直角坐标机械臂及其运用案例
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第03章主要结构设计在这里我们主要介绍机械手抓住或释放制件各种操作运动的系统。
包括直接与制件杰出的手部;连接手部和手臂的腕部;支撑被抓制件,手部,腕部的臂部以及带动手爪抓去制件并按预定要求将其搬运到指定位置的手臂。
3.1机械手手部机械手手部是用来直接抓取制件的部件。
由于注塑制件的形状,大小,质量及表面特征的差异,因此机械手的手部有多种形式,一般可分为夹持式和吸附式是两种。
在这里我们采用结构相对简单的吸附式手部就可以满足要求。
吸附式手部又叫真空式手部,在注塑生产中一般用于抓去易碎或对变形要求较严,质量较轻的制件。
它是利用真空吸力来工作的,其组成部分包括吸盘,吸盘支架,进气和排气系统等。
当吸盘与制件接触时,在制件表面上形成密封的内腔,并用挤压或者抽泣的方法将内腔中的空气排出而形成一定的真空,在大气压力的作用下,制件就被吸盘吸住。
挤压式吸盘在抓取制件时,吸盘与制件表面接触,强制性的将吸盘内的空气用机械挤压的方法派压出去,从而形成负压将制件吸住。
由于压差较小,因此吸力不大,易用于较轻的压制和简单的机械手。
喷吸式吸盘工作时,通过喷嘴喷射压缩空气,形成高速射流,从而将吸盘内腔的空气吸走,在吸盘内形成负压将制件吸住,停止向喷嘴供气时则吸盘松开制件。
在这种吸盘中,压缩空气的压力和流量,喷嘴的结构和气体流道的结构等都对吸盘的工作性能产生较大影响。
吸盘吸力通常用下式计算:0()F M N P P S=⋅⋅-⋅式中F —吸盘吸力,N ;M —吸盘个数;N —安全系数;P 0—大气压力,Pa ;P—大气压力,Pa;S—吸盘内腔压力,2m;3.2机械手腕部3.2.1概述注塑用机械手的腕部位于其手部和臂部之间,他的作用是对手部在空间的位置进行调整以扩大其运动范围,从而使机械手的适应能力更强。
一般腕部具有独立的自由度,设有回转和山下摆动部件。
有些注塑机械手为简化结构,也可以不设置腕部而直接由手臂来驱动手部抓取部件。
这里根据实际工作任务的要求,只需实现90度的上下摆动即可。
直角坐标机器人的结构工作原理实现方法1. 引言1.1 直角坐标机器人的定义直角坐标机器人是一种具有直角坐标系统的工业机器人,其臂长和关节均设定为直角坐标轴方向。
这种机器人在工业生产和制造领域得到广泛应用,主要用于搬运、装配、焊接等作业。
直角坐标机器人具有操作简单、精度高、速度快等优点,逐渐成为自动化生产线上不可或缺的一部分。
直角坐标机器人最大的特点是其直角坐标系统,使其在进行旋转和平移运动时具有更高的稳定性和精度。
通过控制机器人的各个关节,可以实现复杂的运动轨迹,满足不同生产需求。
直角坐标机器人还可以通过计算机编程实现智能化控制,提高生产效率和质量。
直角坐标机器人是现代工业生产中的重要组成部分,其灵活性、高效性和精准性使其在各个行业得到广泛应用,成为推动工业自动化发展的重要力量。
1.2 直角坐标机器人的应用直角坐标机器人应用广泛,涵盖多个行业。
在制造业中,直角坐标机器人常用于组装、焊接、涂覆等任务,提高了生产效率和质量。
在电子行业,直角坐标机器人可以用于半导体制造、电路板组装等精密操作。
在医疗领域,直角坐标机器人可以用于手术辅助、药物研发等领域,提高了医疗服务的水平。
在服务业中,直角坐标机器人也有着广泛的应用,例如在餐饮领域中可以用于厨房操作,提高了厨房的效率和卫生标准。
直角坐标机器人在各行各业均有广泛的应用,通过其高效、精准的操作,为人们的生活和工作带来了便利与效益。
2. 正文2.1 直角坐标机器人的结构直角坐标机器人是一种可以在三维空间内移动和操作的机器人系统。
它的结构主要可以分为机械结构、控制系统和执行器三个部分。
首先是机械结构部分,直角坐标机器人通常由X轴、Y轴和Z轴组成,这三个轴分别对应于机器人在水平、垂直和高度方向上的移动。
X 轴通常位于机器人的底部,负责机器人在水平方向上的移动;Y轴位于X轴上方,负责机器人在垂直方向上的移动;Z轴则位于Y轴上方,负责机器人在高度方向上的移动。
这样的结构使得直角坐标机器人能够在三维空间内精准地进行定位和操作。
