工业机器人复习第7章

m/min), 停止时需使用缓冲器 , 以提高定位精度。采用新研制 的手爪, 即使零件直径不同, 其中心也不会偏移。根据零件长
第7章 工业机器人系统 8. 编制采购资料 此项任务包括编写机器人估价委托书 , 机器人性能及自 检结果, 编制标准件采购清单、培训操作员计划、维护说明 及各项预算方案等内容。
第7章 工业机器人系统 7.1.3 制造与试运行 1. 制作准备
制作准备包括制作估价, 拟定事后服务及保证事项, 签订
第7章 工业机器人系统
2) 系统的构成
图7.5为电动机轴加工自动生产线的总图。 下面说明组成
该自动生产线的主要装置。
图 7.5 电动机轴自动加工生产线总图
第7章 工业机器人系统 (1) 工业机器人本体。该机器人是有效利用空间且定位精 度高的电动装载式操作机。为了减少机床的损耗时间, 要用高
速 型 机 器 人 ( 升 降 速 度 : 40 ～ 48 m/min, 横 向 速 度 :40 ～ 48
第7章 工业机器人系统
第7章 工业机器人系统
7.1 在生产中引入工业机器人系统的方法 7.2 工程工业机器人和外围设备 7.3 机械加工作业的机器人系统
7.4 装配作业的机器人系统
7.5 焊接作业的机器人系统 7.6 FMS和工业机器人 习题
第7章 工业机器人系统
7.1 在生产中引入工业机器人系统的方法
第7章 工业机器人系统 2. 外围设备的种类及注意事项 必须根据自动化的规模来决定工业机器人与外围设备的规
格。 因作业对象不同 , 其规格也多种多样。 从表7.1可看出,
机器人的作业内容大致可分为装卸、搬运作业和喷涂、焊接作 业两种基本类型 (后者持有喷枪、 焊枪或焊炬)。 当工业机器 人进行作业时, 喷涂设备、焊接设备等作业装置都是很重要的 外围设备。 这些作业装置一般都用于手工操作, 当用于工业机
(4) 毛坯供给装置。在图7.3所示的双面加工机床后面的
毛坯供给装置上装夹毛坯。 在此, 使用专用运载小车。 在毛
坯切断加工时, 把装在小车里的毛坯用叉车按原样安装到机床
上, 而后和机床同步, 按顺序自动送到生产线上。
第7章 工业机器人系统 (5) 中间工位 ( 图 7.3 中的 S2 ～ S9) 。 在各机床间设置下 列中间工位: ① S2: 两端加工后校正中心孔;
电子设备及备用设备的试验; 电气控制线路设计; 机器人线路
及整个系统线路的设计等内容。
第7章 工业机器人系统 6. 支持系统 此项工作为设计支持系统,该系统应包括故障排队与修复
方法 , 停机时的对策与准备 , 备用机器的筹备以及意外情况
下的救急措施等内容。 7. 工程施工设计 此项设计包括编写工作系统的说明书 , 机器人详细性能 和规格的说明书、接收检查文本、标准件说明书, 绘制工程制 图, 编写图纸清单等内容。
第7章 工业机器人系统 2. 投资上的可能性和合理性 根据前面提出的技术方案, 按机器人系统、 外围设备、 控制系统以及安全保护设施等逐项进行估价 , 并考虑工程进 行中可以预见和不可预见的附加开支 , 按工程计算方法得到
初步的工程造价。
第7章 工业机器人系统 3. 工程实施过程中的可能性和可变更性 在满足前两项之后， 接下来便是引入方案, 还要对方案
维护维修培训等内容。 4. 连续运转 连续运转包括按规划中的要求进行系统的连续运转和记录, 发现和解决异常问题, 实地改造, 接受用户检查, 写出验收总结 报告等内容。
第7章 工业机器人系统 7.1.4 交付使用 1. 运转率检查
此项任务包括正常运转概率测定、周期循环时间和产量
的测定、停车现象分析及故障原因分析等内容。
