dòng)裝配流水線、碼垛包裝箱等自動(dòng)化搬運(yùn)作業(yè)場所。工作站構(gòu)成部分：搬運(yùn)機(jī)器人工作站一般由以下幾部分構(gòu)成①搬運(yùn)機(jī)器人：機(jī)器人本體、機(jī)器人控制系統(tǒng)、示教器、機(jī)器人行走導(dǎo)軌；②搬運(yùn)執(zhí)行單元：手抓、托盤、真空吸盤；③安裝結(jié)構(gòu)單元：機(jī)器人底座；④電氣控制單元：PLC電氣控制系統(tǒng)、傳感器、操作控制臺(tái)、啟動(dòng)按鈕盒；⑤安全防護(hù)單元；安全圍欄、安全鎖、安全光柵；知識準(zhǔn)備3.工業(yè)機(jī)器人典型工作站預(yù)備知識：(3)噴涂機(jī)器人工作站定義：噴涂機(jī)器人工作站，是可進(jìn)行自動(dòng)噴漆或噴涂其他涂料的機(jī)器人工作站。噴涂機(jī)器人工作站按噴涂工藝來分，一般分為有氣噴涂和無氣噴涂兩種方式。用途：噴涂機(jī)器人工作站廣泛用于汽車、儀表、電器、搪瓷、五金、家具等工藝生產(chǎn)。工作站構(gòu)成部分：噴涂機(jī)器人工作站一般由以下幾部分構(gòu)成①噴涂機(jī)器人：機(jī)器人本體、機(jī)器人控制系統(tǒng)、示教器、機(jī)器人行走導(dǎo)軌；②噴涂單元：油漆噴涂系統(tǒng)、噴槍；氣動(dòng)控制柜、換色閥、齒輪泵、電機(jī)、空氣供給管路、空氣壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)；③安裝結(jié)構(gòu)單元：機(jī)器人底座；④電氣控制單元：PLC電氣控制系統(tǒng)、傳感器、操作控制臺(tái)、啟動(dòng)按鈕盒；⑤安全防護(hù)單元；噴房高壓防護(hù)系統(tǒng)、安全圍欄、安全鎖、安全光柵；任務(wù)實(shí)施04任務(wù)實(shí)施任務(wù)實(shí)施：根據(jù)下圖機(jī)器人工作站圖片及相關(guān)信息，查閱資料，敘述相應(yīng)工作站的結(jié)構(gòu)組成、工作原理。序號機(jī)器人工作站圖片機(jī)器人工作站名稱機(jī)器人工作站用途1

搬運(yùn)機(jī)器人工作站用于數(shù)控機(jī)床上下料2

弧焊機(jī)器人工作站帶變位機(jī)的弧焊機(jī)器人工作站，用于管架焊接任務(wù)實(shí)施任務(wù)實(shí)施：根據(jù)下圖機(jī)器人工作站圖片及相關(guān)信息，查閱資料，敘述相應(yīng)工作站的結(jié)構(gòu)組成、工作原理。序號機(jī)器人工作站圖片機(jī)器人工作站名稱機(jī)器人工作站用途3

噴涂機(jī)器人工作站用于汽車保險(xiǎn)杠的噴涂4

打磨機(jī)器人工作站配合砂帶機(jī)，用于金屬部件的拋光打磨任務(wù)實(shí)施任務(wù)實(shí)施：根據(jù)下圖機(jī)器人工作站圖片及相關(guān)信息，查閱資料，敘述相應(yīng)工作站的結(jié)構(gòu)組成、工作原理。序號機(jī)器人工作站圖片機(jī)器人工作站名稱機(jī)器人工作站用途5

涂膠機(jī)器人工作站用于汽車擋風(fēng)玻璃涂膠6

點(diǎn)焊工作站用于金屬部件的點(diǎn)焊加工任務(wù)實(shí)施任務(wù)實(shí)施：根據(jù)下圖機(jī)器人工作站圖片及相關(guān)信息，查閱資料，敘述相應(yīng)工作站的結(jié)構(gòu)組成、工作原理。序號機(jī)器人工作站圖片機(jī)器人工作站名稱機(jī)器人工作站用途7

搬運(yùn)機(jī)器人工作站配合貨物傳送線，用于紙箱包裝的貨物搬運(yùn)8

視覺檢測機(jī)器人工作站配合流水線，用于流水線上貨物的檢測任務(wù)實(shí)施任務(wù)實(shí)施：根據(jù)下圖機(jī)器人工作站圖片及相關(guān)信息，查閱資料，敘述相應(yīng)工作站的結(jié)構(gòu)組成、工作原理。序號機(jī)器人工作站圖片機(jī)器人工作站名稱機(jī)器人工作站用途9

鉆孔機(jī)器人工作站機(jī)器人末端關(guān)節(jié)搭載鉆孔機(jī)，用于金屬部件的鉆孔加工任務(wù)實(shí)施任務(wù)評價(jià)：序號考核要點(diǎn)項(xiàng)目（配分：100分）教師評分1職業(yè)素養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作能力（5）

信息搜索、查詢能力（5）

2搬運(yùn)機(jī)器人工作站工作站的結(jié)構(gòu)組成、工作原理敘述完整、清晰（10）

3弧焊機(jī)器人工作站工作站的結(jié)構(gòu)組成、工作原理敘述完整、清晰（10）

4噴涂機(jī)器人工作站工作站的結(jié)構(gòu)組成、工作原理敘述完整、清晰（10）

5打磨機(jī)器人工作站工作站的結(jié)構(gòu)組成、工作原理敘述完整、清晰（