工业机器人的主要技术参数_图文(精)
工业机器人的主要技术参数
工业机器人的种类、用途以及用户要求都不尽相同。但工业机器人的主要技术参数应包括以下几种:自由度、精度、工作范围、最大工作速度和承载能力。 1. 自由度
机器人所具有的独立坐标轴运动的数目,一般不包括手爪(或末端执行器的开合自由度。在三维空间中表述一个物体的位置和姿态需要 6个自由度。但是,工业机器人的自由度是根据其用途而设计的,可能小于 6个也可能大于 6个自由度。例如,日本日立公司生产的 A4020装配机器人有 4个自由度,可以在印制电路板上接插电子元器件;
PUMA562机器人具有 6个自由度(见图 1.11~图 1.13, 可以进行复杂空间曲面的弧焊作业。从运动学的观点看,在完成某一特定作业时具有多余自由度的机器人,叫做冗余自由度机器人,又叫冗余度机器人。例如, PUMA562机器人去执行印制电路板上接插元器件的作业时就是一个冗余度自由机器人。利用冗余的自由度可以增加机器人的灵活性,躲避障碍物和改善动力性能。人的手臂共有 7个自由度,所以工作起来很灵巧,手部可回避障碍物,从不同方向到达目的地。
2.精度
工业机器人精度是指定位精度和重复定位精度。定位精度是指机器人手部实际到达位置与目标位置之间的差异,用反复多次测试的定位结果的代表点与指定位置之间的距离来表示。重复定位精度是指机器人重复定位手部于同一目标位置的能力,以实际位置值的分散程度来表示。实际应用中常以重复测试结果的标准偏差值的 3倍来表示, 它是衡量一列误差值的密集度。图 1.14所示为工业机器人定位精度与重复定位精度图例。
(a重复定位精度的测定
(:b合理的定位精度,良好的重复定位精度
(C良好的定位精度,较差的重复定位精度 (d 很差的定位精度,良好的重复定位精度
2. 工作范围
工作范围是指机器人手臂末端或手腕中心所能到达的所有点的集合,也叫做工作区域。因为末端操作器的形状和尺寸是多种多样的,为了真实地反映机器人的特征参数,一般工作范围是指不安装末端操作器的工作区域。工作范围的形状和大小是十分重要的,机器人在执行某作业时可能会因为存在手部不能到达的作业死区而不能完成任务,如图 1.15所示。
3.最大工作速度
最大工作速度,有的厂家指工业机器人自由度上最大的稳定速度,有的厂家指手臂大合成速度, 通常欧洲技术参数中就有说明。工作速度越高, 工作效率就越高。但是,工作速度越高就要花费更多的时间去升速或降速。
4.承载能力
承载能力是指机器人在工作范围内的任何位置上所能承受的最大质量。承载能力不仅决定于负载的质量,而且与机器人运行的速度、加速度的大小和方向
有关。为了安全起见,承载能力这一技术指标是指高速运行时的承载能力。承载能力不仅指负载,而且包括了机器人末端操作器的质量。
工业机器人应用技术课程标准
《工业机器人应用技术》课程标准 课程名称：工业机器人应用技术 课程性质：职业技术课 学分：2 计划学时：32 1前言 《工业机器人应用技术》课程是机电一体化各专业方向的一门专业技术课，是一门多学科的综合性技术，它涉及自动控制、计算机、传感器、人工智能、电子技术和机械工程等多学科的内容。其目的是使学生了解工业机器人的基本结构，了解和掌握工业机器人的基本知识，使学生对机器人及其控制系统有一个完整的理解，培养学生在机器人技术方面分析与解决问题的能力，培养学生在机器人技术方面具有一定的动手能力，为毕业后从事专业工作打下必要的机器人技术基础。 1.1课程定位 本课程的教学以高等职业教育培养目标为依据，遵循“结合理论联系实际，应知、应会”的原则，以拓展学生专业知识覆盖面为重点；注重培养学生的专业思维能力。重点通过对主流工业机器人产品的讲解，使学生对当前工业机器人的技术现状有较为全面的了解，对工业机器人技术的发展趋势有一个明确的认识，为学生进入社会做前导；把创新素质的培养贯穿于教学中。采用行之有效的教学方法，注重发展学生专业思维和专业应用能力，通过简单具体的实例深入浅出地讲解专业领域的知识。 1.2设计思路
以点带面，讲解授课为主的教学方式。课程主要可以分为机械、运动、控制、感觉等几个部分，内容较多。课堂教学上，我们使用重点突破的方法，讲解一个或者两个典型的实例，让学生触类旁通，举一反三，从而带动整个知识面的学习。 我们让学生联系已学各门科目的知识点，达到温故知新的目的。由于涉及的已学课程较多，学生由于基础薄弱，前面课程的遗忘率不容忽视，所以在讲解的过程中，对一些重要的知识点，我们还要做一个较为详细的说明，从而可以加强学生的知识储备，为本课程的学习扫清障碍。 传统的教学手段与现代教育技术手段灵活运用：板书、实物模型、多媒体课件等。尤其是在机械部分，考虑到学生的立体思维能力较为薄弱，多媒体和实物模型的使用能更好地帮助学生理解工业机器人各部分的工作原理。 2课程目标 2.1总体目标 《工业机器人应用技术》是一门培养学生具有机器人设计和使用方面基础知识的专业课，本课程主要研究机器人的结构设计与基本理论。通过本课程的学习，使学生掌握工业机器人基本概念、机器人运动学理论、工业机器人机械系统设计、工业机器人控制等方面的知识。 2.2具体目标 2.2.1知识目标 1．了解机器人的由来与发展、组成与技术参数，掌握机器人分类与应用，对各类机器人有较系统地完整认识。 2．了解机器人运动学、动力学的基本概念，能进行简单机器人的位姿分析和运动分析。
机器人性能指标
1.自由度冗余自由度可以增加机器人的灵活性、躲避障碍物与改善动力性能。人的手臂(大 臂、小臂、手腕)共有7个自由度,所以工作起来很灵巧,手部可回避障碍而从不同方向到达同一个目的点。 2.定位精度(positioning accuracy):指机器人末端参考点实际到达的位置与所需要到达的理 想位置之间的差距。 3.重复性或重复精度:指机器人重复到达某一目标位置的差异程度;或在相同的位置指令下, 机器人连续重复若干次其位置的分散情况。它就是衡量一列误差值的密集程度,即重复度。 4.工作空间(Working Space):机器人手腕参考点或末端操作器安装点(不包括末端操作器)所 能到达的所有空间区域,一般不包括末端操作器本身所能到达的区域。 5.工作速度:机器人各个方向的移动速度或转动速度。 6.承载能力:机器人在工作范围内的任何位姿上所能承受的最大质量 工业机器人类型 首先要知道的就是您的机器人要用于何处。这就是您选择需要购买的机器人种类时的首
