单元一-工业机器人搬运工作站的认识PPT课件

工业机器人工作站系统集成，教员：王莉，认识到这是工业机器人搬运站，作业说明：由机器人搬运工件，即传送线搬运的工件搬运到平面仓库进行搬运工作。学习目标：要通过此任务学习，您必须能够：1.了解机器人搬运站的组成和特点。熟悉机器人搬运工作站周边控制系统的作用。熟悉工业机器人处理工作站的工作流程。了解机器人末端效应器的功能和分类。搬运机器人“transferrobot”是可以进行自动搬运工作的工业机器人。第一批运载机器人是1960年在美国使用的两种机器人，Versatran和Unimate。搬运任务是用一种设备抓住工件，然后将其从一个加工位置移动到另一个加工位置的过程。使用工业机器人执行此任务时，整个搬运系统构成了工业机器人搬运站。在搬运机器人上安装不同类型的末端效应器，可以完成形态和状态不同的工件搬运任务。搬运机器人工作站的定义、知识准备、搬运机器人工作站的定义、目前世界上使用的搬运机器人超过10万台，广泛用于机床上下、冲压机械自动化生产线、自动装配线、码垛搬运容器等自动运输。一些发达国家已经制定了手动搬运限制，超过此限制的必须由搬运机器人完成。知识准备，搬运机器人站功能，(1)根据项目的特性，需要选择或设计的项目的传送装置；(2)为了让机器人容易抓住，可以准确地定位东西。(3)大多数情况下，货物托盘或电动或自动交换托盘；(4)部分项目必须在传输中定型，以确保码垛质量。(5)应根据搬运物设计特殊端执行器。(6)应选择适合搬运工作的机器人。知识准备、搬运机器人工作站是包含工业机器人、控制器、PLC、机器人爪、托盘等的集成系统，连接到生产控制系统，创建完整的集成搬运系统。第一，搬运机器人工作站的配置、知识准备、案例1:加工中心中机器人搬运主体工件的主体工件是无需排序即可加工的工件。因此，机器人手在采集过程中会遇到很多困难。内置视觉检测功能的机器人，消除散装毛坯时不需要毛坯对齐装置，减少了加工地和设备投入。一、搬运机器人工作站配置、知识准备、加工中心的散装工件搬运机器人、一、搬运机器人工作站配置、知识准备、案例2:板材弯曲搬运机器人1)基于PC的机器人控制系统2)吸尘器、气动工作吸盘3)托盘4)上下输送案例3:冲压零件搬运机器人冲压通过普通或专用冲压设备的动力，直接在模具中变形和变形钣金，获得具有一定形状、大小和性能的产品零件的生产技术。 生产时，使用了多种冲压方法，以满足对冲压零件外观、大小、精度、布局、原材料性能等的要求。因此，冲压的节拍快，加工尺寸范围大，冲压零件的形状复杂，工人的劳动强度大，容易发生与工作相关的伤害。一、搬运机器人工作站配置、知识准备、案例3:搬运冲压件机器人外围设备：1)机器人行走导轨2)真空吸盘3)工件输送机4)供应仓库5)系统总控制柜6)安全围栏7)安全门开关，一、搬运机器人工作站整体配置如图所示。一、搬运机器人工作站配置、知识准备、1 .搬运机器人和控制柜anchuan mhc6机器人是可用于弧焊和搬运的通用工业机器人。搬运站选择安川mhc6机器人完成工件搬运。Mhc6机器人系统包括mhc6机器人主体、DX100控制柜和教程程序员。DX100控制机柜通过电源线和编码器电缆连接到机器人。一、搬运机器人工作站配置、知识准备、1 .搬运机器人和控制柜DX100控制柜集成机器人控制系统，是整个机器人系统的神经中枢。该软件由计算机硬件、软件和一些专用电路组成，包括控制器系统软件、机器人专用语言、机器人运动学和力学软件、机器人控制软件、机器人自诊断和保护软件等。控制器负责处理机器人操作过程中的所有信息并控制所有操作。一、搬运机器人工作站配置，知识准备，1 .搬运机器人和控制柜机器人培训程序员是工人和机器之间的主要通信接口。工作人员可以通过程序员对机器人进行各种操作、培训、编程，并直接移动机器人。机器人的各种信息、状态通过演示设备显示给操作者。另外，通过教育程序员，可以对机器人应用各种设置。搬运的工件是平面板材，因此使用真空吸盘夹紧工件。因此，安川mhc6机器人主体上安装了电磁阀组、真空发生器、真空吸盘等。一、搬运机器人工作站配置，知识准备，二。