基于工业机器人物件搬运系统设计与制作

1、摘要这次的毕业设计是工业机器人物品搬运系统的设计和制作。 利用工业机器人技术，改善生产线上的搬运作业，代替工人重复手动作业。 此设计需要绘制自己的夹具吸盘，并使用3d建模软件CATIA来设计符合设计需求的夹具。 目前工业机器人具有成熟的控制系统，通过编程和指导，为IRB120机器人的运动轨迹制定了理想的路径规划，完全控制了机器人的运动范围。 根据程序的编制，设定以工业机器人的运动路径为对象的输送。 应用Smart组件建立动态运输链，设定运输链产品的来源、运输链的运动属性、运输链的极限传感器等，实现机器人物件的运输控制，最后利用robot studio软件实现工作站整体的工作过程对设计构想、设计

2、方法、设计过程、设计特征进行了详细的分析和说明。关键字：对象搬运、CATIA建模、Smart组件、robot studio模拟Abstractthegradationdefortheindustrationdefortheindustroductiondefortheindustrotheindustr line of the传输操作， thusreplacingthemanualrepetitivemanualoperation.thedesingtodrawthefixture-sucker；以及， 通过the three-dimentalmentsofthedingsofthedings

3、ofthefixture.ATS present产业rortsardrotheardvauthematurecontrolsy promingandteachining， theirb 120 robotrajectorytomaketheidealpathplanning andtherobterrdrecentothepreationoftheprogrationtheindustricalrobothedrobothep oncompontocreateadynamicconveyorchain，includingthesetofconveyorchainproductsource，co

4、nveyor chain motion properties conveyor chain inordertoachievetherobotobjecthandlingcontrol，和finfirelytheuseofrobotstudio软件workontheentireworkstationsimulation.arei 设计方法，设计过程设计featuretodoadetailedanalysisanddescription。key words :对象处理，CATIA建模设计，智能组件，机器人模拟目录第一章序言11.1机器人未来的发展趋势11.2介绍IRB 6400和IRB120型两种

5、机器人21.2.1 IRB6400型机器人21.2.2 IRB120型机器人3第2章机器人4的操作2.1示教器42.1.1示教挂件的介绍42.1.2注意事项和故障处理52.2机器人数据的备份和恢复52.2.1机器人的手动操作52.2.2单轴运动52.2.3直线运动和再定位运动62.3机器人操作62.3.1 TCP的设定62.4机器人的使用和注意事项7第三章CATIA建模83.1用CATIA建立支架模型83.1.1新的三维模型83.1.2制定支架的基础特征83.1.3建立吸盘的基础特征103.1.4组装设计113.1.5组件的“匹配”和“接触”约束113.2用CATIA制作托盘模型123.2.1

6、建立新的三维模型123.2.2制作托盘的零件123.2.3托盘零件的组装设计123.2.4使用“接触”约束多个部件133.3使用CATIA建立基于托盘的模型143.3.1新的三维模型143.3.2制作基于托盘的部件143.3.3托盘基础零件的组装设计16在3.4 PPS中制作挡风玻璃模型183.4.1新的三维模型183.4.2制作挡风玻璃的草图183.4.3“桥接”指令制作18用3.5catia建立基础模型193.5.1新的三维模型193.5.2创建基础草图193.5.3制作台座斜面凸台203.6制作槽和y型凸台213.6.1槽草图21第4章用Smart组件制作动态运输链234.1智能组件运输

7、链的动态效果234.2使用smart组件设置运输链的产品来源234.2.1设定运输链的产品源234.2.2 Source组件的属性设置234.3应用smart组件设置运输链的运动属性244.3.1设定运输链的运动属性244.3.2线性移动器属性设置244.4使用smart组件对传送链限位传感器25进行设定4.4.1设定输送链限位传感器254.4.2 Logic Gale属性设置264.5创建smart组件的属性和链接264.5.1属性链接27的设定创建4.6smart组件的信号和连接274.6.1设定信号连接274.6.2模拟驾驶30总结31感谢32参考文献33独创的声明34关于论文使用许可的

8、说明34第一章序言20世纪50年代末，美国基于机器人和操作机，采用伺服机构和自动控制等技术，研制出一种通用的独立的产业用自动操作装置，称为产业用机器人。工业机器人(Industrial Robot，简称IR )是一种工业应用的可自动控制、可反复编程、多功能、多自由度、多用途操作机，可以搬运材料、工件、操作工具，完成各种工作。 该操作机可以固定在某个地方，也可以固定在往复运动的手推车上。 如果没有参与者，工业机器人可以自动地以不同的轨迹、不同的运动方式完成规定的动作和各种任务。 机器人和机器人的主要区别在于，机器人没有自主能力，不能重复编程，只能完成定位点不变的简单的重复动作。机器人由计算机控制

9、，可以重复程序，可以进行任意定位的复杂工业机器人是现代制造业集成了机械、电子、控制、计算机、传感器、人工智能等多学科先进技术的重要自动化装置。 产业机器人是最典型的机电一体化装置，技术附加值高，应用范围广，作为先进制造业支撑技术和信息化社会的新兴产业，在未来的生产和社会发展中发挥着越来越重要的作用。60年代初，美国开发了两种工业机器人，并立即应用于工业生产的1969年，美国通用汽车构成了用21台工业机器人焊接轿车车身的自动生产线。 此后，各工业发达国家重视工业机器人的开发和应用。随着工业机器人向更深的方向发展和机器人智能水平的提高，机器人的应用范围不断扩大，从汽车制造业扩展到其他制造业，也扩展

