工业机器人 机电结合式夹持末端执行器
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工业机器人基本结构概述
工业机器人系统一般由操作机、驱动单元、控制装置和为了使工业机器人进行作业而要求的外部设备组成。
简单为大家讲一下工业机器人基本结构。
一、机器人主体
机器人主体是机器人完成作业的实体,它具有和人手臂相似的动作功能。
通常由下列部分组成:
1.末端执行器又称手部,是机器人直接执行工作的装置,并可设置夹持器、工具、传感器等,是工业机器人直接与工作对象接触以完成作业的机构。
2.手腕是支承和调整末端执行器姿态的部件,主要用来确定和改变末端执行器的方位和扩大手臂的动作范围,一般有2~3个回转自由度以调整末端执行器的姿态。
有些专用机器人可以没有手腕而直接将末端执行器安装在手臂的端部。
3.手臂它由机器人的动力关节和连接杆件等构成,是用于支承和调整手腕和末端执行器位置的部件。
手臂有时包括肘关节和肩关节,即手臂与手臂间。
手臂与机座间用关节连接,因而扩大了末端执行器姿态的变化范围和运动范围。
4.机座有时称为立柱,是工业机器人机构中相对固定并承受相应的力的基础部件。
可分固定式和移动式两类。
二、驱动单元
工业机器人驱动单元是由驱动器、检测单元等组成的部件,是用来为操作机各部件提供动力和运动的装置。
三、控制装置
工业机器人控制装置是由人对机器人的启动、停机及示教进行操作的一种装置,它指挥机器人按规定的要求动作。
四、人工智能系统
工业机器人人工智能系统由两部分组成,一部分是感觉系统,另一部分为决策-规划智能系统。
工业机器人末端执行器的类型及应用。
工业机器人末端执行器是指安装在机器人末端的用于完成特定任务的执行部件。
根据不同的应用需求,工业机器人末端执行器有多种类型,每种类型都有其特定的功能和应用领域。
一、夹持型末端执行器夹持型末端执行器主要用于夹持、抓取物体。
它们通常具有可调节的夹持力和灵活的夹持方式,可以适应不同形状、不同尺寸的物体。
夹持型末端执行器广泛应用于装配线、物流仓储、食品加工等领域,用于自动抓取和搬运物体。
二、剪切型末端执行器剪切型末端执行器主要用于切割、剪切材料。
它们通常具有高速、高精度的切割能力,可以在短时间内完成大量的切割任务。
剪切型末端执行器广泛应用于金属加工、纺织工业、塑料加工等领域,用于自动切割和剪裁材料。
三、焊接型末端执行器焊接型末端执行器主要用于焊接工艺。
它们通常具有稳定的电弧、精确的定位和高速的焊接速度,可以实现高质量的焊接效果。
焊接型末端执行器广泛应用于汽车制造、船舶建造、建筑结构等领域,用于自动焊接和焊接工艺。
四、喷涂型末端执行器喷涂型末端执行器主要用于涂装、喷涂工艺。
它们通常具有均匀的喷涂效果、可调节的喷涂厚度和高速的喷涂速度,可以实现高质量的涂装效果。
喷涂型末端执行器广泛应用于汽车制造、家具制造、建筑装饰等领域,用于自动喷涂和涂装工艺。
五、钻削型末端执行器钻削型末端执行器主要用于钻孔、铣削等工艺。
它们通常具有高速、高精度的钻削能力,可以在短时间内完成复杂的加工任务。
钻削型末端执行器广泛应用于机械制造、航空航天、电子零部件等领域,用于自动钻削和加工工艺。
六、测量型末端执行器测量型末端执行器主要用于测量、检测工艺。
它们通常具有高精度的测量能力和灵活的测量方式,可以实现精确的尺寸测量和质量检测。
测量型末端执行器广泛应用于质量控制、精密加工、医疗器械等领域,用于自动测量和检测工艺。
工业机器人末端执行器的类型多样化,每种类型都有其特定的功能和应用领域。
