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第七章 工业机器人工作站及生产线

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工业机器人技术基础-第七章-搬运机器人

工业机器人技术基础-第七章-搬运机器人
2020/10/26
2.末端执行器
任务一 搬运机器人及其操作应用
搬运机器人的末端执行器是夹持工件移动的一种夹具,过去一种执行 器(手爪)只能抓取一种或者一类形状、大小、重量上相似的工件,具有一 定的局限性。随着科学技术的不断发展,末端执行器(手爪)也在一定范围 内具有可调性,可配置感知器,以确保其具有足够的夹持力和夹持精度。常 见的搬运机器人末端执行器有吸附式、夹钳式和仿人式等结构。吸附式 末端执行器在前面任务已做介绍,在此重点介绍夹钳式末端执行器和仿人 式末端执行器。
直角式(桁架式)搬运机器人和关节式搬运机器人在实际应用中都有如下特征:
1)能够实时调节动作节拍、移动速率、末端执行器的动作状态 。2)可更换不同末端执行器以适应物料形状的不同,方便快捷。 3)能够与传送带、移动滑轨等辅助设备集成,实现柔性化生产 。4)占地面积相对小,动作空间大,减小了厂源限制。
任务一 搬运机器人及其操作应用
正文
任务一 搬运机器人及其操作应用
图3-1-2 龙门式搬运机器人
任务一 搬运机器人及其操作应用
2.悬臂式搬运机器人
悬臂式搬运机器人的坐标系主要由X轴、Y轴和Z轴组成,如图3-1-3 所示。其也可随不同的应用采取相应的结构形式(如在Z轴的下端添加 旋转轴或摆动轴就可以延伸成为四轴或五轴搬运机器人)。此类机器人 的多数结构为Z轴随Y轴移动,有时针对特定的场合,Y轴也可以在Z轴下方 ,方便进入设备内部进行搬运作业,广泛应用于卧式机床、立式机床及特 定机床内部和冲压机热处理机床的自动上下料。
二、搬运机器人的系统组成
搬运机器人是包括相应附属装置及周边设备的一个完整系 统。以关节式搬运机器人为例,其工作站主要由操作机、控制系 统(包括控制柜)、搬运系统(包括气体发生装置、真空发生装置和 末端执行器等)和安全保护装置等组成,如图3-1-7所示。操作者可 通过示教器和操作面板进行搬运机器人运动位置和动作程序的示 教,设定运动速度、搬运参数等。这里主要介绍机器人本体及末 端执行器。

第7章 装配机器人工作站系统 ppt课件

第7章 装配机器人工作站系统 ppt课件
机。在实际应用中，使用何种驱动器，要根据任务情况来灵活确定，以能完成装配 任务要求为准则。
第二节 装配机器人的周边设备
机器人进行装配作手业：时双，指除气上动面手提价到格的便机宜器，人因主而机经、常使用。 手爪、传感器外，如零图件7供.4给所装示置，和如工果件给搬手运腕装赋置予也柔顺性，便 至关重要。无论从可投以资在额一的定角程度度还上是消从除安装装配占时地零面件相互的定 积的角度，它们往位往误比差机，器对人配主合机作所业占很的有比利例。大手。的形式根据 周边设备常由可编装程配控任制务器不控同制可、能台是架不、一安样全的栏，等比。喻，抓取
第三节 装配工作站机器人的结构
被装配机器可以装输配送机的器机人器的人结结构构与装配的种类与性质有关。 当被装配的机器及零件可以通过传送带或转 盘输送时，多采用机器人不移动，零件与被 装配的机器或部件可以通过输送带移动的形 式；但当机器体积或重量特别大，或其它客 观原因不能移动被装配的机器或部件时，可 以采用被装配的机器或部件不动，而装配机 器人可以移动的方式。
• “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
第一节 装配机器人分类与组成
装配机器人的分类
装配机器人的组成
①手臂； ②手（手抓）； ③控制器； ④示教盒； ⑤传感器。
手手臂爪是安装装配在机 手器部人前的端主，机担部负分 抓，握由对若象干物驱的动任机务构，和相支当持于部人分手组。成事。实为上适用应一各种种手用爪途很， 它运难器控计示人有动适人制算教机不，应上器机盒对同自形配的，主话组由状备作它要的成 度 各 各 用 能 由 主方数异种是完显要式越的可记成示渠和多工换忆动部道尺，件手机作分。寸则，，器程和显。执通则人序输示手 行 常 可 的 、 入 部臂任，以动手键分各务按增作臂组一关时抓加，位成般节越拿通对置，采部灵对用手的用用分活像性臂记来液根，有。和忆输晶据对不手手、入显装完同爪爪程程示配成需的实序序器任装要驱施的、（务配设动控执显LC需的计以制行示D要复特压。、机），杂定缩控工 器。产性的空制作人借生有手气器状的助不好爪居的态状传同处。多核的态感的。在，心诊等器自一使是断。的由些用微、这感度机压型与是知， 驱其机缩构要传机的过动他、空抓模感器位精装方步气紧式器人置确置法进吸或之的可偏调是送电取松一信以移整带 至 动 装 开 ， 息 更 。 来动臂机配，可交好通完臂部和对从通流地过成部。交象而过、顺示装到目流是模电状应教配达前电一拟磁态对盒操指主动种人吸显象的作定 要 机 手 手 引 示 物 帮 ，位有驱爪抓或等，助这置液动形取电功进，就的、。式零机能行可使动气关，件驱。柔以机力动节可是动软让器源、型以另来的机的。电装抓一抓操器智动动配取种取作对能力三机平形零。工化一种器面式件视作程般驱人类。。觉过度是动几零电传程提直方乎件机感进高接式都；驱器行，或。采使动常初减经电取用也常步少电动电空是用认了缆又机气手来知操、有驱驱爪修，作齿直方动驱正然人轮流式机动对后员箱电。械的象再的或动伺机主物经负 服担电。动机速度快，容易控制，现在已十分普及。只有部分廉价的机器人采用步进电