要条件。如果您只就是要一个紧凑的拾取与放置机器人,Scara机器人就是不错的选择。如果想快速放置小型物品,Delta机器人就是最好的选择。如果您想机器人在工人旁边一起工作,您就应该选择协作机器人。下面就是一些具体的指标。 机器人负载 负载就是指机器人在工作时能够承受的最大载重。如果您需要将零件从一台机器处搬至另外一处,您就需要将零件的重量与机器人抓手的重量计算在负载内。 自由度(轴数) 机器人轴的数量决定了其自由度。如果只就是进行一些简单的应用,例如在传送带之间拾取放置零件,那么4轴的机器人就足够了。如果机器人需要在一个狭小的空间内工作,而且机械臂需要扭曲反转,6轴或者7轴的机器人就是最好的选择。轴的数量选择通常取决于具体的应用。需要注意的就是,轴数多一点并不只为灵活性。事实上,如果您在想把机器人还用于其它的应用,您可能需要更多的轴,“轴”到用时方恨少。不过轴多的也有缺点,如果一个6轴的机器人您只需要其中的4轴,您还就是得为剩下的那2个轴编程。 机器人制造商倾向于用稍微有区别的名字为轴或者关节命名。一般来说,最靠近机器人基座的关节为J1,接下来就是J2,J3,J4以此类推,直到腕部。还有一些厂商像安川莫托曼则使用字母为轴命名。 最大运动范围 在选择机器人的时候,您需要了解机器人要到达的最大距离。选择机器人不单要关注负载,还要关注其最大运动范围。每一个公司都会给出机器人的运动范围,您可以从中瞧出就是否符合您应用的需要。最大垂直运动范围就是指机器人腕部能够到达的最低点(通常低于机器人的基座)与最高点之间的范围。最大水平运动范围就是指机器人腕部能水平到达的最远点与机器人基座中心线的距离。您还需要参考最大动作范围(用度表示)。这些规格不同的机器人区别很大,对某些特定的应用存在限制。 重复精度 这个参数的选择也取决于应用。重复精度就是机器人在完成每一个循环后,到达同一位置的精确度/差异度。通常来说,机器人可以达到0、5mm以内的精度,甚至更高。例如,如果机器人就是用于制造电路板,您就需要一台超高重复精度的机器人。如果所从事的应用精度要求不高,那么机器人的重复精度也可以不用那么高。精度在2D视图中通常用“±”表示。实际上,由于机器人并不就是线性的,其可以在公差半径内的任何位置。 速度 速度对于不同的用户需求也不同。它取决于工作需要完成的时间。规格表上通常只就是给出最大速度,机器人能提供的速度介于0与最大速度之间。其单位通常为度/秒。一些机器人制造商还给出了最大加速度。 机器人重量 机器人重量对于设计机器人单元也就是一个重要的参数。如果工业机器人需要安装在定制的工作台甚至轨道上,您需要知道它的重量并设计相应的支撑。 制动与惯性力矩 机器人制造商一般都会给出制动系统的相关信息。一些机器人会给出所有轴的制动信息。为在工作空间内确定精准与可重复的位置,您需要足够数量的制动。机器人特定部位的惯性力矩可以向制造商索取。这对于机器人的安全至关重要。同时还应该关注各轴的允许力矩。例如您的应用需要一定的力矩去完成时,就需要检查该轴的允许力矩能否满足要求。如果不能,机器人很可能会因为超负载而故障。 防护等级 这个也取决于机器人的应用时所需要的防护等级。机器人与食品相关的产品、实验室仪器、
松下机器人维护保养
第 1 章. 维护、保养手册 定期的维护与检查是机器人正常运转所必需的，同时也确保作业时设备与人员的安全。 (1) 每日检查。 (2) 每500小时（每3个月）检查。 (3) 每2000小时（每1年）检查。 (4) 每4000小时（每2年）检查。 (5) 每6000小时（每3年）检查。 (6) 每8000小时（每4年）检查。 (7) 每10000小时（每5年）检查。 ?检查间隔根据标准操作小时来设定，实际施行时请按小时或年月较短的一方来进行。 ?在双工作台的系统中，正常情况下应每1.5个月进行一次500小时检查。 ?检查时间为控制柜处于闭合状态下的时间。?进行每2000小时检查时，建议用户施行全面检查（包括我们所规定的检查项目在内）。?如果您已经与我公司签订了检查合同，我们将按2000小时（每1年）的间隔进行检查。
闭合电源前需要检查的项目 闭合电源后需要检查的项目
?如果与我们签订了合同，我们将进行2000-小时(每年)检查。?检查时更换零件收费。
第 2 章. Maintenance and inspection manual Maintenance and inspection are inevitable to ensure full functions and performance of the robot and at the same time to ensure safety during operation. (1) Daily inspections (2) Inspections every 500 hours (every 3 month) (3) Inspections every 2,000 hours (every year) (4) Inspections every 4,000 hours (every 2 year) (5) Inspections every 6,000 hours (every 3 year) (6) Inspections every 8,000 hours (every 4 year) (7) Inspections every 10,000 hours (every 5 year) ?Since the inspection intervals are set according to standard operation hours, apply either months or hours whichever is shorter as the standard. ?In case of operation on two shifts, the every 500-hour inspection shall normally be performed every 1.5 months. ?Hours correspond to time while the controller is in ON state. ?It is recommended to have the overall inspection including overhauls specified by us at the time of every 2000-hour inspection. ?If you enter into a periodical inspection contract with our company, our periodical inspections will start with a 2000-hour (yearly) inspection.