输电线路系统输电线路系统的主要功能是在输电线路末端传输工件，便于机器人处理。上部材料位置装有光电传感器，检测工件是否存在，如果有工件，则输送线启动，输送工件。输电线路末端下降台还装有光电传感器，检测下降台是否有工件，如果有工件，则启动机器人进行搬运。由三相交流电机拖动输送线，变频器速度控制。一、搬运机器人工作站配置、知识准备、一、搬运机器人工作站配置、二。输电线路系统，知识准备，3 .用于存储工件的平面仓库平面仓库。平面仓库有反射光纤传感器，检测仓库是否已满，如果仓库已满，则不允许机器人将工件运送到仓库。一、搬运机器人站配置，知识准备，4 .PLC控制柜PLC控制柜用于安装断路器、PLC、逆变器、中间继电器、变压器等组件。其中PLC是机器人搬运站的控制核心。搬运机器人的启动和停止、宋神仙的运行等都由PLC实现。第一，搬运机器人工作站的配置，知识准备，工业机器人的末端效应器也被称为机器人爪，是直接抓住工业机器人手腕上工件执行任务的部件。第二，机器人末端执行器，知识准备，1。根据末端执行器的分类(1)用途，1)爪具有一定的通用性，主要功能是抓住工件，抓住工件，松开工件。抓住，在给定的目标位置和期望姿势下抓住工件，工件必须稳定地位于爪内，保持工件和爪之间的精确相对位置，保证机器人后续工作的准确性。抓住，以确保零件在搬运或装配过程中定义的位置和姿势的准确性。释放以消除指定点处爪和工件之间的约束关系。2)工具是执行特定任务(如油漆喷枪、焊接设备等)的特殊工具。第二，机器人末端执行器，知识准备，1。末端执行器的分类(2)根据夹紧原理，对机器、磁和真空类的三个爪进行分类，如图所示。机械爪有摩擦固定和钩支撑两种，前者指爪，后者不指爪。产生夹紧力的驱动源有气动、手动、电、电磁等四种。磁力爪主要有磁吸盘，电磁吸盘和永磁吸盘两种；真空爪是真空吸盘，根据真空形成原理，可分为真空吸盘、气流负压吸盘、挤压空气负压吸盘三种。磁性爪和真空爪没有手指爪。第二，机器人末端执行器，知识准备，1。末端效应器的分类(3)根据手指或吸盘数量，可以分为机器爪：两指爪、多指瓜。机械爪分为手指关节：单关节手指爪、多关节手指爪。吸盘数：单吸盘爪，多吸盘爪。(4)智能点1)普通脚爪没有传感器。2)智能脚爪有一个或多个传感器，如力传感器、触觉传感器、滑动传感器等，脚爪和传感器集成为智能脚爪。第二，机器人末端执行器，知识准备，2。末端执行器设计和可选必需爪设计和选择特别是在以下方面满足功能要求：(1)抓到的东西的爪子设计和选择时，首先要考虑的是抓到什么工件。因此，必须充分理解工件的几何、机械特性。(2)材料的供给器或储存装置对与机器人一起工作的零件供给器或储存装置的相对爪所需的最小和最大爪钳之间的距离和所需的夹紧力有要求，需要了解其他可能的不确定性对相对爪工作的影响。第二，机器人末端执行器，知识准备，2。末端执行器设计和可选要求(3)爪和机器人匹配爪通常使用法兰机械接口连接到手腕，爪磁性期间机械手的负载也增加，因此需要慎重考虑两个问题。脚趾甲可以更换，脚趾甲的形式可以不同，但是与手腕的机械接口必须相同，并且是接口匹配的。手工课的磁引力不大，机器人抓工件的重量是机器人搬运能力减去脚爪重量。爪磁的重要性与机器人的承载能力一致。(4)高温、水、油等环境可能影响爪工作的工作区域内的环境条件很重要。一个锻造操作机要从高温炉中取出红热的锻造毛坯，必须保证爪的开合和高温环境下的驱动都工作良好。第二，机器人末端执行器，知识准备，3。其他末端执行器的应用领域(1)机械爪通常使用气动、液、电和电子驱动手指开闭。气动爪目前应用广泛，因为气动爪结构简单，成本低，维修方便，开闭快，重量轻。缺点是空气介质的可压缩性，克劳斯位置控制复杂。液压驱动爪的成本有点高。电动爪具有手指开闭电机控制和机器人控制共享系统的优点，但是夹紧力比气动爪、液压爪小，开闭时间长。电磁力爪控制信号很简单，但夹紧电磁力与爪钳行程有关，仅在开闭距离小的情况下使用。第二，机器人末端执行器，知识准备，3。不同末端执行器的应用领域(2)磁吸盘磁吸盘磁吸盘有电磁吸盘和永磁吸盘两种。