这些末端执行器的应用可以大幅提高生产效率、降低劳动强度,并且具有一定的灵活性和适应性,能够适应不同的工业生产需求。
简析机器人末端执行器的设计要求和结构分类( 1 ) 设计要求1.无论是夹持式还是吸附式,机器人的末端执行器还需要有满足作业所需要的重复精度。
工业机器人末端执行器(抓手)2.应该尽可能的使机器人末端执行器的结构简单并且且紧凑,质量轻,以减轻手臂的负荷。
专用较通用的机器人末端执行器结构较简单,但工作效率高,而且能够完成各种作业,而对于“万能”末端执行器来说可能会带来结构较复杂,费用昂贵等缺点,因此提倡设计使用可快速更换的系列化的且通用化的专用机器人末端执行器。
末端执行器的要素、特征、参数的联系见下图。
末端执行器的要素特征参数末端执行器要素1.机构形式2.抓取方式3.抓取力4.驱动装置及控制物件特征质量、外形、重心位置、尺寸大小、尺寸公差、表面状态、材质、强度操作参数操作空间环境,操作准确度,操作速度和加速度,夹持时间( 2 ) 结构分类上下料工业机器人中所应用的机械夹持式末端执行器多为双指头爪式,如果按手指的运动来分可以分为平移型和回转型。
若按照机械夹持方式来分可以分为外夹式和内撑式,若按照机械结构特性来进行分类的话,可以分为电动(电磁)式、液压式与气动式,以及他们相互的组合。
气吸式末端执行器气吸式机器人末端执行器利用吸盘内产的负压产生的吸力来吸住并移动工件。
吸盘就是用的软橡胶或者是塑料制成的皮碗中形成的负压来吸住工件。
此种机器人末端执行器适用于吸取大而薄、刚性差的金属或木质板材、纸张、玻璃和弧形壳体等作业零件。
根据应用场合不同,末端执行器可以做成单吸盘、双吸盘、多吸盘或特殊形状的吸盘。
按形成负压的方法有以下几种方式:(1)挤压式吸盘;(2)气流负压式吸盘;(3)真空泵排气式吸盘。
1)挤压式吸盘挤压排气式吸盘靠向下挤压力将吸盘中的空气全部排出,使其内部形成负压状态然后将工件吸住。
有结构简单、重量轻、成本低等优点。
但是吸力不大,多用于序曲尺寸不太大,薄而轻的工件。
2)气流负压式吸盘气流控制阀将来自气泵中的压缩空气自喷嘴喷入,形成高速射流,将吸盘内腔中的空气带走从而使腔内形成负压,然后吸盘吸住物体,如若作业现场有压缩空气供应使用这种吸盘比较方便,且成本低。
工业机器人工作原理及其基本构成工业机器人是一种能够自动执行一系列生产操作的多关节机械设备。
其工作原理基于计算机控制与机械结构相结合,具备感知、决策和执行的能力,实现高效、精准和灵活的生产作业。
下面将详细介绍工业机器人的工作原理及其基本构成。
一、工作原理1.传感器控制:工业机器人通过安装各种传感器,如视觉传感器、力传感器、接触传感器等,来感知周围环境和工件的状态。
传感器采集到的信息会传送给控制系统进行处理。
2.控制系统:控制系统是工业机器人的核心部分,它由计算机和程序控制器组成。
计算机负责处理各种传感器采集到的数据,并进行实时监控和控制。
程序控制器根据预设的工艺参数和任务要求,决策机器人的动作轨迹和运动方式。
3.执行机构:执行机构是工业机器人实现动作的关键部分。
根据机器人的不同结构和工作任务,可以采用电机、液压驱动或气动驱动等方式实现机械臂的运动。
4.末端执行器:末端执行器是机器人最终与工件接触并执行作业的部分。
根据不同的应用需求,可以采用夹具、吸盘、焊枪等各种类型的末端执行器。
5.编程操作:工业机器人的工作需要编写适应不同任务的程序。
编程操作可以通过在线编程、离线编程或教导示教等方式实现,以确保机器人按照预期工艺参数和任务要求执行工作。
二、基本构成1.机械结构:机器人的机械结构一般包括基座、臂架和末端执行器。