工业机器人的主要技术参数
工业机器人的主要技术参数 工业机器人的种类、用途以及用户要求都不尽相同。但工业机器人的主要技术参数应包括以下几种：自由度、精度、工作范围、最大工作速度和承载能力。 1. 自由度 机器人所具有的独立坐标轴运动的数目，一般不包括手爪（或末端执行器）的开合自由度。在三维空间中表述一个物体的位置和姿态需要6个自由度。但是，工业机器人的自由度是根据其用途而设计的，可能小于6个也可能大于6个自由度。例如，日本日立公司生产的A4020装配机器人有4个自由度，可以在印制电路板上接插电子元器件； PUMA562机器人具有6个自由度（见图1.11～图1.13),可以进行复杂空间曲面的弧焊作业。从运动学的观点看，在完成某一特定作业时具有多余自由度的机器人，叫做冗余自由度机器人，又叫冗余度机器人。例如，PUMA562机器人去执行印制电路板上接插元器件的作业时就是一个冗余度自由机器人。利用冗余的自由度可以增加机器人的灵活性，躲避障碍物和改善动力性能。 人的手臂共有7个自由度，所以工作起来很灵巧，手部可回避障碍物，从不同方向到达目的地。 2.精度 工业机器人精度是指定位精度和重复定位精度。定位精度是指机器人手部实际到达位置与目标位置之间的差异，用反复多次测试的定位结果的代表点与指定位置之间的距离来表示。重复定位精度是指机器人重复定位手部于同一目标位置的能力，以实际位置值的分散程度来表示。实际应用中常以重复测试结果的标准偏差值的3倍来表示，它是衡量一列误差值的密集度。图1.14所示为工业机器人定位精度与重复定位精度图例。 (a)重复定位精度的测定 (:b)合理的定位精度，良好的重复定位精度 (C)良好的定位精度，较差的重复定位精度（d)很差的定位精度，良好的重复定位精度 2. 工作范围 工作范围是指机器人手臂末端或手腕中心所能到达的所有点的集合，也叫做工作区域。因为末端操作器的形状和尺寸是多种多样的，为了真实地反映机器人的特征参数，一般工作范围是指不安装末端操作器的工作区域。工作范围的形状和大小是十分重要的，机器人在执行某作业时可能会因为存在手部不能到达的作业死区而不能完成任务，如图1.15所示。 3.最大工作速度 最大工作速度，有的厂家指工业机器人自由度上最大的稳定速度，有的厂家指手臂大合成速度，通常欧洲技术参数中就有说明。工作速度越高，工作效率就越高。但是，工作速度越高就要花费更多的时间去升速或降速。 4.承载能力 承载能力是指机器人在工作范围内的任何位置上所能承受的最大质量。承载能力不仅决定于负载的质量，而且与机器人运行的速度、加速度的大小和方向
工业机器人的基本参数和性能指标
工业机器人的基本参数和性能指标 表示机器人特性的基本参数和性能指标主要有工作空间、自由度、有效负载、运动精度、运动特性、动态特性等。 (1)工作空间（Work space）工作空间是指机器人臂杆的特定部位在一定条件下所能到达空间的位置集合。工作空间的性状和大小反映了机器人工作能力的大小。理解机器人的工作空间时，要注意以下几点： 1)通常工业机器人说明书中表示的工作空间指的是手腕上机械接口坐标系的原点在空间能达到的范围，也即手腕端部法兰的中心点在空间所能到达的范围，而不是末端执行器端点所能达到的范围。因此，在设计和选用时，要注意安装末端执行器后，机器人实际所能达到的工作空间。 2)机器人说明书上提供的工作空间往往要小于运动学意义上的最大空间。这是因为在可达空间中，手臂位姿不同时有效负载、允许达到的最大速度和最大加速度都不一样，在臂杆最大位置允许的极限值通常要比其他位置的小些。此外，在机器人的最大可达空间边界上可能存在自由度退化的问题，此时的位姿称为奇异位形，而且在奇异位形周围相当大的范围内都会出现自由度进化现象，这部分工作空间在机器人工作时都不能被利用。 3)除了在工作守闻边缘，实际应用中的工业机器人还可能由于受到机械结构的限制，在工作空间的内部也存在着臂端不能达到的区域，这就是常说的空洞或空腔。空腔是指在工作空间内臂端不能达到的完全封闭空间。而空洞是指在沿转轴周围全长上臂端都不能达到的空间。 (2)运动自由度是指机器人操作机在空间运动所需的变量数，用以表示机器人动作灵活程度的参数，一般是以沿轴线移动和绕轴线转动的独立运动的数目来表示。
自由物体在空间自六个自由度（三个转动自由度和三个移动自由度）。工业机器人往往是个开式连杆系，每个关节运动副只有一个自由度，因此通常机器人的自由度数目就等于其关节数。机器人的自由度数目越多，功能就越强。日前工业机器人通常具有4—6个自由度。当机器人的关节数（自由度）增加到对末端执行器的定向和定位不再起作用时，便出现了冗余自由度。冗余度的出现增加了机器人工作的灵活型，但也使控制变得更加复杂。 工业机器人在运动方式上，总可以分为直线运动（简记为P）和旋转运动（简记为R）两种，应用简记符号P和R可以表示操作机运动自由度的特点，如RPRR表示机器人操作机具有四个自由度，从基座开始到臂端，关节运动的方式依次为旋转-直线-旋转-旋转。此外，工业机器人的运动自由度还有运动范围的限制。 (3)有效负载(Payload) 有效负载是指机器人操作机在工作时臂端可能搬运的物体重量或所能承受的力或力矩，用以表示操作机的负荷能力。 机器人在不同位姿时，允许的最大可搬运质量是不同的，因此机器人的额定可搬运质量是指其臂杆在工作空间中任意位姿时腕关节端部都能搬运的最大质量。 (4)运动精度(Accurucy) 机器人机械系统的精度主要涉及位姿精度、重复位姿精度、轨迹精度、重复轨迹精度等。 位姿精度是指指令位姿和从同一方向接近该指令位姿时各实到位置中心之间的偏差。重复位姿精度是指对同指令位姿从同一方向重复响应n次后实到位姿的不一致程度。 轨迹精度是指机器人机械接口从同一方向n次跟随指令轨迹的接近程度。轨迹重复精度是指对一给定轨迹在同方向跟随n次后实到轨迹之间的不一致程度。