直角坐标机械臂是一种常见的工业机器人,它由直角坐标系的三个直线轴组成,分别沿着X、Y和Z轴移动。
在工业自动化生产线上,直角坐标机械臂通常用于搬运、装配、喷涂等操作。
在设计直角坐标机械臂时,动力学数学模型是非常重要的。
动力学数学模型可以描述机械臂系统随时间变化的运动规律,是控制机械臂运动的基础。
接下来,将分为以下几个方面来讨论直角坐标机械臂动力学数学模型。
1. 直角坐标机械臂的运动学模型直角坐标机械臂的运动学模型描述了机械臂末端执行器的位置和姿态随时间的变化规律。
通常可以用欧拉角、四元数或变换矩阵来描述机械臂的姿态,而位置可以用直角坐标系的三个坐标来描述。
2. 直角坐标机械臂的动力学模型直角坐标机械臂的动力学模型描述了机械臂系统在受到外界力和力矩作用下,随时间变化的运动规律。
动力学模型可以通过牛顿-欧拉方程或拉格朗日方程来建立。
3. 直角坐标机械臂的质量分布直角坐标机械臂的质量分布对其动力学模型有着重要的影响。
质量分布不均匀会导致机械臂在运动过程中产生惯性力和惯性矩,从而影响机械臂系统的动力学性能。
4. 直角坐标机械臂的关节驱动器模型直角坐标机械臂的关节驱动器模型描述了机械臂关节的驱动器特性,如关节驱动器的转矩-角度关系、转速-角速度关系等。
这对于控制机械臂的运动过程具有重要的指导意义。
5. 直角坐标机械臂的控制策略基于动力学数学模型建立合理的控制策略是保证直角坐标机械臂高效稳定运行的关键。
常见的控制策略包括PID控制、自适应控制、模糊控制等,这些控制策略可以根据机械臂的动力学数学模型来优化设计。
直角坐标机械臂的动力学数学模型是机械臂设计与控制的基础和关键。
建立准确的动力学数学模型可以为机械臂的优化设计、控制策略的制定提供可靠的依据,从而有效提高机械臂系统的运动性能和工作效率。
希望未来能够有更多的研究者投入到直角坐标机械臂动力学数学模型的研究中,促进机械臂技术的不断发展与进步。
直角坐标机械臂是一种工业机器人,广泛应用于工业自动化生产线,能够完成搬运、装配、喷涂等操作。
直坐标机器人简述及其应用介绍摘要:本文简述了机器人的分类、发展趋势、应用前景等。
主要简述了简述了直角坐标机器人的概念、主要组成部分和结构特点。
通过Solidworks软件对直角坐标机器人X轴三维机构进行绘制,包括电机、槽、螺杆、滑块、电机法兰、连接块等,并出工程图。
关键词:直角坐标机器人SolidWorks工程图3D结构1前言机器人是典型的机电一体化产品,一般由机械本体、控制系统、传感器、和驱动器等四部分组成。
机械本体是机器人实施作业的执行机构。
为对本体进行精确控制,传感器应提供机器人本体或其所处环境的信息,控制系统依据控制程序产生指令信号,通过控制各关节运动坐标的驱动器,使各臂杆端点按照要求的轨迹、速度和加速度,以一定的姿态达到空间指定的位置。
驱动器将控制系统输出的信号变换成大功率的信号,以驱动执行器工作。
Solidworks家族在市场上的普及面越来越广,已经逐渐成为主流3D机械设计的第一选择,尤其是在国外,其强大的绘图功能、空前的易用性、以及一系列旨在提高够设计效率的新特性,不断推进业界对三维设计的采用,也加速了整个3D行业的发展步伐。
数字化软件的出现,给机器人的设计提供了有力的技术保障,进而大大缩短了设计周期,避免了设计风险,优化了机器人结构,并减少了后期修改而付出的昂贵代价。
本文利用Solidworks软件对直角坐标机器人的3D结构进行绘制,并出工程图。
2 机器人在我国的前景应该说中国是最需要又最不需要机器人的国家。
中国人口众多,劳动力资源丰富且廉价,从这一层面说用一个贵而笨重的机器人还不如雇一个人来的便宜,但是我国要做世界强国就必须用最少的资源作更多的事,我们的企业必须尽可能的采用高新技术来更高效率的生产,以高竞争力取胜,这就需要很多的机器人,人是没有机器人那样的精确率,准确率和高效率的。
可能会有人失业,但创造的就业机会更多,社会所得的利益会更多。
我相信在不久将来,机器人产业会如同汽车一样成为国家的经济支柱产业,美国是‘汽车上的国度’,中国可以成为‘站在机器人肩膀上的国家’。