《工业机器人技术基础》课程标准

《工业机器人技术基础》课程标准

（ 2）了解机器人运动学、动力学的基本概念，能进行简单机器人的位姿分析和运动分析。
（ 3）了解机器人本体基本结构，包括机身及臂部结构、腕部及手部结构、传动及行走机构
等。
（ 4）了解机器人轨迹规划和关节插补的基本概念和特点。
（ 5）了解机器人控制系统的构成、编程语言与编程特点。
（ 6）了解工业机器人工作站及生产线的基本组成和特点。
认识， 通过问答形式对学生的掌握情况进行核实， 以确定是否需要再进行补充辅导或对知识进行
再拓展。
6.2 课程教材材料的编写与选择
教材的选用 : 《工业机器人技术基础》
6.3 课程教学评价
实行多评价主体参与的学习全过程综合考核制度，
考核按照平时训练和综合训练相结合、 理
论和实践相结合、实物和答辩相结合的原则进行，最终成绩根据小组合作学习、实物展示、项目
车
化教学
机器人在制造业的应用有
（ 6 ）并联机器人
所了解
（7）球面 SCARA机器人
6. 相关说明
6.1 课程教学的组织与方法
（ 1）总体原则：行动导向 - 工学结合、教学做一体化；
（ 2）组织形式：项目教学、现场教学、以学生为中心学习；
（ 3）教学方法：讲授法、引导课文法、示范法、角色扮演法、小组讨论法。
培养
学生自学能力；
在“工作计划”环节，采用项目分析引导法可以引导学生发散思维，激发学生的创造性；
在“任务实施”环节，采用互助协作的方式，一个电子产品的生产过程，由一个班组互相协
作完成任务，既能提高教学效率，又能锻炼学生自主学习能力。
在“作品检查”和“学业评价”环节，采用问答法，学生对自己制作的项目作品有一个新的
才能够妥善的应对自身职业体系中可能出现的各种问题。

工业机器人课程设计

工业机器人课程设计

工业机器人未来发展趋势
智能化发展
随着人工智能技术的不断进步， 工业机器人将越来越智能化，具 备自主学习和决策能力，能够更 好地适应复杂多变的生产环境。
柔性化生产
未来工业机器人将更加注重柔性 化生产，能够适应不同产品的生 产需求，实现快速换型和灵活调
整。
01
03
02 04
协作机器人
协作机器人将成为未来发展的重 要方向，能够与人类工作人员紧 密协作，共同完成任务，提高工 作效率和安全性。
07
课程总结与展望
课程重点回顾
工业机器人基本原理
介绍了工业机器人的定义、分类、基 本构成和工作原理，以及工业机器人 在现代制造业中的重要性和应用。
工业机器人编程与仿真
介绍了工业机器人的编程语言、编程 方法和仿真技术，通过实例演示了如 何编写机器人程序并进行仿真验证。
工业机器能、控制方式和控制算法，包 括传感器、执行器、控制器等关键部 件的选型和设计。
传感器与检测系统集成
传感器选型与配置
根据机器人应用场景和需求，选择合适的传感器类型和参数，并进行 合理配置。
信号调理与转换
对传感器输出的微弱信号进行调理和转换，以便于后续处理和分析。
数据采集与处理
通过数据采集系统对传感器信号进行采集、存储和处理，提取有用信 息并转换为机器人可识别的指令。
系统集成与调试
工业机器人组成及工作原理
组成
工业机器人主要由执行机构、驱动系统、控制系统和感知系统四部分组成。
工作原理
工业机器人通过感知系统获取环境信息，控制系统根据预设程序或实时指令进 行决策和规划，驱动系统驱动执行机构完成相应动作。
工业机器人应用领域
焊接应用
工业机器人在焊接领域具有高效、稳定、精确的优势，可 广泛应用于汽车制造、航空航天等行业的焊接生产线。

典型工业机器人应用课程标准

典型工业机器人应用课程标准
2.从项目负责人处领取工作任务，从仓库领取专用工具和材料
3.与技术、安全、后勤等部门有效沟通、协调，创造作业条件
4.小组合作完成编程与调试任务
6.加工完工交付项目负责人验收。
工作要求：
1.按照任务单或合同按时完成工作任务
2.执行安全操作规程、施工现场管理规定
3.按照作业规程应用必要的标识和隔离措施，确保现场施工安全
4.依据《设备安装国家职业标准》施工
5.按照现场6s管理的要求，作业完毕后能清点工具，收集剩余材料，清理工程垃圾，拆除防护措施
6.为操作人员提供相应的安全保护措施
7.按照企业管理制度，正确填写维修记录并归档，确保记录的可追溯性，为以后维修提供参考资料
课程目标
综合目标：
学生在教师的指导下或借助机器人使用手册等资料，能编制机器人典型应用系统设计与维护作业计划，确定施工内容和标准，在规定的时间内完成典型工业机器人工作站的系统搭建以及加工组件的安装与调试，完成机器人编程与在线调试，实现产品加工任务。
参考性学习任务
序号
名称
学时
1
搬运（码垛）机器人工作站
58
2
焊接机器人工作站
50
3
喷涂（去毛刺）机器人工作站
50
4
上下料机器人工作站
70
教学实施建议
1.采用行动导向+工学结合、教学做一体化教学原则，借助视频、PPT、电脑仿真等多媒体教学手段，结合典型的机器人应用案例进行教学。
2.授课教师应具备机器人编程设计、系统集成等实际工作经验。
3.去毛刺（喷涂）机器人工作站：
包括：去毛刺机器人的选型，去毛刺组件选型、安装及调试；外围控制系统设计及部署；浮动去毛刺工具TCP参数设置；简单轮廓轨迹编程；去毛刺机器人离线编程仿真；去毛刺机器人工作站维护与保养