工业机器人的基本参数和性能指标知识讲解
工业机器人的基本参数和性能指标
工业机器人的基本参数和性能指标 表示机器人特性的基本参数和性能指标主要有工作空间、自由度、有效负载、运动精度、运动特性、动态特性等。 (1)工作空间（Work space）工作空间是指机器人臂杆的特定部位在一定条件下所能到达空间的位置集合。工作空间的性状和大小反映了机器人工作能力的大小。理解机器人的工作空间时，要注意以下几点： 1)通常工业机器人说明书中表示的工作空间指的是手腕上机械接口坐标系的原点在空间能达到的范围，也即手腕端部法兰的中心点在空间所能到达的范围，而不是末端执行器端点所能达到的范围。因此，在设计和选用时，要注意安装末端执行器后，机器人实际所能达到的工作空间。 2)机器人说明书上提供的工作空间往往要小于运动学意义上的最大空间。这是因为在可达空间中，手臂位姿不同时有效负载、允许达到的最大速度和最大加速度都不一样，在臂杆最大位置允许的极限值通常要比其他位置的小些。此外，在机器人的最大可达空间边界上可能存在自由度退化的问题，此时的位姿称为奇异位形，而且在奇异位形周围相当大的范围内都会出现自由度进化现象，这部分工作空间在机器人工作时都不能被利用。 3)除了在工作守闻边缘，实际应用中的工业机器人还可能由于受到机械结构的限制，在工作空间的内部也存在着臂端不能达到的区域，这就是常说的空洞或空腔。空腔是指在工作空间内臂端不能达到的完全封闭空间。而空洞是指在沿转轴周围全长上臂端都不能达到的空间。
(2)运动自由度是指机器人操作机在空间运动所需的变量数，用以表示机器人动作灵活程度的参数，一般是以沿轴线移动和绕轴线转动的独立运动的数目来表示。 自由物体在空间自六个自由度（三个转动自由度和三个移动自由度）。工业机器人往往是个开式连杆系，每个关节运动副只有一个自由度，因此通常机器人的自由度数目就等于其关节数。机器人的自由度数目越多，功能就越强。日前工业机器人通常具有4—6个自由度。当机器人的关节数（自由度）增加到对末端执行器的定向和定位不再起作用时，便出现了冗余自由度。冗余度的出现增加了机器人工作的灵活型，但也使控制变得更加复杂。 工业机器人在运动方式上，总可以分为直线运动（简记为P）和旋转运动（简记为R）两种，应用简记符号P和R可以表示操作机运动自由度的特点，如RPRR表示机器人操作机具有四个自由度，从基座开始到臂端，关节运动的方式依次为旋转-直线-旋转-旋转。此外，工业机器人的运动自由度还有运动范围的限制。 (3)有效负载(Payload) 有效负载是指机器人操作机在工作时臂端可能搬运的物体重量或所能承受的力或力矩，用以表示操作机的负荷能力。 机器人在不同位姿时，允许的最大可搬运质量是不同的，因此机器人的额定可搬运质量是指其臂杆在工作空间中任意位姿时腕关节端部都能搬运的最大质量。
焊接机器人主要技术指标
焊接机器人主要技术指标 选择和购买焊接机器人时，全面和确切地了解其性能指标十分重要。使用机器人时，掌握其主要技术指标更是正确使用的前提。各厂家在其机器人产品说明书上所列的技术指标往往比较简单，有些性能指标要根据实用的需要在谈判和考察中深入了解。 焊接机器人的主要技术指标可分为两大部分，机器人的通用指标和焊接机器人的专门指标。 (1) 机器人通用技术指标 1) 自由度数这是反映机器人灵活性的重要指标。一般来说，有3 个自由度数就可以达到机器人工作空间任何一点，但焊接不仅要达到空间某位置，而且要保证焊枪( 割具或焊钳) 的空间姿态。因此，对弧焊和切割机器人至少需要5 个自由度，点焊机器人需要6 个自由度。 2) 负载指机器人末端能承受的额定载荷，焊枪及其电缆、割具及气管、焊钳及电缆、冷却水管等都属负载。因此，弧焊和切割机器人的负载能力为6 ～10kg，点焊机器人如使用一体式变压器和焊钳一体式焊钳，其负载能力应为60 ～90kg ，如用分离式焊钳，其负载能力应为40 ～50kg。 3) 工作空间厂家所给出的工作空间是机器人未装任何末端操作器情况下的最大可达空间，用图形来表示。应特别注意的是，在装上焊枪( 或焊钳) 等后，又需要保证焊枪姿态。实际的可焊接空间，会比厂家给出的小一层，需要认真地用比例作图法或模型法核算一下，以判断是否满足实际需要。 4) 最大速度这在生产中是影响生产效率的重要指标。产品说明书给出的是在各轴联动情况下，机器人手腕末端所能达到的最大线速度。由于焊接要求的速度较低，最大速度只影响焊枪( 或焊钳) 的到位、空行程和结束返回时间。一般情况下，焊接机器人割机器人要视不同的切割方法而定。 5) 点到点重复精度这是机器人性能的最重要指标之一。对点焊机器人，从工艺要求出发，其精度应达到焊钳电极直径的1／2 以下，即+ 1 ～2mm 。对弧焊机器人，则应小于焊丝直径的1／2 ，即0．2 ～0．4mm 。 6) 轨迹重复精度这项指标对弧焊机器人和切割机器人十分重要，但各机器人厂家都不给出这项指标，因为测量比较复杂。但各机器人厂家内部都做这项测量，应坚持索要其精度数据，对弧焊和切割机器人，其轨迹重复精度应小于
工业机器人编程技术实训课程标准
