工业机器人技术 机器人末端执行器气压驱动系统
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工业机器人的系统组成及作用
工业机器人是一种自动化生产设备,其主要由机械结构、控制系统、传感器和执行器等部分组成。
机械结构包括机器人臂、关节、末端执行器等,可完成各种动作。
控制系统包括控制器、编程器、软件等,可实现对机器人的运动轨迹、速度、力度等参数进行控制。
传感器可以感知机器人周围的环境和物体,为机器人提供必要的信息。
执行器则是将机器人的动作转化为物理行为,如夹紧、旋转等。
工业机器人的作用主要是替代或辅助人力完成重复性、危险或高难度的工作,提高生产效率和产品质量,降低人工成本和劳动强度。
常见的应用场景包括汽车制造、电子工业、食品加工、医疗设备生产等领域。
随着技术的不断发展,工业机器人的应用范围和功能也在不断扩展,例如人机协作机器人、移动式机器人等,将为工业生产带来更多的便利和效益。
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工业机器人实操与应用技巧第2章一、工业机器人的基本操作原理1.控制系统:工业机器人的控制系统主要由主控制器和控制软件组成。
主控制器是工业机器人的大脑,负责接收和传输指令、控制机器人的运动和动作。
控制软件则是控制系统的操作界面,通过软件可以对机器人进行编程和调试。
2.传感器系统:传感器系统是工业机器人的感知器官,用于感知周围环境的信息,以便机器人进行相应的动作。
常见的传感器包括视觉传感器、力传感器、触觉传感器等。
视觉传感器可以用于检测工件的位置、形状和颜色,力传感器可以用于检测机器人与工件之间的力的大小和方向,触觉传感器可以用于检测机器人与工件之间的接触。
3.执行系统:执行系统是工业机器人的执行器,用于实现机器人的运动和动作。
执行系统包括机械臂、末端执行器和驱动器。
机械臂是工业机器人的主体,用于实现机器人的运动和动作。
末端执行器是机械臂的末端装置,用于进行具体的操作,如抓取、切割、焊接等。
驱动器是机械臂的动力源,用于驱动机械臂的运动。
二、工业机器人的常见操作技巧在实际应用中,工业机器人的操作需要掌握一些基本的技巧,以确保机器人的运动和动作准确、稳定、安全。
1.坐标系的设置:坐标系是机器人进行运动和动作的基准系。
在进行编程之前,需要根据实际情况设置机器人的工作坐标系和基准坐标系。
工作坐标系是机器人的工作空间,基准坐标系是机器人与工件之间的相对位置关系。
合理设置坐标系可以提高机器人的运动和定位的精度。
2.示教模式的使用:示教模式是机器人的一种编程方式,可以通过手动操作机器人的臂架和控制器,将所需的运动和动作指令记录下来,然后保存为一个程序。
示教模式的使用可以简化编程的过程,为机器人的操作提供方便。
3.轴的控制方法:工业机器人通常具有多个关节轴,不同的轴对应机器人的不同运动方向。
在进行编程时,需要根据具体操作需求选择合适的轴控制方法,如点动控制、连续控制、增量控制等。
4.程序的调试和优化:在编程完成后,需要对程序进行调试和优化。
一、判断1、根据直接动力来源,机器人驱动系统可分为电气驱动系统、液压驱动系统和气压驱动系统。
正确2、气压驱动系统是利用各种电机产生的力或力矩,直接或经过减速机构去驱动机器人的关节。
错误3、液压驱动系统具有无环境污染、易于控制、运动精度高、成本低和驱动效率高等优点,应用最为广泛。
错误4、气压驱动系统用压缩空气作为气源驱动直线或旋转气缸,用人工或电磁阀进行控制。
正确5、和液压驱动系统相比,气压驱动系统的功率—质量比要高得多。
错误6、永磁式步进电机步距大,起动频率高,控制功率大。
正确7、直流伺服电机稳定性好,但只能在较窄的速度范围内运行。
错误8、直流伺服电机可控性好,它具有线性调节的特性,能使转速正比于控制电压的大小。
正确9、直流伺服电机具有较小的起动转矩和较大的转动惯量。
错误10、交流伺服电机分为两种,即同步型交流伺服电机和感应型交流伺服电机。
正确11、直线电机由于不需要中间传动机械,因而使整个机械得到简化,提高了精度,减少了振动和噪声。
正确12、直线电机散热面积小,不易冷却,所以不允许较高的电磁负荷。