第七章 工业机器人工作站及生产线

第七章 工业机器人工作站及生产线
图7.4 两台两轴变位机和弧焊机器人组成的工作站。（P222）
它可以形成两个工位。但对由两台两轴变位机组成的工作站来说， 操作者装卸工件时，需在两个变位机之间来回走动，每天要走许多路； 但工件焊接时都能作倾斜变位，又可作旋转(自转)运动，有利于保证焊 接质量。
2. 旋转-倾斜变位机与弧焊机器人组合的工作站 图7.5 一台五轴双L型变位机和弧焊机器人组成的工作站。（P222）
一种由两台6 kg弧焊机器人及一台120 kg搬运机器人组成的工作站。 工件用气动夹具装夹在托盘上。共有两个托盘，一个由搬运机器人抓起 递给两台弧焊机器人同时焊接，而另一个托盘放在托盘支架上由操作者 进行装卸工件。随着机器人售价的降低，这种组合的弧焊机器人工作站 的应用日益增多。
图7.9 弧焊机器人 与搬运机器人组合 的工作站（P226）
推土机台车架弧焊机器人工作站，采用两台翻转变位机形成两个工位。 为了使机器人能达到两个翻转变位机上工件的各个焊接位置，机器人安 放在两个组成十字形的滑轨上，使之能沿工件长度方向和两个翻转变位 机之间的方向移动。因工件又重又长，重心又偏向一侧，而且组装时只 进行简单的定位焊，为了避免工件翻转时受力过大使定位焊点开裂，选 用头座和尾座双主动的翻转变位机，使工件在转动时不传递力矩。翻转 变位机的转盘和机器人的十字滑轨都由交流伺服电动机驱动，编码器反 馈位置信息，可以任意编程定位。采用了带自锁的液压夹具。这种夹具 不仅夹紧力大，而且在突然断电后，即使液压系统完全失压，工件无论 处于何种位置也不会脱落。
第七章 工业机器人工作站及生产 线
7.1 焊接机器人
7.1.1 焊接机器人系统的组成和分类
机器人要完成焊接作业必须依赖控制系统与辅助设备的支持和配合。 完整的焊接机器人系统一般由以下几个部分组成：机器人操作机、变位 机、控制器、焊接系统(专用焊接电源、焊枪或焊钳等)、焊接传感器、 中央控制计算机和相应的安全设备等。

工业机器人工作站及生产线

工业机器人工作站及生产线
能。
深度学习
利用神经网络技术，使机器人能 够更准确地识别和处理复杂的数
据。
自然语言处理
使机器人能够理解和回应人类的 语言，实现人机交互。
03
工业机器人生产线概述
工业机器人生产线的定义与分类
定义
工业机器人生产线是指通过将工业机器人与各种周边设备集成，实现特定生产任务的自动化生产线。
分类
根据生产类型和需求，工业机器人生产线可分为离散型和连续型两类。离散型生产线以加工单元或工 作站为基本单元，通过搬运、输送等设备实现各单元间的连接和配合；连续型生产线则以连续的加工 过程为主线，通过各站的相互衔接完成加工任务。
塑料制品制造
用于注塑、压铸、挤出等作业，提高 生产效率和产品质量。
其他制造行业
如金属加工、食品加工、皮革制造等 ，应用范围广泛。
02
工业机器人工作站的主要 技术
机器视觉技术
01
02
03
视觉系统的硬件
包括高分辨率相机、镜头 和光源等组件，用于捕捉 和识别图像。
图像处理软件
通过算法对图像进行处理 和分析，以获得所需的信 息。
高效协同
通过控制及调度系统，实现各设备间 的协同作业，提高生产线的整体效能 。
04
工业机器人生产线的主要 技术
生产流程设计
工艺流程
根据产品需求和生产条件，制定合理的生产流程பைடு நூலகம்，明确各工序的任务和要求。
工艺参数
确定各工序的工艺参数，包括加工速度、压力、 温度等，以确保产品质量和生产效率。
设备选择
根据生产流程和工艺参数，选择合适的工业机器 人及其他生产设备。
控制器
用于控制工业机器人的运行，内置编程软件 和操作界面，可进行手动和自动控制。

《工业机器人技术基础》课程教学大纲

《工业机器人技术基础》课程教学大纲

《工业机器人技术基础》课程教学大纲一、课程地位与作用工业机器人技术是近年来新技术发展的重要领域之一，是以微电子技术为主导的多种新兴技术与机械技术交叉、融合而成的一种综合性的高新技术。

这一技术在工业、农业、国防、医疗卫生、办公自动化及生活服务等众多领域有着越来越多的应用。

工业机器人在提高产品质量、加快产品更新、提高生产效率、促进制造业的柔性化、增强企业和国家的竞争力等诸方面具有举足轻重的地位。

本课程是以工业机器人概述、基本组成及技术参数、本体与控制器连接、末端操作器、工业机器人的环境感觉技术、编程语言介绍、工业机器人系统集成项目流程等为研究对象的一门专业基础课。

二、教学目标学生通过对本课程的学习，熟知工业机器人使用及搬运安全事项；了解工业机器人常见国际品牌与国内品牌；掌握工业机器人的三大组成部分和六个子系统；工业机器人的主要技术参数和常用软件，工业机器人末端操作器种类与应用等，让学生对工业机器人的定义、发展历史及前景、运用领域、基本组成、主要技术参数有一个初步的认识，为后面的专业核心课程打下理论基础，培养学生的学习兴趣，建立长期的学习计划。