工业机器人编程技术课程标准 一、课程基本信息 先修课程：电工技术基础、电气控制与PLC、电子技术基础 后续课程：工业机器人安装与调试实训 课程类型：专业必修 二、课程性质 “工业机器人编程技术”是机电专业的一门专业核心课，是在相关专业学习课程学完后的一门综合性课程。机器人技术是一门跨多个学科的综合性技术，涉及自动控制、计算机、传感器、人工智能、电子技术和机械工程等多种学科的内容。本课程的先导课程为：“电工电子技术”、“电气控制与PLC”、“机电设备故障诊断与维修”“工业机器人安装与调试”，经过这四门课程的学习，学生已具备机械部件故障诊断与维修方法、机电设备电器控制、电子产品焊装调试、软件编程和机械图和电器原理图的识读能力。已基本具备学习本课程的知识、技能基础。《工业机器人编程技术》后续课程为《自动化工业生产的安装与调试实训》，进一步学习生产自动化的能力与技能。本课程在专业教学与实践工作之间起了承前启后的桥梁作用，是工业机器人技术专业人才培养过程重要的环节。 三、课程的基本理念 以学生为主体，以工学结合为宗旨，以岗位职业能力的培养为重点，目的是强化学生的工程实践能力与创新能力。“工业机器人编程技术”课程在设计教学思路和理念时，采用基于项目教学的课程教学模式。根据专业人才培养目标及岗位群对学生岗位能力提
出的要求，明确课程目标，分析岗位工作过程，确定岗位典型工作任务，并根据典型工作任务整合教学内容，设计相应的实训项目，注重培养学生的专业能力、方法能力、创新能力和社会能力。 四、课程设计 该该课程是依据“机电一体化专业工作任务与职业能力分析表”中的职业岗位工作项目设置的。其总体设计思路是为以工作任务为中心组织课程内容，让学生在完成具体项目的过程中构建相关理论知识，发展职业能力。课程内容突出对学生职业能力的训练，并融合了相关职业资格证书对知识、技能和态度的要求。 通过对课程内容高度归纳，概括了工业机器人系统构成、机器手动操作、机器人编程控制、机器人参数设定及程序管理等，容的组织是由易到难，由浅入深，由基本理论知识到提高知识与技能训练。学生通过学习，基本掌握本课程的核心知识与技能，初步具备工业机器人现场编程能力以及有关的创新创业技能。 五、课程的目标 （一）总目标 本课程以面向就业岗位为导向，结合工业机器人技术能力目标，对本课程进行了知识体系重构。整个学习过程突出了职业性、实践性和实用性的特点。教学知识点由工业机器人的开关机操作到认识示教器，再到手动操作方法、自动运行方法，学习内容逐渐深化。通过本门学习领域课程工作任务的完成，使学生达到理论联系实际、活学活用的基本目标，提高其实际应用技能，并使学生养成善于观察、独立思考的习惯，同时通过教学过程中的案例分析强化学生的职业道德意识和职业素质养成意识以及创新思维的能力。 （二）具体目标： 1、知识：
工业机器人分类本体结构及技术指标
工业机器人分类、本体结构和技术指标 “工业机器人”专项技能培训——杜宇 英属哥伦比亚大学（UBC）博士 大连大华中天科技有限公司CEO 主要内容 一、常用运动学构型 二、机器人的主要技术参数 三、机器人常用材料 四、机器人主要结构 五、机器人的控制系统 一、常用运动学构形 1、笛卡尔操作臂 优点：很容易通过计算机控制实现，容易达到高精度。 缺点：妨碍工作, 且占地面积大, 运动速度低, 密封性不好。 ①焊接、搬运、上下料、包装、码垛、拆垛、检测、探伤、 分类、装配、贴标、喷码、打码、（软仿型）喷涂、目标跟 随、排爆等一系列工作。 ②特别适用于多品种，便批量的柔性化作业，对于稳定，提 高产品质量，提高劳动生产率，改善劳动条件和产品的快速 更新换代有着十分重要的作用。 2、铰链型操作臂（关节型） 关节机器人的关节全都是旋转的, 类似于人的手臂,工业机器人中最 常见的结构。它的工作范围较为复杂。 ①汽车零配件、模具、钣金件、塑料制品、运动器材、玻璃制品、陶 瓷、航空等的快速检测及产品开发。 ②车身装配、通用机械装配等制造质量控制等的三坐标测量及误差检 测。 ③古董、艺术品、雕塑、卡通人物造型、人像制品等的快速原型制作。 ④汽车整车现场测量和检测。 ⑤人体形状测量、骨骼等医疗器材制作、人体外形制作、医学整容等。 3、SCARA操作臂 SCARA机器人常用于装配作业, 最显著的特点是它们 在x-y平面上的运动具有较大的柔性, 而沿z轴具有 很强的刚性, 所以, 它具有选择性的柔性。这种机器 人在装配作业中获得了较好的应用。 ①大量用于装配印刷电路板和电子零部件 ②搬动和取放物件，如集成电路板等 ③广泛应用于塑料工业、汽车工业、电子产品工业、 药品工业和食品工业等领域. ④搬取零件和装配工作。
工业机器人的结构与技术参数
工业机器人的结构与技术参数 工业机器人是集机械、电子、控制、计算机、传感器、人工智能等多学科先进技术于一体的现代制造业重要的自动化装备。自从1962年美国研制出世界上第一台工业机器人以来，机器人技术及其产品发展很快，已成为柔性制造系统(FMS)、自动化工厂(FA)、计算机集成制造系统(CIMS)的自动化工具。 广泛采用工业机器人，不仅可提高产品的质量与产量，而且对保障人身安全，改善劳动环境，减轻劳动强度，提高劳动生产率，节约原材料消耗以及降低生产成本，有着十分重要的意义。和计算机、网络技术一样，工业机器人的广泛应用正在日益改变着人类的生产和生活方式。 一、常用运动学构形 1、笛卡尔操作臂
优点：很容易通过计算机控制实现，容易达到高精度。缺点：妨碍工作, 且占地面积大, 运动速度低, 密封性不好。 ①焊接、搬运、上下料、包装、码垛、拆垛、检测、探伤、分类、装配、贴标、喷码、打码、(软仿型)喷涂、目标跟随、排爆等一系列工作。 ②特别适用于多品种，便批量的柔性化作业，对于稳定，提高产品质量，提高劳动生产率，改善劳动条件和产品的快速更新换代有着十分重要的作用。 2、铰链型操作臂(关节型) 关节的关节全都是旋转的，类似于人的手臂,工业机器人中最常见的结构。它的工作范围较为复杂。
①汽车零配件、模具、钣金件、塑料制品、运动器材、玻璃制品、陶瓷、航空等的快速检测及产品开发。 ②车身装配、通用机械装配等制造质量控制等的三坐标测量及误差检测。 ③古董、艺术品、雕塑、卡通人物造型、人像制品等的快速原型制作。 ④汽车整车现场测量和检测。 ⑤人体形状测量、骨骼等医疗器材制作、人体外形制作、医学整容等。 3、SCARA操作臂