直角坐标机器人的结构工作原理实现方法全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:直角坐标机器人是一种常见的工业机器人,其结构简单且精准,能够在工厂生产线上完成各种复杂的任务。
本文将对直角坐标机器人的结构、工作原理和实现方法进行详细介绍。
一、直角坐标机器人的结构直角坐标机器人通常由三个坐标轴组成,分别是X轴、Y轴和Z轴。
X轴和Y轴垂直于Z轴,可以实现在水平和垂直方向的移动。
Z轴垂直于工作平面,可以实现上下移动。
通过这三个轴的组合运动,直角坐标机器人可以实现在三个方向上的移动和定位,从而完成各种工作任务。
直角坐标机器人的结构一般包括机身、工作台、传动系统、控制系统等部分。
机身是机器人的主体部分,其中包含了X轴、Y轴和Z轴以及它们的传动部件。
工作台用于支撑和夹持工件,传动系统则负责驱动各个轴的运动。
控制系统则是整个机器人的大脑,用来控制机器人的运动和完成各种任务。
直角坐标机器人的工作原理可以简单描述为:控制各个轴的运动,实现对工件的定位和加工。
具体来说,当机器人接收到指令时,控制系统会根据指令计算出各个轴需要移动的距离和速度,然后通过传动系统驱动各个轴的运动,使工件完成预定的加工任务。
在工作过程中,直角坐标机器人通常需要通过传感器获取工件的位置和状态信息,然后根据这些信息来调整机器人的运动轨迹和速度,以确保工件能够按照要求进行加工。
控制系统还可以实现机器人的自动化运行,提高生产效率和质量。
直角坐标机器人的实现方法主要包括结构设计、传动系统设计和控制系统设计三个方面。
首先是结构设计,需要根据具体的工作任务和空间要求来设计机器人的结构,确定各个轴的长度、间距和运动方式。
接着是传动系统设计,需要选择适合的传动方式和传动部件,确保机器人能够在高速、高精度下稳定运行。
最后是控制系统设计,需要选择合适的控制器和编程语言,编写程序实现机器人的运动控制和任务执行。
直角坐标机器人是一种灵活、高效的工业机器人,可以广泛应用于各种生产场景中。
AWD-Robot直角坐标机器人在钢铁行业的应用随着机器人技术的发展,机器人技术在各行各业中得到了广泛的应用。
机器人作为执行机构,具用控制方便,执行动作灵活,可以实现复杂的空间轨迹控制。
特别适用于高效率自动化生产。
直角坐标机器人在码垛机上的使用越来越多,其特点是负载范围大,小到几公斤,大到几吨;运行速度快,且速度可调整;动作灵活,可以完成复杂的码垛任务;可靠性高,维护简单。
我公司以直角坐标机器人为核心产品,开发的码垛机的要求如下:按层码垛;运动空间随着机器人技术的发展,机器人技术在各行各业中得到了广泛的应用。
机器人作为执行机构,具用控制方便,执行动作灵活,可以实现复杂的空间轨迹控制。
特别适用于高效率自动化生产。
直角坐标机器人在码垛机上的使用越来越多,其特点是负载范围大,小到几公斤,大到几吨;运行速度快,且速度可调整;动作灵活,可以完成复杂的码垛任务;可靠性高,维护简单。
我公司以直角坐标机器人为核心产品,开发的码垛机的要求如下:按层码垛;运动空间为三维,五轴运动;行程:X方向2000mm, Y方向800mm, Z方向800mm, 手抓张合20mm,机械手旋转:+-360 能够和生产线融为一体,有良好的通讯。
最大负载重量为20Kg,额定负载10Kg。
层与层间成90度角交叉排放。
每垛共21层,垛高200mm。
最快码垛速度为800mm/s,平均速度为500mm/s。
定位精度:0.1mm机器人组成:该机器人由安装架、机器人定位系统、伺服驱动系统、运动控制系统、减速装置、及电控配电系统、安全防护装置等组成。
其配置如下:1、机器人采用AWD-Robot四轴(X、Y、Z直线和A轴旋转轴)的直角式坐标机器人,其机械手根据客户需要码垛的工件特制的一套机械手。
2、电机部分采用施耐德Lexium05系列伺服电机和百格拉步进电机X轴:BSH0702P02A1A/LXM05AD10M2Y轴:BSH0702P02A1A/LXM05AD10M2Z轴:BSH0702P02A1A/LXM05AD10M2A轴:BSH0701P02A1A/LXM05AD10M2触摸屏:采用WinView的触摸屏MT508TV45WV机械手:VRDM366LHA/D9213、减速机考虑到整个设备的运动要求,我们在X、Y、Z轴上加一MOTEC 10:1的减速机原理结构:机器人完整动作过程:1、开机后机器人自动回零然后运行到送料平台上方,等待上位机信号。