同时树立示教器、专用设备、教具使用的安全意识及保养意识，使学生初步具备分析和解决基础技术问题的能力。

三、课程教学内容与方法设计第一章绪论【教学目标】1.掌握工业机器人行业典型应用、市场前景；2.熟知工业机器人品牌认识及行业应用前景；3.熟知使用机器人安全注意事项以及机器人的分类。

【重点难点】1.工业机器人的应用环境；2.工业机器人的使用安全；【教学内容】1.机器人的分类；2.工业机器人的应用环境，工业机器人的历史发展；3.工业机器人家族介绍；4.工业机器人应用安全注意事项。

【教学方法与设计】1.本章主要采用哪些教学方法？通过实际工程案例的讲解来引导知识点的学习和应用。

通过讲授和多媒体教学的方式,并结合板书进行教学，在讲解过程中注重与学生互动。

2.如何组织教学？运用哪些教学手段？在课堂中针对重难点内容不仅要通过多媒体展示，还要进行关键词组的板书。

工业机器人工作站系统组建课后习题答案

工业机器人工作站系统组建课后习题答案

课后习题答案项目一初识工业机器人工作站一、简答题1.机器人工作站与机器人生产线的区别是什么？机器人工作站是指以一台或多台机器人为主，配以相应的周边设备，如变位机、输送机、工装夹具等，或借助人工的辅助操作一起完成相对独立的一种作业或工序的一组设备组合。

机器人生产线是将主设备和辅助设备按照工艺顺序联结起来，自动完成产品全部或部分制造过程的生产系统。

机器人工作站完成相对单一的工作，而机器人生产线完成的是较为复杂的多工序工作。

2.机器人搬运工作站与机器人码垛工作站各种特点是什么？机器人搬运工作站实现将工件或者工具等从一个位置按照一定的工艺需求搬运到另一个位置，机器人码垛工作站实现的是对所搬运的物品进行有规律的摆放。

项目二工业机器人搬运工作站系统组建一、填空题1.“机架号、插槽、开始点”分别设置为35、1、1的作用是将对应的IO设置为常ON 。

2.UI[8]的作用是机器人使能。

3.I/O信号可以分为通用I/O信号和专用I/O信号。

4.RSR自动运行方式最多能选择8 个程序。

5.常用的自动运行方式有：RSR 、PNS 和STYLE 。

二、简答题1.DI、DO、UI、UO分别有多少路信号？DI最多512路，DO最多512路，UI有18个，UO有20个。

2.系统输入信号U[1]、U[2]、U[3]、U[8]分别表示什么含义？UI[1] ：“IMSTP”急停信号UI[2] ：“Hold”运动保持信号UI[3] ：“SFSPD”安全输入信号UI[8] ：“Enable”使能信号3.列举出常见的构成I/O模块的硬件种类及其对应的机架号（RACK）。

（1）I/O印制电路板，机架号：0（2）I/O单元MODEL A/B，机架号：1~16（3）CRMA15/CRMA16，机架号：48（4）PROFIBUS-DP，机架号：67（5）PROFINET，机架号：101（主站），102（从站）4.简述FANUC工业机器人自动运行的定义。

工业机器人工作站 ppt课件

工业机器人工作站 ppt课件
夹具体装在主、被动侧接手上； 主动侧交流伺服电机经RV减速器驱动夹具体； 主动侧极限位装死挡铁； 被动侧轴中空，压力气体经活接头引入； 电源负极在弹簧作用下，从轴颈引入； 转轴前端装导线收集盘； 被动侧装两个极限开关。
PPT课件
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第四节 工作站的气控系统
气控工作原理 : 手控阀 三联件
两套双支点支承两套夹 具体。
H 型支架下方四个定 位气缸支承定位。
PPT课件
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（2）转台
交流伺服电机经减 速器和一对外齿轮 带动H型支架转动。
0°、180°位设两 套位置开关，超限 开关和死挡块。
导线及气管经转轴 中心孔引至H支架 处。
底座内装柔性链式 管路保护套。
PPT课件
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（3）双支点系统
备通信。
电气控制柜：控制除机器人控制内容之
外的其他对象，并协调工作站工作。
1. 主电路分析
合上工作站开关：电源指示灯 HL3 亮；
电气柜风扇 M1 工作。
SA2、SA3控制两个照明灯。
SA1经KM使其他设备带电。
220V：
供PLC电源
变压整流→直流24V→输入、输出模块
110V供电磁铁用电（经中间继电器控制）
本例选：M－K6SB型 选择可搬重量因素：
末端执行器净重 末端执行器重心偏移 机器人最大速度及惯性
选择工作空间因素：
满足作业范围要求 工件置于机器人的最佳作业位置
PPT课件
9
二、机器人的传动与结构
传动示意：
S 轴：D1→R1
L 轴：D2→R2 U 轴：D3→R3 R 轴：D4→R4 B 轴：D5→R5 T 轴：D6→R6
7l轴电动机机器人下臂下端左侧与减速器输出盘连接右侧固连的小轴通过轴承支承在u轴连杆内减速器装在旋转体上极限位置安装极限挡块图右侧为u轴电动机减速器输出转盘与连杆连接下臂上臂拉杆和连杆构成平行四边形机构铰链中用园锥滚子轴承用闷盖调整轴承间隙并密封5r轴结构上臂前段用两圆锥滚子轴承支承于后段内