松下焊接机器人操作规程
松下机器人操作规程 一、资格要求： 1.1设备操作人员必须经过松下机器人的专业培训，取得机器人操作合格证后 上岗。 1.2没有使用部门的领导安排，不得擅自对设备的内部设定修改。 1.3禁止有参加培训的人员，擅自非法操作设备。 二、设备操作前的检查： 2.1机器人本体、控制柜、焊接电源示教盒及各附件连接电缆的外观良好。 2.2消耗品(焊丝、气体、导电嘴等)的确认，库存是否足够。 2.3部品件的夹具工作状况确认。 2.4设备急停按钮的有效确认。 2.5设备周边环境的确认(无易燃、易爆物及其他与工作不相关物品)。 2.6操作人员必要劳保用品的确认。 三、设备操作规程的规定： 3.1遵守设备上的危险、警告、注意、强制、禁止标志. 3.2依照正常的顺序对设备进行开机、关机。 3.3设备启动前一定要确认机器人工作范围内无干涉。 3.4设备工作中停顿，在示教盒上一般会有相应画面的显示，在画面显示的信 息没有得到记录并处理时，不要继续操作设备。 3.5操作人员除对焊接程序的修正外，禁止作其它影响设备正常工作的操作。 3.6因工作需要，对设备进行相应的改造时，需知会设备供应商，作相应的确 认。 3.7设备出现焊接过程中出现与平常不一样情况时，一定要找到造成这种不一
样状况的原因才能操作设备(工件、夹具、消耗品、设备)。 3.8对设备的清洁,严禁用水或其他液态清洁剂或含有水份的压缩空气。 3.9禁止对机器人本体擅自添加任何油品。 3.10机器人示教盒及电缆属于易损件，平时应加以保护，特别是不使用时要 放置于安全位置。 3.11设备每次开始运行或停顿，均要停放在安全位置。 3.12设备运作过程中，出现任何异常，应停止工作，记录异常情况，并知会 设备供应商，确认是否可继续工作。 四、设备点检与保养： 4.1每天开机前对设备的外观良好确认。 4.2每周对焊接电源及机器人本体清洁。 4.3依照设备定期保养表对设备进行保养。 4.4设备点检与保养建议由专业人员对应。 五、相关记录 5.1点检表（客户根据设备点检内容按ISO的规定自行作成点检表） 5.2保养及维修记录（客户按ISO的规定对每台设备自行作成保养及维修记录 表）
3工业机器人主要技术参数
1.2.2工业机器人技术参数 工业机器人制造商在产品供货时一般会提供相应的技术数据?如表1-1为FANUC工业机器人机器人M-10iA/12的主要技术参数。 M-10iA主要技术参数 M-10iA运动范围
M-IOrA M-10iA 机器人本体配置 ■■廉 *Ajrri 珂呼 h M 4Di* Momm M ，0iA-6L &6Qmir 中心 J5 axis- fMatior OiiWir
R-30iB_Contorller Mate 型控制箱体（M-10iA ）
主控制轴卡支持最多24根轴，且可通过辅助轴卡支持最多36根轴 可快速更换的放大器（小于5分钟） 彩色，具网络浏览功能，易于编程且可自定义用户界面 的iPendant 多样的I/O连接方式针对各种应用的丰富的软件功能包 R-30iB控制器配置 Item /名称Specification / 配置 Cab in et / 箱体R-30iB控制柜Mate柜体（三相电源） 1 Ma in Board / 主板Main board A(Standard) / 标准主板 2 4 CPU Card / CPU 卡CPU card Sta ndard(DRAM 64 MB) 5 FROM & SRAM Card / 内存卡64MB FROM/2MB SRAM Axes servo card /车由控制卡Axes control card 6 axes(Standard)/6 轴控制轴卡 6 7 Servo Amplifier /伺服放大器 6 axes servo amplifier / 6 轴伺服放大器 Ports for file tran sfer / 文件传输 CF card in terface+USB port / CF 卡接口+USB 接口 8 端口 9 Back Panel / 背板槽 2 slot / 2 槽 Communication / 通讯Peripheral cable Direct in( DI/DO=28/24)Mai n Board 10 10m(Open Air) /主板10 通讯(28 进24 出) 11 Teach pendant / 示教盒iPendant with USB port /带USB接口的彩色示教盒 TP cable length / TP 电缆长度10m 12 13 其他配置Operator's Panel En glish/3 mode/without TP disc onnect /3模式操作 面板 200-230V交流电源输入 尽管各厂商所提供的技术参数项目是不完全一样的，工业机器人的结构、用途以及用户的要求也不同，但是，工业机器人的主要参数一般都应有：自由度、工作精度、工作范围、最大工作速度、承载能力等。 1）自由度 自由度是指机器人所具有的独立坐标轴运动的数目，不包括末端执行器（手爪）的开合自由度。如?表1-2所示的单自由度关节通常实现平移、回转或旋转运动。在完成某一特定作业时具有多余自由度的机器人就叫做冗余自由度机器人。亦可简称冗余度机器人。
松下机器人故障手册