直角坐标机器人在食品行业的应用在很多产品的生产过程中,应用机器人来完成一些生产工序,不仅能提高生产效率,降低成本,更能提高产品质量。
例如在食品生产过程中,机器人可以完成外观检验、搬运、包装、托盘化运输、分类和码垛等任务,从而提高了生产效率及产品质量。
在食品行业的应用中,由于机器人自身采用了便于清洁的不锈钢材质和多重防护措施,又避免了人工参与,所以易于保证食品卫生及食品质量。
由于机器人工作时具有高度重复的一致性,因此一些生产工序在很多产品的生产过程中,应用机器人来完成一些生产工序,不仅能提高生产效率,降低成本,更能提高产品质量。
例如在食品生产过程中,机器人可以完成外观检验、搬运、包装、托盘化运输、分类和码垛等任务,从而提高了生产效率及产品质量。
在食品行业的应用中,由于机器人自身采用了便于清洁的不锈钢材质和多重防护措施,又避免了人工参与,所以易于保证食品卫生及食品质量。
由于机器人工作时具有高度重复的一致性,因此一些生产工序由机器人来完成,会使产品的重量更加精确,外观更加精美,减少浪费,降低成本。
机器人可以24小时高速高效工作,可以替代多名人工,随着劳动力成本不断上升,应用高效经济的直角坐标机器人会降低生产成本。
直角坐标机器人还被广泛应用在医药、化妆品、包装、仪表装配、继电器生产等众多行业。
本文先概述直角坐标机器人,再主要介绍直角坐标机器人在食品行业的应用案例。
一直角坐标机器人简介机器人按ISO8373定义为:位置可以固定或移动,能够实现自动控制、可重复编程、多功能多用处、末端操作器的位置要在3个或3个以上自由度内可编程的工业自动化设备。
这里自由度就是指可运动或转动的轴。
直角坐标机器人是以直线运动轴为主,各个运动轴通常对应直角坐标系中的X轴,Y轴和Z轴。
在绝大多数情况下直角坐标机器人的各个直线运动轴间的夹角为直角。
直角坐标机器人主要由一些直线运动单元,驱动电机,控制系统和末端操作器组成。
针对不同的应用,可以方便快速组合成不同维数,各种行程和不同带载能力的壁挂式、悬臂式、龙门式或倒挂式等各种形式的直角坐标机器人。
德国BAHR直角坐标机器人在检测设备上的应用BAHR公司直角坐标机器人在检测中的应用案例:无损检测是指在不破坏产品的形状、结构和性能的情况下,为了了解产品及各种结构物材料的质量、状态、性能及内部结构所进行的各种检测叫做无损检测;常用的无损检测方法有:射线检测(RT)、超声波检测(UT)、磁粉检测(MT)、渗透检测(PT)、涡流检测(ET)和目视检测(VT)。
应用案例一:三坐标壁挂机器人对液晶显示器的检测。
一、工作要求:1、采用视觉系统对地挠显示器进行检测。
2BAHR公司直角坐标机器人在检测中的应用案例:无损检测是指在不破坏产品的形状、结构和性能的情况下,为了了解产品及各种结构物材料的质量、状态、性能及内部结构所进行的各种检测叫做无损检测;常用的无损检测方法有:射线检测(RT)、超声波检测(UT)、磁粉检测(MT)、渗透检测(PT)、涡流检测(ET)和目视检测(VT)。
应用案例一:三坐标壁挂机器人对液晶显示器的检测。
一、工作要求:1、采用视觉系统对地挠显示器进行检测。
2、检测范围:X ,Y ,Z 轴的有效行程分别为2500mm ,600mm 和400mm 。
在Z 轴下端装配可旋转视觉像机。
相机可旋转。
3、工件形状:工件为电脑液晶显示器,该显示器有大有小,工作台每次安装10个显示器,以备检测。
4、定位位精度及分辨率:重复定位度为±0.025mm,系统分辨率0.01 mm5、控制系统:系统要求能够对检测数据要进行分析处理,包括显示出探伤扫描图像、滤波、增强、放大、旋转、特征提取、将扫描结果打印或上传给上位机、位置标记等。
二、机器人组成:1、该机器人由安装架及显示器工作台、机器人定位系统、伺服驱动系统、末端检测设备(相机)、控制系统等组成2、机器人定位系统机器人定位系统是整台设备的核心,为德国bahr公司产品,X,Y,Z 三坐标均选择为高精密滚珠丝杠传动,单坐标重复定位精度为0.025mm。