工业机器人制造与自动化生产线方案

工业机器人制造与自动化生产线方案

工业制造与自动化生产线方案第一章绪论 (3)1.1 项目背景 (3)1.2 项目目标 (3)1.3 项目意义 (3)第二章工业概述 (4)2.1 工业的定义与发展 (4)2.1.1 工业的定义 (4)2.1.2 工业的发展 (4)2.2 工业的分类与特点 (4)2.2.1 工业的分类 (4)2.2.2 工业的特点 (4)2.3 工业的应用领域 (4)2.3.1 汽车制造 (5)2.3.2 电子制造 (5)2.3.3 食品工业 (5)2.3.4 医药制造 (5)2.3.5 航空航天 (5)2.3.6 能源领域 (5)第三章自动化生产线概述 (5)3.1 自动化生产线的定义与分类 (5)3.1.1 定义 (5)3.1.2 分类 (5)3.2 自动化生产线的组成与功能 (6)3.2.1 组成 (6)3.2.2 功能 (6)3.3 自动化生产线的优点与不足 (6)3.3.1 优点 (6)3.3.2 不足 (6)第四章制造技术 (7)4.1 本体设计 (7)4.1.1 结构设计 (7)4.1.2 驱动系统设计 (7)4.1.3 重量与尺寸优化 (7)4.1.4 安全防护设计 (7)4.2 控制系统 (7)4.2.1 控制策略设计 (7)4.2.2 控制器选型与编程 (8)4.2.3 通信与网络设计 (8)4.3 传感器与执行器 (8)4.3.1 传感器选型与应用 (8)4.3.2 执行器选型与应用 (8)第五章自动化生产线设计 (8)5.1 自动化生产线布局设计 (8)5.2 自动化生产线设备选型 (9)5.3 自动化生产线控制策略 (9)第六章编程与调试 (10)6.1 编程语言与工具 (10)6.1.1 编程语言 (10)6.1.2 编程工具 (10)6.2 调试方法与技巧 (10)6.2.1 硬件调试 (10)6.2.2 软件调试 (11)6.2.3 故障诊断与排除 (11)6.3 编程与调试实例 (11)6.3.1 编程实例 (11)6.3.2 调试实例 (11)第七章自动化生产线系统集成 (11)7.1 系统集成概述 (11)7.2 与自动化生产线的接口设计 (11)7.2.1 接口设计原则 (11)7.2.2 接口设计内容 (12)7.3 系统集成调试与优化 (12)7.3.1 系统集成调试 (12)7.3.2 系统集成优化 (12)第八章生产线安全与可靠性 (13)8.1 安全标准与规范 (13)8.2 生产线安全防护措施 (13)8.3 生产线可靠性分析与改进 (14)第九章项目实施与管理 (14)9.1 项目实施计划 (14)9.1.1 项目启动 (14)9.1.2 项目实施阶段 (14)9.1.3 项目验收与交付 (15)9.2 项目风险管理 (15)9.2.1 风险识别 (15)9.2.2 风险评估 (15)9.2.3 风险应对 (15)9.3 项目质量管理 (15)9.3.1 质量策划 (15)9.3.2 质量控制 (16)9.3.3 质量评价 (16)第十章发展趋势与展望 (16)10.1 工业发展趋势 (16)10.2 自动化生产线发展趋势 (16)第一章绪论1.1 项目背景我国经济的快速发展，制造业正面临着转型升级的压力。