10、到采矿机器人、建设业机器人、水力发电系统维护机器人等各种非制造业。 此外，机器人在国防军事、医疗卫生、生活服务等领域的应用也在增加，在无人侦察机、警卫机器人、医疗机器人、家政服务机器人等中也有应用实例。 机器人为提高人的生活质量发挥着重要的作用。工业机器人市场拉开帷幕，世界机器人市场需求临近爆炸期，中国潜在的巨大机械设备生产市场需求明显，工业机器人有望进入机床行业。工业机器人在取代越来越昂贵的劳动力的同时，还可以提高工作效率和产品质量。 富士康机器人可以承担生产线精密零件的组装任务，代替在人工涂装、焊接、组装等不良工作环境下工作，可以将数控超精密铁床等机床与模具加工生结合起来提高生产、生产效率

11、，取代部分非技术工人。1.1机器人未来的发展趋势曾经通过人力资源成为“世界工厂”的中国，是产业机器人的最大买家。 英国金融时报引用了位于德国的世界机器人联合会的统计数据，2013年中国购买了36560台工业机器人，超过美国和日本，成为最大的工业机器人购买国。2011年，代替苹果的富士康宣布，将在三年以上成立“百万机器人军”，代替工人的反复手动操作。 2013年中国购买工业机器人的数量比2012年增加了近60%，第一次利用技术超过了长时间的日本。 2008年至2013年，中国年机器人进口量的平均增长率达到36%。 国际电力和自动化技术领先企业ABB机器人部的PS说：“中国将成为增长最快的机器人市

12、场，几年后，中国机器人市场的规模将远远大于世界第二、第三市场。”工业机器人在很多生产领域的使用实践，在提高生产自动化水平、提高劳动生产率和产品质量和经济效益、改善劳动条件方面有着引人注目的作用，引起了世界各国和社会各阶层的人们的关注。 在新世纪，机器人工业必须发展得更快，得到更广泛的应用。 工业机器人的技术发展趋势从近年来世界机器人推出的产品来看，工业机器人技术向智能化、模块化和系统化方向发展，其发展趋势主要是结构的模块化和可重构控制技术的开放化、PC化， 网络化伺服驱动技术的数字化和分散化多传感器融合技术的实用化在工作环境设计优化和工作灵活性、系统网络化和智能化等方面。在国外，工业机器人技术

13、越来越成熟，已成为标准设备在工业界广泛应用。 因此，瑞典的ABB Robotics、日本的FANUC、Yaskawa、德国的KUKA Roboter美国的Adept Technology、American Robot、Emerson工业自动化、s-t 意大利COMAU、英国AutoTech Robotics、加拿大Jcd International Robotics和以色列Robogroup Tek已经成为该地区的支柱产业。 在国内，工业机器人产业刚起步，但增长势头非常强。 就像中国科学院沈阳自动化所投资成立的新松机器人公司一样，年利润增加了40%左右。作为世界上最大的汽车制造业中国汽车产业对

14、机器人的需求占60%，因此中国非常重视和尊重工业机器人的发展，可见未来机器人行业将取代很多人工。1.2介绍IRB 6400和IRB120型两种机器人1.2.1 IRB6400型机器人一、前言IRB 6400R同种机器人的精度最高，刚性最高，非常适合铝铸件的清扫和前加工等。(1)可靠性高的的正常运行时间长采用成熟的设计，最小化维护工作量，正常工作时间长。(2)安全性好的安全投资先进的运动控制和碰撞检测功能能显着降低工具和工件破损的风险。(3)速度快，工作周期时间短采用ABB独有的控制技术，机器人总是能根据实际载荷优化加速度和减速度，尽可能缩短操作周期时间。(4)高精度的零件生产质量稳定有一流的路

15、径跟踪精度和重复定位精度(RP=1.0mm )，通过组合使用ABB TrueMove功能，该机器人能够与速度无关地始终保持运行路径恒定。(5)坚固耐用的适合严酷的生产环境IRB 6400R机器人采用材料强度高的全钢结构，其手臂经过机械平衡处理，具有两个轴承。 铸造专家型机器人机械臂整体实现了IP67级的密闭性，耐高压蒸汽清洗，非常适合在恶劣的生产环境中应用。2 .技术参数6400R/2.5-200 2.5m 200kg公斤6400R/2.8-200 2.8m 200kg公斤1.2.2 IRB120型机器人性能特性：ABB发布了迄今为止最小的多用途产业机器人紧凑、敏捷轻量的6轴IRB 120，重量仅25kg，负荷3kg (垂直臂4kg )，工作范围达到了580mm。在尺寸大幅缩小的情况下，IRB 120继承了该系列机器人的所有功能和技术，为缩小机器人工作站的占地面积创造了良好的条件。 紧凑的机型结合轻量化的设计，实现了IRB 120卓越的经济性和可靠性，具有低投资、高生产的优点。IRB 120的最大行程