《工业机器人工作站》PPT课件

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1、第一节概述第二节工业机器人第三节工装夹具与变位机第四节工作站的气控系统第五节工作站的电气控制原理第六节工业机器人示教工业机器人工作站工业机器人工作站：进行简单作业，且使用一台或两台机器人的生产体系。工业机器人生产线：进行工序内容多的复杂作业，使用了两台以上机器人的生产体系。第一节概述以一个摩托车车架焊接工作站为例一、焊接对象由十个散件焊接成摩托车车架图5-2车架焊缝标识图二、工作站的划分划分结果：主管焊第一工作站—预点焊第二工作站—完成焊车架焊第三工作站—预点焊第四工作站—完成焊仅介绍第一工作站划分原因：①散件夹紧机构不能干涉②便于焊枪作业③焊接时间与辅助时间之和应满足年生产量要求图5-4摩托

2、车车架焊接生产线总体布局图组成：机器人；机器人控制系统；变位机；夹具体；未端执行器；电焊机；辅助装置；气动系统等。1.机器人选型因素：驱动方式传动形式自由度数结构可搬重量工作空间按具体作业要求选本例选垂直关节型六自由度机器人。三、工作站布局及组成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）、气动、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。3.未端执行器（手爪）（专门设计）根据工件特点，作业要求及设计焊枪：送丝机经送丝管送焊丝焊丝正极

3、、工件负极丝周围惰性保护气体冷却水冷却焊丝管、咀。4.其它1）夹具体；2）电焊机系统；3）辅助装置；4）安全装置可称万能工具（搬运、装配、弧焊、点焊、切割、研磨、喷涂等）一、技术参数（见表5－1）主要参数：可搬重量工作空间重复定位精度各轴最大旋转角度各轴最大旋转速度各轴许用扭转力矩选型相关因素：未端执行器重量工件大小作业条件工作站布局第二节工业机器人选型与其他设计：布局设计未端执行器设计夹具体设计变位机设计本例选：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二、机器人的传动

4、与结构传动示意：S轴：D1→R1腰旋转340°L轴：D2→R2下臂摆240°U轴：D3→R3上臂摆270°R轴：D4→R4上臂转360°B轴：D5→R5手腕摆270°T轴：D6→R6手腕转400°基点P：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图5-9六自由度机器人的传动和外观图图5-10机器人P点的工作空间示意图1.谐波减速器（1）基本构件内齿刚轮+外齿柔轮+波发生器（2）传动关系柔轮Zg<刚轮Zb波发生器长轴处,柔、刚轮齿啮合短轴处，柔、刚轮齿脱开啮合柔轮齿圈任一点径向位移呈近

5、似于余弦波形变化波发生器一周——柔轮反向转ΔZ/Zg周(3)扁平型谐波减速器实质：两级传动（共用柔轮、波发生器）传动比：第一级Zb1,Zg1；第二级Zb2,Zg2取Zg1=Zg2=Zb2∴i=-(Zb1-Zg1)/Zg特点：大大缩短减速器轴向长度（4）优点：传动比大；传动平稳、效率高齿面磨损小、均匀；精度高、回差小；实现同轴传动。2.RV摆线针轮减速器由一级行星轮系再串联一级摆线针轮减速器而成传动原理：一个输入轴齿轮带动周向分布的行星轮，与行星轮联接的偏心轴带动两个径向对置的RV摆线齿轮，在内齿为园柱销的固定壳体上滚动，其上的非圆柱销轴带动盘式输出轴转动。传动比：式中：Z1－小齿轮Z2－行星

6、轮Z3－摆线轮Z4－壳体特点：比谐波传动速比大刚性大，GD2小同轴传动结构紧凑、效率高3.S轴结构电机减速器安装在机器人底座内部电机与减速器壳连成一体，并与转动体连接。减速器输出盘与底座连接当电机转动，由于输出盘不动，迫使电机减速器带动转动体转动。旋转体与固定底座间用推力向心交叉短园柱滚子轴承。两个极限开关及死挡铁限制其极限位置。4.L轴和U轴结构图左侧为L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

7、、并密封5.R轴结构上臂前段用两圆锥滚子轴承支承于后段内；电机及减速器装于后段内，输出转盘与上臂前段连接；调节螺母用来调整轴承间隙。6.B轴和T轴结构B轴：◆T轴电机装于上臂前段内部◆手腕用一对园锥滚子轴承支承在上臂前部◆B轴电机—锥齿轮—同步齿形带—谐波减速器—手腕◆锥齿轮轴和B轴由向心球轴承支承T轴：◆T轴电机—锥齿轮—同步齿形带—锥齿轮—谐波减速器—手腕◆手腕轴由一对园锥滚子轴承支承在手腕体