工业机器人技术题库及答案

工业机器人技术题库及答案

工业机器人技术题库及答案一、判断题第一章1、工业机器人由操作机、控制器、伺服驱动系统和检测传感装置构成。

√2、被誉为“工业机器人之父”的约瑟夫·英格伯格最早提出了工业机器人概念。

×3、工业机器人的机械结构系统由基座、手臂、手腕、末端操作器4大件组成。

×4、示教盒属于机器人-环境交互系统。

×5、直角坐标机器人的工作范围为圆柱形状。

×6、机器人最大稳定速度高, 允许的极限加速度小, 则加减速的时间就会长一些。

√7、承载能力是指机器人在工作范围内的特定位姿上所能承受的最大质量。

×第二章1、工业机器人的机械部分主要包括末端操作器、手腕、手臂和机座。

√2、工业机器人的机械部分主要包括末端操作器、手腕、手肘和手臂。

×3、工业机器人的手我们一般称为末端操作器。

√4、齿形指面多用来夹持表面粗糙的毛坯或半成品。

√5、吸附式取料手适应于大平面、易碎、微小的物体。

√6、柔性手属于仿生多指灵巧手。

√7、摆动式手爪适用于圆柱表面物体的抓取。

√8、柔顺性装配技术分两种：主动柔顺装配和被动柔顺装配。

√9、一般工业机器人手臂有4个自由度。

×10、机器人机座可分为固定式和履带式两种。

×11、行走机构按其行走运动轨迹可分为固定轨迹和无固定轨迹两种方式。

√12、机器人手爪和手腕最完美的形式是模仿人手的多指灵巧手。

√13、手腕按驱动方式来分，可分为直接驱动手腕和远距离传动手腕。

√第三章1、正向运动学解决的问题是：已知手部的位姿，求各个关节的变量。

×2、机器人的运动学方程只局限于对静态位置的讨论。

√第四章1、用传感器采集环境信息是机器人智能化的第一步。

√2、视觉获得的感知信息占人对外界感知信息的60% 。

×3、工业机器人用力觉控制握力。

×4、超声波式传感器属于接近觉传感器。

√5、光电式传感器属于接触觉传感器。

×6、喷漆机器人属于非接触式作业机器人。

工业机器人工作站安装与调试(ABB)高职课件任务7

工业机器人工作站安装与调试(ABB)高职课件任务7
与调试
知识准备
AccSet：加速度设置指令 例如：AccSet 50,50; 第1 个参数：加速度最大值百分比； 第2 个参数：加速度坡度值。 机器人加速度默认为最大值，最大坡度值，通过AccSet可以减小加速度。 上述两个参数对加速度的影响可参考图7-2所示。
图7-2 AccSet的图示说明
MoveAbsj：绝对运动指令 将机器人各关节轴运动至给定位置。 例如：PERS jointarget jpos10:=[[0,0,0,0,0,0],[9E+09,9E+09,9E+09,9E+09,9E+09,9E+09]]；
任务七 机床上 下料工作站安装
与调试
1、工作站硬件配置
注：PLC控制柜内的配线已经完成，接线端子盒SC01-SC08 对应PLC电控柜内X07-X16、YA01-YA08对应PLC电控内Y15Y22；YA08端子已连接至机器人I/O板DSQC652的DO16通道， YA07端子已连接至机器人I/O板DSQC652的DO15通道。
姿态调整。
图7-4机床上下料工作站接线图
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7.5任务实施
任务七 机床上 下料工作站安装
与调试
2、 工作站仿真系统配置
1）解压并初始化
任务7-任务13中工作站解压、初始化及备份过程参考任务5及任务6。
2）标准I/O板配置
将控制器界面语言改为中文并将运行模式转换为手动，之后依次单击“ABB菜单”-“控制面板”-“配置”，进入
图7-5 机器人的工具坐标系
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7.5任务实施
任务七 机床上 下料工作站安装
与调试
2、 工作站仿真系统配置
其最终工具数据值见表7-4。 表7-4 工具数据参数

机器人机构分析与综合课件：6_5 机器人工作站

机器人机构分析与综合课件：6_5 机器人工作站

2. 变位机（专门设计）
运动数：决定于工件位置变化要求 传动类型：电动（普通、伺服）、 Nhomakorabea动、液动
取决于工件精度，作业精度、运动件大小 及与机器人协调要求。 结构形式：与工作站布局，用户要求、物流路线、生产纲领、工件重量、
占地空间等。 外部轴数：控制系统，协调运动有关。
变位机2
变位机1
3.未端执行器（手爪）（专门设计）
各缸均用装在缸筒外表面的磁性开关检位。
多采用软管及快插接头；
导线、管路及元件需保护。
气控原理图
图5-28 机器人工作站气动原理图
5 工作站的电气控制原理
直接控制：用机器人控制柜为主控装置，利用机器人控制程 序 对工作站进行控制。
并行控制：PLC控制与机器人控制协调控制。
一、信号分析
每一运动自身位置的信号（起始点），可形成映象（I） SP：接近开关
选择工作空间因素：
满足作业范围要求 工件置于机器人的最佳作业位置
二、机器人的传动与结构
传动示意：
S 轴：D1→R1
L 轴：D2→R2 U 轴：D3→R3 R 轴：D4→R4 B 轴：D5→R5 T 轴：D6→R6
基点P：
腰旋转 340° 下臂摆 240° 上臂摆 270° 上臂转360° 手腕摆270° 手腕转400°
R、B、T轴中心线之交点P
减速器：
R1，R2，R3－RV摆线针轮减速器
R4，R6－谐波减速器
R5－扁平型谐波减速器
形成机器人工作 空间
传动示意
工作空间
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图 六 自 由 度 机 器 人 的 传 动 和 外 观 图
图10 机器人P点的工作空间示意图
3 工装夹具与变位机

工业机器人工作站系统集成课程总结

工业机器人工作站系统集成课程总结

工业机器人工作站系统集成课程总结工业机器人工作站系统集成课程总结前言在如今高度自动化和智能化的工业环境下，工业机器人的运用已经成为生产线上的重要环节。

为了更好地应对这一需求，学习和掌握工业机器人工作站系统集成课程已经变得尤为重要。

本文总结了我作为一名资深创作者在这门课程中的所思所悟，希望能对大家提供一些参考和帮助。

正文在工业机器人工作站系统集成课程中，我学到了以下几个重要的内容：1.工业机器人基础知识–了解工业机器人的发展历程和应用领域；–掌握工业机器人的基本结构和工作原理；–学习了如何选择适合的工业机器人。

2.工作站系统集成–学习了工业机器人和工作站之间的连接方式和通信协议；–掌握了工业机器人与其他设备（如传感器、视觉系统等）的集成方法；–熟悉了工作站系统的配置和调试过程。

3.安全与维护–学习了工业机器人的安全操作规范和事故应急预案；–掌握了机器人系统的维护和故障排除方法；–了解了工业机器人的日常保养和维修。

4.实践项目–通过课程中的实践项目，我深入了解了工业机器人系统集成的实际应用；–在实践中，我不仅巩固了理论知识，还培养了项目管理和解决问题的能力；–实践项目对我的职业发展起到了积极的推动作用。