错误13、对机器人关节驱动的电机,要求有最大功率质量比和扭矩惯量比、高起动转矩、低惯量和较宽广且平滑的调速范围。
正确14、机器人末端执行器(手爪),应采用体积、质量尽可能大的电机。
错误15、机器人液压驱动系统又叫液压伺服驱动系统,由液压源、驱动器、伺服阀、传感器和控制回路组成。
正确16、电液比例控制的控制性能与电液伺服控制相比,精度和响应速度较高。
错误17、气压驱动系统不污染环境,偶然地或少量地泄漏气体不至于对生产产生严重的影响。
正确18、气压驱动系统与液压驱动相比,动作和反应都快。
正确19、气压驱动系统的气控信号比电子和光学控制信号要快,可以用在信号传递速度要求很高的场合。
错误20、选择步进电机时,首先要保证步进电机的输出功率大于负载所需的功率。
正确二、单项选择1、具有无环境污染、易于控制、运动精度高、成本低和驱动效率高等优点,应用最为广泛CA、液压驱动系统B、气压驱动系统C、电气驱动系统D、油压驱动系统2、在响应快、载荷大的伺服系统中往往采用,原因是其输出力与质量比最大。
工业机器人系统操作员考试题及答案一、单选题(共79题,每题1分,共79分)1.()指总工作空间边界上的点所对应的机器人的位置和姿态。
A、末端执行器B、TCPC、工作空间D、奇异形位正确答案:D2.下列工业机器人手腕关节结构中,具有最少自由度的是()。
A、BBRB、BBBC、BRRD、RRR正确答案:B3.工业机器人每次通电时不需要校准的编码器是(),一通电就能知道关节的实际位置。
A、相对型光电编码器B、旋转编码器C、绝对型光电编码器D、测速发电机正确答案:C4.ISO9000 族标准与 TQC 的差别在于:ISO9000 族标准是从()立场上所规定的质量保证。
A、设计者B、采购者C、供应者D、操作者正确答案:B5.谐波减速器的波发生器由一个()和一个薄壁的柔性轴承组成。
柔性轴承的外环很薄,容易产生径向变形。
A、椭圆环形刚轮B、椭圆形刚轮C、圆形刚轮D、圆环形刚轮正确答案:B6.正确选用电气元件应遵循的两个基本原则是安全原则和()原则。
A、效率B、经济C、美观D、品牌正确答案:B7.在设置排气管本地原点时,将本地原点设置在()将排气管安装到变位机法兰盘上。
A、排气管中间B、排气管前端C、排气管末端D、随便哪里正确答案:C8.()型机器人通过沿三个互相垂直的轴线的移动来实现机器人手部空间位置的改变。
A、直角坐标B、极坐标C、圆柱坐标D、关节正确答案:A9.在变径轮与变形车轮的设计中,借鉴了()的设计,使得车轮可以主动变形进行越障。
A、滑块机构B、杠杆机构C、曲轴机构D、放缩机构正确答案:D10.用来表征机器人重复定位其手部于同一目标位置的能力的参数是()。
A、速度B、重复定位精度C、定位精度D、工作范围正确答案:B11.()是指每次机器人定位一个位置所产生的误差。
A、重复精度B、工作精度C、工作速度D、工作负荷正确答案:B12.特种作业人员必须年满()周岁。
A、18B、20C、19D、15正确答案:A13.工业机器人的手部也称末端执行器,由()和手指三部分组成,是一个独立的部件。
工业应用与操作规范手册第1章工业概述 (3)1.1 工业发展简史 (3)1.2 工业的分类与特点 (4)1.3 工业的应用领域 (4)第2章工业的基本结构 (5)2.1 的机械结构 (5)2.1.1 关节结构 (5)2.1.2 连杆与连接件 (5)2.1.3 末端执行器 (5)2.2 的驱动系统 (5)2.2.1 电动驱动 (5)2.2.2 液压驱动 (5)2.2.3 气压驱动 (5)2.3 传感器与执行器 (5)2.3.1 位置传感器 (5)2.3.2 速度传感器 (6)2.3.3 力传感器 (6)2.3.4 视觉传感器 (6)2.3.5 执行器 (6)第3章工业编程与控制 (6)3.1 编程语言与编程方法 (6)3.1.1 编程语言 (6)3.1.2 编程方法 (6)3.2 控制系统组成与原理 (7)3.2.1 控制系统组成 (7)3.2.2 控制系统原理 (7)3.3 路径规划与控制 (7)3.3.1 路径规划 (7)3.3.2 控制策略 (7)第4章工业操作规范 (8)4.1 操作前的准备工作 (8)4.1.1 熟悉设备 (8)4.1.2 