臂架是由多个关节连接而成的,关节可以实现不同方向和角度的运动。
机械结构的设计和布局直接影响机器人的灵活性和作业范围。
2.传感器系统:工业机器人的传感器系统用于感知周围环境和工件状态。
常用的传感器包括视觉传感器、力传感器、接触传感器等。
视觉传感器可以识别工件的位置和形状,力传感器可以测量机器人与工件之间的力,接触传感器可以检测到机器人和工件的接触。
3.控制系统:控制系统包括计算机和程序控制器。
计算机负责处理传感器采集到的数据,并进行实时监控和控制。
程序控制器负责根据预设的工艺参数和任务要求,决策机器人的动作轨迹和运动方式。
工业机器人的硬件组成随着科技的不断发展,机器人技术在各个领域中得到了广泛应用。
其中,工业机器人是应用最为广泛的一种机器人。
工业机器人是一种能够代替人类进行重复、危险或高难度的工作的机器人。
它们具有高速度、高精度、高稳定性等特点,广泛应用于汽车制造、电子制造、食品加工、医疗器械等领域。
本文将介绍工业机器人的硬件组成。
1. 机器人臂机器人臂是工业机器人最为重要的组成部分,它是机器人的身体,也是机器人进行各种动作的基础。
机器人臂通常由多个关节组成,每个关节都由电机、减速器、编码器、传感器等部件组成。
机器人臂的关节数目通常在3至6个之间,不同的机器人臂具有不同的关节数目和结构,以适应不同的工作环境和工作任务。
2. 控制系统控制系统是工业机器人的大脑,它负责控制机器人的运动和动作。
控制系统通常由计算机、控制器、传感器等部件组成。
计算机是控制系统的核心部件,它负责处理机器人的各种指令和数据。
控制器是连接计算机和机器人臂的桥梁,它负责将计算机的指令转换成机器人臂的运动指令。
传感器则负责监测机器人的运动状态和周围环境的变化。
3. 末端执行器末端执行器是机器人臂的最后一节,它负责执行机器人的具体工作任务。
末端执行器通常有各种各样的形状和功能,如夹持器、焊接枪、喷涂器等。
不同的末端执行器适用于不同的工作环境和工作任务。
4. 传感器传感器是工业机器人的重要组成部分,它们负责监测机器人的运动状态和周围环境的变化。
传感器可以分为内部传感器和外部传感器两类。
内部传感器通常安装在机器人臂的关节和末端执行器中,用于监测机器人的运动状态和负载情况。
外部传感器则可以安装在机器人周围的环境中,用于监测周围环境的变化,如光电传感器、激光雷达等。
5. 电源系统电源系统是工业机器人的能量来源,它提供机器人所需的电能和动力。
电源系统通常由电池、电源适配器、电机等部件组成。
不同的机器人需要不同的电源系统,以满足不同的工作要求。
6. 通讯系统通讯系统是工业机器人的信息传输系统,它负责机器人与外部设备之间的数据传输和信息交换。
工业机器人搬运机器人末端执行器应用第一部分概述
末端执行器是一种可以实现搬运和多种操作功能的工业机器人组件。
它与其它柔性机械部件如传动机构、传感器和控制器结合使用,可以完成各种机械动作,如镗孔、焊接、拆解等。
末端执行器可以实现搬运机器人的操作功能,是搬运机器人工作的关键部件。
随着新技术的出现,末端执行器变得越来越先进,有助于各种工业应用的性能提升。
第二部分技术原理
末端执行器是一种用来控制机械臂和机械手的装置,可以实现规定的动作,如移动、抓取和夹持。
它的核心是一个控制模块,利用传感器和处理器来控制机械臂的运动,可以根据特定的程序来确定机械臂和机械手的位置和方向,以完成特定的工作。
末端执行器的主要组成部分包括:控制模块、传感器、传动机构和夹具。
控制模块是一个数字计算机,可以实时读取和处理传感器输入,并控制机械臂和机械手的相应动作。