结尾通过工业机器人工作站系统集成课程，我对工业机器人及其集成流程有了更全面的了解。

这门课程培养了我对工业机器人系统的设计、部署和维护的能力，为我的职业发展打下了坚实的基础。

我相信，通过持续学习和实践，我将能在工业自动化领域发挥出更大的潜力。

希望我的总结对所有学习和探索工业机器人的人有所帮助。

心得体会通过学习工业机器人工作站系统集成课程，我深刻认识到工业机器人在现代生产中的重要性和应用广泛性。

掌握工业机器人工作站系统集成的技能，不仅可以提高生产效率和质量，还能为企业创造更大的经济效益。

同时，工业机器人的应用也为人们提供了更安全、便捷和舒适的工作环境。

在这门课程中，我不仅仅是学习理论知识，更重要的是通过实践项目锻炼了自己的动手能力和解决问题的能力。

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图7.8 龙门机架 与弧焊机器人组 合的工作站 （P225）
5. 弧焊机器人与搬运机器人组合的工作站 弧焊机器人与搬运机器人组合的工作站是采用搬运机器人充当变位机 的一种形式，但机器人之间不作协调运动。搬运机器人使工件处于合适 位置后，由弧焊机器人进行焊接。焊完一条焊缝后，搬运机器人再对工 件进行变位，弧焊机器人再焊接另一条焊缝。这种工作站只有工件的夹 具需要根据工件结构专门设计，组合起来很方便，而且改型时只需更换 夹具，不仅耗时少，成本也较低。 一种由两台6 kg弧焊机器人及一台120 kg搬运机器人组成的工作站。 工件用气动夹具装夹在托盘上。共有两个托盘，一个由搬运机器人抓起 递给两台弧焊机器人同时焊接，而另一个托盘放在托盘支架上由操作者 进行装卸工件。随着机器人售价的降低，这种组合的弧焊机器人工作站 的应用日益增多。
中央控制计算机（上位机）在工业机器人向系统化、PC化和网络化的
发展过程中发挥着重要的作用。通过相应接口与机器人控制器相连接， 中央控制计算机主要用于形成通信网络，同时与传感系统相配合，实现 焊接路径和参数的离线编程、焊接专家系统的应用及生产数据的管理。 安全设备是焊接机器人系统安全运行的重要保障，主要包括驱动系统 过热自断电保护、动作超限位自断电保护、超速自断电保护、机器人系 统工作空间干涉自断电保护及人工急停断电保护等，它们起到防止机器 人伤人或周边设备的作用。
3. 翻转变位机与弧焊机器人组合的工作站 推土机台车架弧焊机器人工作站，采用两台翻转变位机形成两个工位。 为了使机器人能达到两个翻转变位机上工件的各个焊接位置，机器人安 放在两个组成十字形的滑轨上，使之能沿工件长度方向和两个翻转变位 机之间的方向移动。因工件又重又长，重心又偏向一侧，而且组装时只 进行简单的定位焊，为了避免工件翻转时受力过大使定位焊点开裂，选 用头座和尾座双主动的翻转变位机，使工件在转动时不传递力矩。翻转 变位机的转盘和机器人的十字滑轨都由交流伺服电动机驱动，编码器反 馈位置信息，可以任意编程定位。采用了带自锁的液压夹具。这种夹具 不仅夹紧力大，而且在突然断电后，即使液压系统完全失压，工件无论 处于何种位置也不会脱落。