培训与考核 (8)4.1.3 检查设备状态 (8)4.1.4 确认工作环境 (8)4.1.5 准备工具和备品备件 (8)4.2 安全操作规程 (8)4.2.1 操作者穿戴 (8)4.2.2 设备启动与停止 (8)4.2.3 严禁违章操作 (8)4.2.4 定期检查和维护 (8)4.3 常见操作故障与排除 (9)4.3.1 机械故障 (9)4.3.2 电气故障 (9)4.3.3 程序故障 (9)4.3.4 传感器故障 (9)4.3.5 其他故障 (9)第5章工业在制造业中的应用 (9)5.1 装配作业中的应用 (9)5.1.1 概述 (9)5.1.2 装配作业类型 (9)5.1.3 应用实例 (10)5.2 焊接作业中的应用 (10)5.2.1 概述 (10)5.2.2 焊接方法 (10)5.2.3 应用实例 (10)5.3 喷涂作业中的应用 (10)5.3.1 概述 (10)5.3.2 喷涂类型 (10)5.3.3 应用实例 (10)第6章工业在物流领域的应用 (10)6.1 自动搬运与装卸 (11)6.1.1 概述 (11)6.1.2 应用场景 (11)6.1.3 技术要点 (11)6.2 自动分拣与包装 (11)6.2.1 概述 (11)6.2.2 应用场景 (11)6.2.3 技术要点 (11)6.3 仓库管理与物流调度 (12)6.3.1 概述 (12)6.3.2 应用场景 (12)6.3.3 技术要点 (12)第7章工业在服务行业的应用 (12)7.1 医疗服务与辅助 (12)7.1.1 辅术 (12)7.1.2 康复护理 (12)7.1.3 医疗器械消毒与配送 (12)7.2 餐饮服务与配送 (12)7.2.1 餐饮制作 (12)7.2.2 餐饮配送 (13)7.2.3 餐饮服务 (13)7.3 社会服务与救援 (13)7.3.1 公共安全 (13)7.3.3 社会服务 (13)7.3.4 教育与培训 (13)第8章工业安全与防护 (13)8.1 安全标准与法规 (13)8.1.1 国际安全标准 (13)8.1.2 国家法规与标准 (14)8.1.3 企业内部安全规范 (14)8.2 安全防护装置与措施 (14)8.2.1 物理防护 (14)8.2.2 电气防护 (14)8.2.3 信号与警示 (14)8.2.4 紧急停止装置 (14)8.3 应急处理与防范 (14)8.3.1 应急处理程序 (14)8.3.2 定期培训与演练 (14)8.3.3 防范 (15)第9章工业维护与保养 (15)9.1 常规检查与维护 (15)9.1.1 检查频率 (15)9.1.2 检查内容 (15)9.1.3 维护措施 (15)9.2 关键部件的保养 (15)9.2.1 电机和驱动器 (15)9.2.2 传感器和执行器 (15)9.2.3 传动系统 (16)9.3 故障诊断与维修 (16)9.3.1 故障诊断 (16)9.3.2 维修措施 (16)第10章工业技术发展趋势 (16)10.1 智能化与自适应技术 (16)10.2 网络化与大数据应用 (16)10.3 人机协作与个性化定制 (17)第1章工业概述1.1 工业发展简史工业作为自动化技术的重要产物,其发展始于20世纪中叶。
工业机器人的工作原理
工业机器人的工作原理基于其核心技术,包括传感器、控制系统和执行器等关键组件。
1. 传感器:工业机器人通常搭载各种传感器,如视觉传感器、力量传感器、接触传感器等。
这些传感器用于感知周围环境和工件的位置、形状、力量等信息。
2. 控制系统:工业机器人的控制系统是其大脑,通常由计算机和软件组成。
控制系统接收传感器提供的数据,并根据预先设定的程序和算法进行计算和决策,控制机器人的各个动作。
3. 执行器:执行器是工业机器人实现各种动作的关键部件,包括电动机、液压装置、气压装置等。
执行器接收控制系统发出的指令,通过产生力或转动力矩,将机器人的关节或末端执行器移动到指定位置,实现各种操作任务。
工业机器人的工作原理可以简单概括为感知-计算-执行的闭环过程。
机器人首先通过传感器感知工作环境和工件的状态,然后将感知到的信息传输给控制系统。
控制系统根据预先设定的程序和算法对感知信息进行处理和分析,并做出相应的决策与控制指令。