传感器可以获取机械臂和机械手的位置、方向和运动数据,以确定其位置和方向。
传动机构是机械臂的主要元件,可以将计算机指令转化为机械动作,以完成任务。
夹具用来抓取和夹持物体,使其移动和处理。
第三部分应用
末端执行器通常用于搬运机器人。
工业机器人末端执行器概述项目一工业机器人末端执行器概述任务一工业机器人末端执行器的定义导入●工业机器人末端执行器定义?●工业机器人常用的末端执行器的种类?目录学习目标知识准备任务实施主题讨论12学习目标掌握工业机器人末端执行器的定义掌握工业机器人常用末端执行器的种类知识目标工业机器人末端执行器的定义一、工业机器人与末端执行器的关系知识准备随着机器人技术的飞速发展及其在各个领域的广泛应用,作为机器人与环境相互作用的最后执行部件,末端执行器对机器人智能化水平和作业水平的提高具有十分重要的作用,机器人末端执行器的工作能力的研究受到了极大的重视,常见的末端执行器如图所示。
电钻削头电磨头焊枪激光头拧螺母机抛光头1.工业机器人末端执行器的定义工业机器人的末端执行器是一个安装在移动设备或者机器人手臂上,使其能够拿起一个对象,并且具有处理、传输、夹持、放置和释放对象到一个准确的离散位置等功能的机构。
1.工业机器人末端执行器的定义工业机器人末端执行器可能包含机器人抓手,机器人工具快换装置,机器人碰撞传感器,机器人旋转连接器,机器人压力工具,机器人喷涂枪,机器人毛刺清理工具,机器人弧焊焊枪,机器人电焊焊枪等等。
1.工业机器人末端执行器的定义为了方便的更换末端执行器,可设计一分钟末端执行器的转换器来形成操作机上的机械接口。
较简单的可用法兰盘来作为机械接口处的转换器,为了实现快速和自动更换末端执行器,可以采用电磁吸盘或者气动缩紧的接换器。
机器人手爪是末端执行器的一种形式,机器人末端执行器是安装在机器人手腕上用来进行某种操作或作业的附加装置。
2.机器人末端执行器的种类机器人末端执行器的种类很多,以适应机器人的不同作业及操作要求。
机器人末端执行器可分为:搬运用末端执行器加工用末端执行器测量用末端执行器等。
2.机器人末端执行器的种类搬运用末端执行器是指各种夹持装置,用来抓取或吸附被搬运的物体。
2. 机器人末端执行器的种类加工用末端执行器是带有喷枪、焊枪、砂轮、铣刀等加工工具的机器人附加装置,用来进行相应的加工作业。
简述工业机器人末端执行器的分类
工业机器人末端执行器按照其结构形式和工作方式可以分为以下几类:
1. 夹爪式末端执行器:主要用于抓取、夹持、搬运等操作,可通过气动、机械或电动的方式实现开合和关闭动作。
2. 磁吸式末端执行器:利用磁吸原理将工件抓取固定在机器人末端,适用于小型、平面、有磁性的工件。
3. 气动吸盘式末端执行器:利用负压吸附原理,附着于工件表面抓取和搬运工作。
4. 真空吸盘式末端执行器:与气动吸盘式的不同在于,利用真空制造负压,强制将工件吸附。
5. 精密夹具式末端执行器:用于精度高、加工难度大的工件夹持和定位,普遍用于加工中心和自动化生产线。
6. 视觉测量式末端执行器:集成了视觉检测和测量功能,适用于对工件表面精度、尺寸、形状等参数的检测和测量。
机器人常见末端夹持机构大全对于工业机器人来说,搬运物料是其抓取作业方式中较为重要的应用之一。
工业机器人作为一种具有较强通用性的作业设备,其作业任务能否顺利完成直接取决于夹持机构,因此机器人末端的夹持机构要结合实际的作业任务以及工作环境的要求来设计,这导致了夹持机构结构形式的多样化。
图1 末端执行器要素、特征、参数的联系大多数机械式夹持机构为双指头爪式,根据手指运动方式的可分为:回转型、平移型;夹持方式的不同又可分成内撑式与外夹式;根据结构特性可分为气动式、电动式、液压式及其组合夹持机构。