磁吸盘在手上安装了电磁铁，用磁场吸力吸工件。电磁吸盘只能吸铁等铁磁材料制成的工件，不能吸有色金属和非金属材料的工件。磁性吸盘在工件上有剩余磁力，而吸盘中经常吸附一些铁屑，不能稳定地吸出工件，只适用于工件要求不高或有残余磁力的情况。对于手表零件及仪表零件等不允许残留磁力的工件，不能使用磁吸盘，可以使用真空吸盘。另外，钢和铁等磁性物质在温度超过723时会自行消失，因此在高温条件下不能使用磁吸盘。磁性吸盘可以清洁、平整、干燥工件表面，确保稳定的吸附。第二，机器人末端执行器，知识准备，3。其他末端执行器的应用领域(3)真空吸盘真空吸盘真空吸盘主要用于搬运冰箱外壳、汽车外壳等大而轻的部件；广泛用于需要小心处理的对象，如显像管、平板玻璃等。真空吸盘必须在工件表面柔软、干燥、干净。第二，机器人末端执行器，知识准备，3。根据真空产生原理，不同末端执行器的应用地点可以分为如下：1)真空吸盘图显示了产生负压的真空吸盘控制系统。吸盘吸入理论上由吸盘和工件表面的接触区域以及吸盘内外压差确定，实际上与影响负压泄漏的工件表面状态有很密切的关系。由于采用真空泵，可以保证吸盘内的负压持续发生，所以这个吸盘的吸力比其他形式的吸盘大。第二，机器人末端执行器，1-马达；2-真空泵；3，4-电磁阀；5-吸盘；6-等待通过，准备知识，3。其他末端执行器的应用实例2)气流负压吸盘空气负压吸盘的工作原理如图所示，压缩空气流入喷嘴后，利用伯努利效应对橡胶皮腕产生负压。一般来说，工厂有空气压缩机站或空气压缩机，空气压缩机空气来源比较容易解决，不需要专门为机器人配置真空泵，气流负压吸盘在工厂中使用容易。第二，机器人末端执行器，知识准备，3。其他末端执行器的应用实例3)挤压负压吸盘显示了挤压负压吸盘的结构，如图所示。吸盘挤压工件表面时，挤出吸盘内部空气。释放时消除压力，恢复吸盘的弹性变形，在吸盘内腔内形成负压，牢固地吸入工件，使用机械手搬运工件，到达目标位置，或通过碰撞力p或电磁力采取压力罩2动作，破坏吸盘腔内的负压，释放工件。这种不需要真空泵系统或压缩空气来源的压缩空气负压吸盘比较经济，但比真空吸盘或气流负压吸盘稳定性差。第二，机器人末端执行器，1-吸盘框架2-压力盖3-密封4-吸盘5-工件，知识准备，3。其他端执行器的应用领域目前有两种真空吸盘的新设计。自适应吸盘由于球关节的关系，吸盘可以自由倾斜，适应工件表面的倾斜变化，这种自适应吸盘实际上可以取得很好的效果，如图1-11所示。形状的吸盘是形状的吸盘之一，如图1-12所示。普通吸盘只能吸附普通扁平坯，而这种异形吸盘可用于吸附鸡蛋、锥木瓶等物品，扩大了真空吸盘在工业机器人上的应用。第二，机器人末端执行器，外星人型吸盘，自适应吸盘，知识准备，4。工业机器人末端执行器的特点(1)手与手腕连接，可拆卸。手和腕部有机械接口，可以有电气、天然气、液体连接器，因此，如果工业机器人操作对象不同，可以轻松地移除和更换手。(2)手是工业机器人末端执行器。可以像人的手一样有手指，也可以是没有手指的手。也可以成为专业工作的工具，例如安装在机器人手腕上的漆枪、焊接工具等。第二，机器人末端执行器，知识准备，4 .工业机器人末端执行器的特点(3)手的通用性相对较差。工业机器人手通常是特殊装置。例如，爪子往往只能抓住一个或多个类似于形状、大小、重量等的工件。工具只能执行一个任务。(4)手是独立的部件。如果腕部属于手臂，工业机器人系统的三个主要元素是机身、手臂和手(末端效应器)。手是整个工业机器人中左右工作完成和好坏的关键部件之一。具有复杂识别能力的智能爪的出现提高了工业机器人工作的灵活性和可靠性。第二，机器人末端执行器，知识准备，5。末端效应器的设计原理(1)末端效应器应根据机器人操作的要求进行设计，并将基于标准的结构化零件(如气缸、气缸、传感器等)组合为尽可能合适的机构连接零件，以满足生产操作要求的末端效应器。新的末端效应器出现后，机器人的新应用场所可能会增加。(2)末端效应器的质量应尽可能追求轻巧紧凑的结构。(3)正确处理末端执行器的通用和特殊性。万能末端效应器在结构上相当复杂，几乎不可能。目前，结构简单、万能性