A3000焊接控制板CPU异常-焊接控制板的动作异常无①更换焊接控制板(ZUEP5750*) ②更换主CPU板(ZUEP5585*) 1.0 1.5 A3010焊接控制板CPU/传感器 CPU异常 - 焊接控制板或者传感器CPU板的动作异 常 无 ①更换焊接控制板(ZUEP5750*) ②更换传感器CPU板 ③更换主CPU板(ZUEP5585*) 1.0 0.5 1.5 A3011内部区分异常(SNS、 WELD) -主CPU板的动作异常无更换主CPU板(ZUEP5585*) 1.5 A3020焊接控制板DSP异常-焊接控制板的动作异常无更换焊接控制板(ZUEP5750*) 1.0 A3030焊接控制板DSP通讯异常1焊接控制板的动作异常无更换焊接控制板(ZUEP5750*) 1.0 A3030焊接控制板DSP通讯异常2焊接控制板的动作异常无更换焊接控制板(ZUEP5750*) 1.0 A3100焊接控制板通讯异常1主CPU板和焊接控制板不能通讯无①更换焊接控制板(ZUEP5750*) ②更换主CPU板(ZUEP5585*) 1.0 1.5 A3100焊接控制板通讯异常2主CPU板和焊接控制板不能通讯无①更换焊接控制板(ZUEP5750*) ②更换主CPU板(ZUEP5585*) 1.0 1.5 A3100焊接控制板通讯异常3主CPU板和焊接控制板不能通讯无①更换焊接控制板(ZUEP5750*) ②更换主CPU板(ZUEP5585*) 1.0 1.5 A3100焊接控制板通讯异常4主CPU板和焊接控制板不能通讯无①更换焊接控制板(ZUEP5750*) ②更换主CPU板(ZUEP5585*) 1.0 1.5 A3100焊接控制板通讯异常5主CPU板和焊接控制板不能通讯无①更换焊接控制板(ZUEP5750*) ②更换主CPU板(ZUEP5585*) 1.0 1.5 A3100焊接控制板通讯异常1001焊接控制板的动作异常无更换焊接控制板(ZUEP5750*) 1.0 A3100焊接控制板通讯异常1002焊接控制板的动作异常无更换焊接控制板(ZUEP5750*) 1.0 A3100焊接控制板通讯异常2001焊接控制板的动作异常无更换焊接控制板(ZUEP5750*) 1.0 A3200焊接报警：1次过电压-检测出TAWERS电源单元1次侧过电压。 输入电压高于AC225V时会被检测出过电 压。输入为220V时也不排除会发生这种 情况！ ①确认输入电压(应该在AC220V以下) ①改善电源设备 (请注意可能会有瞬间动作！) ②如果电源设备没有过电压的话，请更换焊接电源部 (电源单元：YA-1QD351T00/AEU01427)。 2.0～ A3210焊接报警：缺相异常-检测出TAWERS电源单元缺相。在AUTO模 式下打开伺服后，检测了电源单元内D1 ～电磁开关之间的电压。即使只有半个 波的缺相也会有所反映。 ①确认输入是否为3相(应该在AC170V以上) ①改善电源设备 (请注意可能会有瞬间动作！) ②如果电源设备没有缺相的话，请更换焊接电源部(电 源单元：YA-1QD351T00/AEU01427)。 2.0～ A3220焊接报警：检测出2次侧 主回路异常 - 检测出TAWERS电源单元的2次侧主回路 有异常。2次IGBT打开时，当检测出C-E 之间的电压长时间大于规定数值(4V以 上)的话，将变成该模式。 无 请更换焊接电源部(电源单元：YA- 1QD351T00/AEU01427)。 2.0～ A3230焊接报警：检测出2次侧 过电压 - 在2次侧主回路中加上了「瞬间电压 DC150V或DC120V500μS以上」的电压。 ①确认2次侧主回路和电机电源线的地线。 ②确认焊接控制板和焊接电源板之间的带状 电缆(误检测) ①确认地线位置 ②更换带状电缆 ③更换焊接控制板(ZUEP5750*) ④更换控制装置 0.5 0.5 1.0 2.0～
工业机器人技术演示教学
工业机器人技术
《工业机器人技术》课程标准 课程名称：工业机器人技术 适用专业：机电一体化技术、电气自动化技术 教学模式：课堂教学 总学时：32 实践学时：16 第一部分前言 一、课程性质 工业机器人课程是机电一体化各专业方向的一门专业技术课，是一门多学科的综合性技术，它涉及自动控制、计算机、传感器、人工智能、电子技术和机械工程等多学科的内容。其目的是使学生了解工业机器人的基本结构，了解和掌握工业机器人的基本知识，使学生对机器人及其控制系统有一个完整的理解，培养学生在机器人技术方面分析与解决问题的能力，培养学生在机器人技术方面具有一定的动手能力，为毕业后从事专业工作打下必要的机器人技术基础。 二、课程设计理念 本课程的教学以高等职业教育培养目标为依据，遵循“结合理论联系实际，应知、应会”的原则，以拓展学生专业知识覆盖面为重点； 注重培养学生的专业思维能力。重点通过对主流工业机器人产品的讲解，使学生对当前工业机器人的技术现状有较为全面的了解，对工业机器人技术的发展趋势有一个明确的认识，为学生进入社会做前导； 把创新素质的培养贯穿于教学中。采用行之有效的教学方法，注重发展学生专业思维和专业应用能力，通过简单具体的实例深入浅出地讲解专业领域的知识。 三、课程设计思路 以点带面，讲解授课为主的教学方式。课程主要可以分为机械、运动、控制、感觉等几个部分，内容较多。课堂教学上，我们使用重点突破的方法，讲解一个或者两个典型的实例，让学生触类旁通，举一反三，从而带动整个知识面的学习。