焊接系统是焊接机器人得以完成作业的必需装备，主要由焊钳或焊枪、
焊接控制器以及水、电、气等辅助部分组成。焊接控制器是焊接系统的 控制装置，它根据预定的焊接监控程序，完成焊接参数输入、程序控制 及系统故障自诊断，并实现与上位机的通信联系。焊接电源及送丝设备 必须由机器人控制系统直接控制，电源的功率和接通时间必须与自动过 程相符。 在焊接过程中，由于存在被焊工件几何尺寸和位置误差以及焊接过程 中的热变形，传感器仍是焊接过程中不可缺少的设备。传感器的任务是 实现工件坡口的定位、跟踪以及焊缝熔透信息的获取。
3. 翻转变位机与弧焊机器人组合的工作站 图7.7 推土机台车架弧焊机器人工作站，采用两台翻转变位机形成 两个工位。（P224）
推土机台车架弧焊机器人工作站，采用两台翻转变位机形成两个工位。为了使 机器人能达到两个翻转变位机上工件的各个焊接位置，机器人安放在两个组成 十字形的滑轨上，使之能沿工件长度方向和两个翻转变位机之间的方向移动。 因工件又重又长，重心又偏向一侧，而且组装时只进行简单的定位焊，为了避 免工件翻转时受力过大使定位焊点开裂，选用头座和尾座双主动的翻转变位机， 使工件在转动时不传递力矩。翻转变位机的转盘和机器人的十字滑轨都由交流 伺服电动机驱动，编码器反馈位置信息，可以任意编程定位。采用了带自锁的 液压夹具。这种夹具不仅夹紧力大，而且在突然断电后，即使液压系统完全失 压，工件无论处于何种位置也不会脱落。
2. 旋转-倾斜变位机与弧焊机器人组合的工作站 图7.5 一台五轴双L型变位机和弧焊机器人组成的工作站。（P222）
这两种方案都可以形成两个工位。但对由两台两轴变位机组成 的工作站来说，操作者装卸工件时，需在两个变位机之间来回走动，每 天要走许多路；而对于用一台五轴双L型变位机的方案，就没有这个缺点 了，设备投资较多。无论哪一种组合方案，工件焊接时都能作倾斜变位， 又可作旋转(自转)运动，有利于保证焊接质量。
第12次
7 工业机器人工作站及生产线
工业机器人是最成熟、应用最广泛的一类机器人。 制造业应用机器人的主要目的在于提高产品质量和削减人员编制。 工业机器人的应用可分为四个方面，即材料加工、零件制造、产品检验 和装配。 就工业机器人在工作中担当任务,有主功能和辅助功能的区别。 工业机器人在制造业典型应用有：焊接机器人、搬运码垛机器人、 喷涂机器人和装配机器人。
变位机是机器人焊接生产线及焊接柔性加工单元的重要组
成部分，其作用是将被焊工件旋转(平移)到最佳的焊接位置。 在焊接作业前和焊接过程中，变位机通过夹具装卡和定位被 焊工件。通常，焊接机器人系统采用两台变位机，一台进行 焊接作业，另一台则完成工件装卸。 机器人控制器是整个机器人系统的神经中枢。控制器负责 处理焊接机器人工作过程中的全部信息和控制其全部动作。
6 机器人编程语言与离线编程——非重点，非难点。课时限制没有拘
役具体学习编程语言，了解编程语言种类、特点和应用，自学实验用 机器人编程语言。
7 工业机器人工作站及生产线——非重点，非难点。了解工业机器人
生产应用的情况。
7.1.2 弧焊机器人工作站
弧焊机器人工作站按功能和复杂程度不同可分为：无变位机的普通弧 焊机器人工作站、不同变位机与弧焊机器人组合的工作站和弧焊机器人 与周边设备协调运动的工作站。 一、普通弧焊机器人工作站 凡是焊接时工件可以不用变位，而机器人的活动范围又能达到所有焊 缝或焊点位置的情况，都可以采用普通弧焊机器人工作站。它是一种能 用于焊接生产且具有最小组成的一套弧焊机器人系统。 普通弧焊机器人工作站一般由弧焊机 器人(包括机器人本体、机器人控制柜、 示教盒、弧焊电源和接口、送丝机、焊 丝盘支架、送丝软管、焊枪、防撞传感 器、操作控制盘及各设备间相连接的电 缆、气管和冷却水管等)、机器人底座、 工作台、工件夹具、围栏、安全保护设 施和排烟罩等部分组成，必要时可再加 一套焊枪喷嘴清理及剪丝装置。
图7.9 弧焊机器人 与搬运机器人组合 的工作站（P226）
课程总结与复习
0 绪论——非重点，非难点。熟悉、了解概念。 1 机器人运动学——重点，难点。课程基础。掌握内容较多。 2 机器人静力分析与动力学——重点，难点。分析和设计基础。课时
限制没有充分展开，掌握内容不多，主要是了解方法和思路。
图7.7 推土机台 车架弧焊机器 人工作站
4. 龙门机架与弧焊机器人组合的工作站 龙门机架与弧焊机器人组合的工作站。采用这种倒挂焊接机器人的形 式主要是为了增加机器人的活动空间，可根据需要配备1个轴(X)或2个轴 (X+Y)或3个轴(X+Y+Z)的龙门机架，图示为使用一台三轴龙门机架的工作 站。龙门机架配备的变位机可以是多种多样的，必须根据所焊工件的情 况来决定。可以在龙门机架下放两台翻转变位机，或放一台翻转变位机 和一台两轴变位机。后一种组合形式的一个主要优点是适应性比较好， 长重型或短轻型等不同类型的工件都能焊接。
7.1 7.2
7.3
7.4
焊接机器人 搬运、码垛机器人工作站（自学） 喷涂机器人（自学） 装配机器人（自学）
7.1 焊接机器人 7.1.1 焊接机器人系统的组成和分类
机器人要完成焊接作业必须依赖控制系统与辅助设备的支持和配合。 完整的焊接机器人系统一般由以下几个部分组成：机器人操作机、变位 机、控制器、焊接系统(专用焊接电源、焊枪或焊钳等)、焊接传感器、 中央控制计算机和相应的安全设备等。 机器人操作机是焊接机器人系统的执行机构，其任务是精确地保证末 端执行器(焊枪)所要求的位置、姿态并实现其运动。一般情况下，工业 机器人操作机至少应具有3个以上自由度。具有6个旋转关节的铰接开链 式机器人操作机能以最小的结构尺寸获取最大的工作空间，并且能以较 高的位置精度和最优的路径到达指定位置，因而在焊接领域得到广泛的 应用。
图7.2 普通弧焊机器人工作站 （P220）
二、不同变位机与弧焊机器人组合的工作站
这里所说工作站是不需要变位机与机器人协 调运动的机器人工作站。这种工作站比普通弧焊机 器人工作站要复杂一些。根据工件结构和工艺要求 的不同，所配套的变位机与弧焊机器人也有不同的 组合形式。它应用范围最广，应用数量也最多。
1. 单轴变位 机与弧焊机器 人组合的工作 站 一种塞拉 门框架机器人 焊接工作站， 用于焊接塞拉 门框架。该工 作站由两套伺 服控制头、尾 架单轴变位机、 两套焊接可翻 转夹具、一套 机器人本体、 焊接控制系统 及移动滑台等 组成。
图7.3 塞拉门框架机器人工作 站简图（P221）
2. 旋转-倾斜变位机与弧焊机器人组合的工作站 图7.4 两台两轴变位机和弧焊机器人组成的工作站。（P222） 它可以形成两个工位。但对由两台两轴变位机组成的工作站来说， 操作者装卸工件时，需在两个变位机之间来回走动，每天要走许多路； 但工件焊接时都能作倾斜变位，又可作旋转(自转)运动，有利于保证焊 接质量。
按用途焊接机器人可分为弧焊机器人和点焊机器人。 弧焊机器人在许多行业中得到广泛应用，是工业机器人最 大的应用领域。必须是轨迹控制机器人。焊枪应跟踪工件焊 道运动，运动过程中 速度稳定性和轨迹精度是重要指标。焊枪姿态对焊缝质量也 有一定影响，希望焊枪姿态的可调范围尽量大。 点焊机器人系统典型应用领域是汽车工业。可以是点位控 制机器人。汽车车体制造约60%的焊点是由机器人来完成的
3 机器人轨迹规划——次重点，难点。课时限制没有充分展开，了解
轨迹规划（控制）内涵、思路、基本方法。
4 机器人本体基பைடு நூலகம்结构——重点，非难点。结构设计基础，掌握内容
较多，主要是设计原则与要求、典型结构。
5 机器人的控制系统——非重点，难点。与其它课程内容重复，不在
本课程要求，了解外部传感器种类、工作原理。