执行器根据控制指令产生相应的动力输出,将机器人移动到指定位置,完成各种操作任务。
总的来说,工业机器人的工作原理依赖于传感器的感知、控制系统的计算和决策,以及执行器的动力输出,通过这些组件的协作实现机器人的复杂操作。
工业机器人驱动系统
1工业机器人驱动系统的分类
工业机器人驱动系统,按动力源可分为液压驱动、气动驱动和电动驱动三种基本驱动类型。
根据需要,可采用由这三种基本驱动类型的一种,或合成式驱动系统。
这三种基本驱动系统的主要特点见下表。
手臂的速度是由电压控制,不随转动惯量的变化而改变,当手臂上的受力变化时,其输出力矩会增加或减少,来保持其运动速度不变。
因此,能够控制手臂以缓慢的速度接近目标。
当它遇到障碍时会增加输出电流来力伏力矩,试图保持运动速度,这时就会破坏阻碍物体,或者机器人的控制电流超负荷使保险丝熔断。
关于机器人气动驱动系统描述机器人气动驱动系统是指利用气体流动产生动力驱动机器人运动的一种系统。
它可以将气体能量转化为机械能,实现机器人的运动和工作。
本文将从气动驱动系统的原理、应用和发展前景等方面进行详细描述。
一、气动驱动系统的原理气动驱动系统的原理是利用气体流动产生的压力差来驱动机器人的运动。
通常情况下,气动驱动系统包括压缩空气源、气动执行器和控制系统三个主要组成部分。
1. 压缩空气源:压缩空气源是气动驱动系统的能量来源,通常使用压缩机将空气压缩到一定的压力,然后通过管道输送到气动执行器。
2. 气动执行器:气动执行器是气动驱动系统的关键部件,它能够将气体能量转化为机械能,驱动机器人的运动。
常见的气动执行器有气缸、气动马达等。
3. 控制系统:控制系统是气动驱动系统的核心,它负责监测和控制气体流量、压力等参数,以实现对机器人的精确控制。
控制系统通常包括传感器、电气元件和控制器等。
二、气动驱动系统的应用气动驱动系统广泛应用于各个领域的机器人中,具有以下几个优势:1. 高效可靠:气动驱动系统具有响应速度快、动力输出大、负载能力强等特点,能够满足快速、高效的运动要求。
此外,气动驱动系统的结构简单,维护成本低,具有较高的可靠性。
2. 环境适应性强:气动驱动系统能够适应各种恶劣的环境条件,如高温、高湿、易爆等。
这使得气动驱动系统在某些特殊领域具有独特的优势,如矿山、化工、冶金等行业。
3. 安全性高:相比于电动驱动系统,气动驱动系统不会因为过载、短路等问题而引发火灾或电击等安全隐患,具有较高的安全性。
根据不同的应用需求,气动驱动系统在机器人领域有着广泛的应用。
例如,在工业生产中,气动驱动系统常被应用于装配线、搬运机械臂等设备中,能够实现高速、高效的生产作业。
此外,气动驱动系统还被应用于医疗机器人、救援机器人等特殊领域,发挥着重要的作用。
三、气动驱动系统的发展前景随着工业自动化程度的提高和机器人技术的不断进步,气动驱动系统作为一种高效、环保、安全的驱动方式,具有广阔的发展前景。
《工业机器人技术》练习 C 卷一.填空题1.工业机器人主要有机械结构、感知系统、驱动装置、控制系统等组成。
2.工业机器人的末端执行器主要有吸盘式、夹爪式、气囊式等类型。
3.工业机器人的驱动形式包括电驱动、液压驱动、和气压驱动。
4.abb工业机器人的示教器只能用触摸笔和手指进行操作。
5.机器人在空间中进行运动主要是四种方式,关节运动(MOVEJ),线性运动(MOVEL),圆弧运动(MOVEC)和绝对位置运动(MOVEABSJ)。
6.实操采用的机器人型号是 IRB-120 型ABB工业机器人。
7.abb工业机器人的手动操纵时运动模式包括单轴运动、线性运动、和重定位三种方式。
二.判断题1.工业机器人调姿态时主要使用手动线性的运动模式。
(×)2.用六点法设置工具坐标系时第4个点需要工具垂直于参考点。
(√)3.工件坐标的设置只需要三个点就可以了。
(√)4.在编写程序时需要选择合适的工具坐标和工件坐标。
(√)5.在手动操作时会出现某关节到达极限位置的情况。
(√)6.在需要对机器人位置进行微调的时候可以采用增量模式。
(√)7.使用对准功能可以很快的将工具调整到和某坐标系垂直的姿态。
(√)8.在操作机器人的时候机器人的本体是不会相互碰撞的。
(√)9.通过调整机器人各关节的姿态可以扩大机器人的工作范围。