我们让学生联系已学各门科目的知识点，达到温故知新的目的。由于涉及的已学课程较多，学生由于基础薄弱，前面课程的遗忘率不容忽视，所以在讲解的过程中，对一些重要的知识点，我们还要做一个较为详细的说明，从而可以加强学生的知识储备，为本课程的学习扫清障碍。 传统的教学手段与现代教育技术手段灵活运用：板书、实物模型、多媒体课件等。尤其是在机械部分，考虑到学生的立体思维能力较为薄弱，多媒体和实物模型的使用能更好地帮助学生理解工业机器人各部分的工作原理。 第二部分课程目标 一、课程目标 《工业机器人技术》是一门培养学生具有机器人设计和使用方面基础知识的专业课，本课程主要研究机器人的结构设计与基本理论。通过本课程的学习，使学生掌握工业机器人基本概念、机器人运动学理论、工业机器人机械系统设计、工业机器人控制等方面的知识。 本课程的主要目标是培养学生四个方面的能力： 1、掌握工业机器人运动系统设计方法，具有进行总体设计的能力； 2、掌握工业机器人整体性能、主要部件性能的分析方法； 3、掌握工业机器人常用的控制理论与方法，具有进行工业机器人控制系统设计的能力； 4、了解工业机器人的新理论，新方法及发展趋向。 二、职业能力目标 （一）、知识目标 1．了解机器人的由来与发展、组成与技术参数，掌握机器人分类与应用，对各类机器人有较系统地完整认识。 2．了解机器人运动学、动力学的基本概念，能进行简单机器人的位姿分析和运动分析。 3．了解机器人本体基本结构，包括机身及臂部结构、腕部及手部结构、传动及行走机构等。 4．了解机器人轨迹规划和关节插补的基本概念和特点。 5．了解机器人控制系统的构成、编程语言与编程特点。 6．了解工业机器人工作站及生产线的基本组成和特点。 7．对操纵型机器人、智能机器人有一般的了解。
机器人技术基础(课后习题答案)
0.1简述工业机器人的定义，说明机器人的主要特征。 答：机器人是一种用于移动各种材料、零件、工具、或专用装置，通过可编程动作来执行种种任务并具有编程能力的多功能机械手。 1.机器人的动作结构具有类似于人或其他生物体某些器官（肢体、感官等）的功能。 2.机器人具有通用性，工作种类多样，动作程序灵活易变。 3.机器人具有不同程度的智能性，如记忆、感知、推理、决策、学习等。 4.机器人具有独立性，完整的机器人系统在工作中可以不依赖于人的干预。 0.2 工业机器人与数控机床有什么区别？ 答： 1. 机器人的运动为开式运动链而数控机床为闭式运动链； 2.工业机器人一般具有多关节，数控机床一般无关节且均为直角坐标系统； 3.工业机器人是用于工业中各种作业的自动化机器而数控机床应用于冷加工。 4.机器人灵活性好，数控机床灵活性差。 0.5 简述下面几个术语的含义：自有度、重复定位精度、工作范围、工作速度、承载能力。 答：自由度是机器人所具有的独立坐标运动的数目，不包括手爪（末端执行器）的开合自由 度。 重复定位精度是关于精度的统计数据，指机器人重复到达某一确定位置准确的概率， 是重复同一位置的范围，可以用各次不同位置平均值的偏差来表示。 工作范围是指机器人手臂末端或手腕中心所能到达的所有点的集合，也叫工作区域。 工作速度一般指最大工作速度，可以是指自由度上最大的稳定速度，也可以定义为 手臂末端最大的合成速度（通常在技术参数中加以说明）。 承载能力是指机器人在工作范围内的任何位姿上所能承受的最大质量。 0.6 什么叫冗余自由度机器人？ 答：从运动学的观点看，完成某一特定作业时具有多余自由度的机器人称 为冗余自由度机器人。 0.7 题 0.7 图所示为二自由度平面关节型机器人机械手，图中L1=2L2，关节的转角范围是0゜≤θ 1≤ 180゜ ,-90 ゜≤θ 2≤ 180゜ , 画出该机械手的工作范围（画图时可以设L2=3cm）。
《工业机器人技术》课程教学大纲-2009版
《工业机器人技术》课程教学大纲 课程名称：工业机器人技术 英文名称：Industry Robot Technology 课程编码： 学时/学分：18/1 课程性质：选修 适用专业：机械设计制造及其自动化 先修课程：理论力学，机械原理，机械设计，液压传动，自动控制理论 一、课程的目的与任务 《工业机器人技术》是一门培养学生具有机器人设计和使用方面基础知识的专业选修课，本课程主要研究机器人的结构设计与基本理论。通过本课程的学习，可使学生掌握工业机器人基本概念、机器人运动学理论、工业机器人机械系统设计、工业机器人控制等方面的知识。其主要任务是培养学生： 1、掌握工业机器人运动系统设计方法，具有进行总体设计的能力； 2、掌握工业机器人整体性能、主要部件性能的分析方法； 3、掌握工业机器人常用的控制理论与方法，具有进行工业机器人控制系统设计的 能力； 4、了解工业机器人的新理论，新方法及发展趋向。 二、教学内容及基本要求 第一章绪论 教学目的和要求：了解工业机器人的发展及现状，结构原理及应用情况。 教学重点和难点：介绍工业机器人的产生和发展过程，掌握机器人的概念、特点、工业机器人的基本分类、工业机器人的应用、工业机器人的组成以及主要性能参数，工业机器人的手部、腕部、臂部、机座的结构原理和实例。 教学方法与手段：课堂教学 第一节机器人的分类 第二节工业机器人的应用和发展 1.2.1 工业机器人的应用
1.2.2 工业机器人的发展 第三节工业机器人的基本组成及技术参数 1.3.1 工业机器人的基本组成 1.3.2 工业机器人的技术参数 1.3.3 工业机器人的坐标 1.3.4 工业机器人的参考坐标系 习题 第二章工业机器人机构 教学目的和要求：本部分介绍常用机器人机构，要求学生掌握常用机器人机构设计形式。 教学重点和难点：主要介绍机器人末端操作器、手腕、手臂及机器人驱动与传动形式。教学方法与手段：课堂教学 第一节机器人末端操作器 2.1.1 夹钳式取料手 2.1.2 吸附式取料手 2.1.3 专用操作器及转换器 2.1.4 仿生多指灵巧手 2.1.5 其它手 第二节机器人手腕 2.2.1 手腕的分类 2.2.2 手腕的典型结构 2.2.3 柔顺手腕结构 第三节机器人手臂 第四节机器人机座 2.4.1 固定式机器人 2.4.2 移动式机器人 第五节工业机器人的驱动与传动 2.5.1 直线驱动机构 2.5.2 旋转驱动机构