一、气压式末端夹持机构气压传动的气源获取较为方便,动作速度快,工作介质无污染,同时流动性优于液压系统,压力损失较小,适用于远距离控制。
以下为几种气动式机械手装置:1. 回转型连杆杠杆式夹持机构该种装置的手指(如V型手指、弧形手指)通过螺栓固定在夹持机构上,更换较为方便,因此能够显著扩大夹持机构的应用场合。
图 2 回转型连杆杠杆式夹持机构结构2.直杆式双气缸平移夹持机构这种夹持机构的指端通常安装于配备有指端安装座的直杆上,当压力气体进入单作用式双气缸的两个有杆腔时,会推动活塞逐渐向中间移动,直至将工件夹紧。
图3 直杆式双气缸平移夹持机构结构图3.连杆交叉式双气缸平移夹持机构一般由单作用双联气缸与交叉式指部构成。
气体进入气缸的中间腔后,会推动两个活塞往两边运动,从而带动连杆运动,交叉式指端便会将工件牢牢固定;如果没有空气进入中间腔体,活塞会在弹簧推力的作用下复位,固定的工件会被松开。
图4 交叉式双气缸平移夹持机构结构图4.内撑式连杆杠杆式夹持机构通过四连杆机构实现力的传递,其撑紧方向和外夹式相反,主要用于抓取带有内孔的薄壁工件。
夹持机构撑紧工件后,为了确保其能够顺利的用内孔定位,通常安装3 个手指。
图 5 内撑式连杆杠杆式夹持机构结构图5.固定式无杆活塞缸驱动的增力机构固定式无杆活塞缸的气动系统如下所示,该缸为单作用气缸,反向靠弹簧力作用,由两位三通电磁阀实现换向。
工业机器人末端执行器的类型及应用。
工业机器人末端执行器是指安装在机器人机械臂末端的装置,用于完成各种任务和操作。
根据其类型和功能不同,工业机器人末端执行器可以分为夹爪、工具换装器、传感器、涂装枪等多种类型。
夹爪是工业机器人末端执行器中最常见的一种。
夹爪主要用于抓取、夹持和搬运物体。
根据不同的应用需求,夹爪的形状和材质也各不相同,例如常见的有机械爪、磁性夹爪和气动夹爪等。
夹爪通常通过机械臂的控制系统来控制开合和力度,可以适应不同形状和重量的物体,广泛应用于装配、包装、物料搬运等领域。
工具换装器是一种用于在机器人末端快速更换工具的装置。
工具换装器通常由工具盘、换装机构和控制系统组成。
通过工具换装器,机器人可以在不停机的情况下,快速更换不同的工具,实现不同工艺的自动化操作。
例如,在汽车制造过程中,机器人可以通过工具换装器实现焊接枪、切割器等工具的快速切换,提高生产效率和灵活性。
传感器也是工业机器人末端执行器中常见的一种类型。
传感器可以安装在机器人末端,用于感知环境和物体的信息。
根据不同的需求,传感器可以分为视觉传感器、力传感器、触觉传感器等。
视觉传感器可以用于物体检测和定位,力传感器可以用于力控操作和力矩测量,触觉传感器可以模拟人类的触觉感知能力,实现精细操作。
传感器的应用可以使机器人具备更强的感知能力和适应性,在装配、检测、精密加工等领域发挥重要作用。
涂装枪也是一种常见的工业机器人末端执行器。
涂装枪主要用于在汽车制造、家电制造等行业的涂装过程中,实现自动化喷涂操作。
涂装枪通常由喷枪、喷嘴和控制系统组成,通过机器人的精确控制,可以实现均匀、高效的涂装效果。
涂装枪的应用不仅提高了生产效率,还减少了涂装过程中的人为误差,保证了涂装质量的一致性。
工业机器人末端执行器的类型多样,应用广泛。
夹爪用于抓取和夹持物体,工具换装器实现工具的快速更换,传感器增强机器人的感知能力,涂装枪实现自动化涂装操作。
随着工业机器人应用的不断发展和创新,末端执行器的类型和功能也将不断丰富和完善,为工业生产带来更高的效率和质量。