(×)10.Abb机器人六轴法兰盘的工具数据tool0是不允许改变的。
(√)三.选择题1.以下哪个不是机器人示教器上的组件( D )(A)触摸屏(B)摇杆(C)快捷按键(D)启动按钮2.在RS软件中要实现手动线性操作下面哪个步骤是必须的( B ) (A)打开虚拟示教器(B)建立机器人系统(C)建立工件模块(D)建立工具某块3.工具数据设置精度不高可能的原因是以下( C )(A)工具重量设置错误(B)工具重心设置错误(C)工具坐标设置方法选择错误(D)工具尺寸设置错误4.工具数据设置的方法是( B )(A)三点法(B)六点法(C)右手定则(D)左手定则5.以下哪个不是ABB机器人的坐标系( C )(A)工件坐标(B)工具坐标(C)用户坐标(D)基坐标6.以下哪个点在设置工件坐标系时不需要设置( C )(A) X1 (B) X2(C) Y1 (D) Y27.ABB机器人示教器快捷键不包括( C )(A)动作模式切换(B)轴切换(C)坐标切换(D)增量模式切换8.机器人常用控制器不包括( D )(A)单片机(B) PLC(C)工控计算机(D) PC9.ABB机器人程序中代表速度的参数是( C )(A) movej (B) v100(C) Z10 (D) tool010.ABB机器人中的程序是以以下哪种方式存在( A ) (A)程序模块(B)例行程序(C)程序指令(D)程序指针11.工业机器人运动自由度数,一般( C )(A)小于等于2个(B)小于等于4个(C)小于等于6个(D)大于6个12.步行机器人的行走机构多为( C )(A)滚轮(B)履带(D)连杆机构(D)齿轮机构13.ABB机器人编程运行时( B )(A)需要注意程序指针的位置(B)要在自动模式下进行(C)需要建立例行程序(D)需要建立程序模块14.ABB机器人线性操作时( B )(A)可以使用对准功能(B)可以自动运行(B)可以控制方向(D)可以控制速度15.机器人的工具数据不包括( D )(A)工具坐标系(B)工具重量(C)工具重心(D)工具形状16.机器人的建模功能中不能设置模型的( A )(A)重量(B)形状(C)位置(D)颜色17.机器人示教器的语言变换必须要在( A )模式下进行。
国家标准GB/T12643-90将工业机器人定义为:工业机器是一种能自动定位控制,可重复编程的,多功能的、多自由度的操作机。
能搬运材料、零件或操持工具,用以完成各种作业。
工业机器人不同于机械手。
工业机器人具有独立的控制系统,可以通过编程实现动作程序的变化;而机械手只能完成简单的搬运、抓取及上下料工作,它一般作为自动机或自动线上的附属装置,工作程序固定不变。
一、工业机器人的组成和分类(一)工业机器人的组成工业机器人一般由操作机、驱动装置和控制系统三部分组成。
1.操作机。
操作机也称执行机构,由末端执行器、手腕、手臂和机座组成。
末端执行器又称手部,是操作机直接执行操作的装置。
其上可安装夹持器、工具、传感器等。
夹持器分为机械夹紧、磁力夹紧、液压张紧和真空抽吸四种。
手腕是连接手臂与末端执行器的部件,用来支承末端执行器并调整其资态。
手腕一般有2~3个回转自由度,可扩大手臂的工作范围。
手臂用于支承和调整手腕和末端执行器。
它由连接杆件和关节组成,包括肘关节和肩关节。
手臂与机座间通过关节边接,从而可扩大末端执行器姿态的动动范围。
机座是承力部件,在机器人中相对固定。
有固定式机座和移动式机座。
移动式机座下部的行走机构可以是滚轮或履带。
步行机器人的行走机构多为连杆机构。
2.驱动装置。
驱动装置为操作机工作提供动力。
按所采用的动力源分为电动、液动和气动三种类型。
其执行部件(伺服电动机、液压缸或所缸)可以与操作机直接相连,也可以通过齿轮、链条和谐波减速器与操作机连接。
3.控制系统。
控制系统分为开环控制系统和闭环控制系统,其功能是控制工业机器人按照要求动作。
目前,工业机器人多采用计算机控制。
计算机控制系统一般分为三级:决策级--识别环境,建立模型,将作业任务分解为基本动作序列;策略级--将基本动作转变为关节坐标协调变化的规律,分配给各关节的伺服系统;执行级--将基本动作转变为关节坐标协调变化的规律,分配给各关节的伺服系统;(二)工业机器人的分类1.按坐标形式分。