第7章 工业机器人系统 2) 工业机器人和外围设备的选择 若要决定自动化的程度, 就必须确定工业机器人和外围 设备的规格。 对于工业机器人而言 , 首先必须确定的是选 用市场出售的工业机器人还是选用特殊制造的工业机器人。 通常 , 除生产一定数量的同类工业机器人外 , 从市场上选择 适合该系统使用的工业机器人 , 既经济可靠, 又便于维护保 养。
第7章 工业机器人系统
7.1.2 机器人工作站和生产线的详细设计
1. 规划及系统设计 规划及系统设计包括设计单位内部的任务划分 , 机器人 考查及询价, 编制规划单, 运行系统设计, 外围设备(辅助设 备、 配套设备以及安全装置等)能力的详细计划, 关键问题 的解决等。
第7章 工业机器人系统 2. 布局设计 布局设计包括机器人选用, 人-机系统配置, 作业对象的
第7章 工业机器人系统 (3) 通过通用机床和工业机器人的组合, 可适应多种工件 的柔性。
(4) 将已有的机床加以改造, 通过使用工业机器人, 用较
低的价格实现自动化。 (5) 使用公司自制的工业机器人, 以实用为主, 采用维护简 单的开关方式。
第7章 工业机器人系统
图 7.3 系统布置图
制造合同, 选定培训人员及实施培训等内容。
2. 制作与采购
此项任务包括设计加工零件的制造工艺, 零件加工, 采购
标准件, 检查机器人性能, 采购件的验收检查以及故障处理等
内容。
第7章 工业机器人系统 3. 安装与试运转 此项任务包括安装总体设备, 试运转检查, 试运转调整,
连续运转 , 实施预期的机器人系统的工作循环、生产试车、
种情况下, 可用工业机器人和外围设备的组合;
(6) 除机床的刀具调整和更换以外, 没有其它机械更换作
第7章 工业机器人系统 (7) 工业机器人和外围设备程序的更换 , 可通过调整选择 开关自动进行;
(8) 为了解决各机床刀具调整与更换的周期长短不一的问
题, 在机床之间应有储存零件的设备。 (9) 毛坯的供给方式为分批式。 (10) 自动流向最后的装配工序。
器人时, 必须对这些装置进行改造。
第7章 工业机器人系统 表7.1 工业机器人的作业和外围设备的种类
第7章 工业机器人系统
图 7.1 决定外围设备的过程
第7章 工业机器人系统
7.3 机械加工作业的机器人系统
1. 概述 对机械加工的自动化生产, 必须根据生产线的形态,分不 同情况进行考察, 一般分为以下几种情况: (1) 自动装卸专用机床的自动化(大批量加工)。
② S5、S6: 在生产线中间取出工件作热处理, 取出时用 滑槽输送机, 放回用斜槽输送机;
③ S9: 送至磨床和把成品送出加工生产线 , 兼用一台斜 槽输送机; ④ S4、S6、S7: 更换工件的夹钳和机械发生故障时 , 将 其送出生产线。 (6) 控制装置。采用触点式指令序列控制 , 操作顺序采 用盒式程序接插件确定。可以简单地通过变换接插件来更换 程序。
(2) 用机器人的通用数控机床的自动化 ( 多品种、 中小 批量生产)。
(3) 用机器人的多台专用机床或数控机床的自动化 (多品 种、 中批量的生产)。 (4) 由自动仓库、搬运台车、机器人等组成的机械加工 工厂的无人化, 即柔性制造系统(FMS)(多品种、中批量生产)。
第7章 工业机器人系统 2. 轴类加工自动化系统 1) 基本事项
物流路线 , 电、液、气系统走线 , 操作箱、电器柜的位置以及
维护修理和安全设施配置等内容。 3. 扩大机器人应用范围辅助设备的选用和设计 此项工作的任务包括工业机器人用以完成作业的末端操 作器、固定和改变作业对象位姿的夹具和变位机、改变机器
人动作方向和范围的机座的选用和设计。一般来说,这一部分
第7章 工业机器人系统 2) 系统的构成
组成系统的主要机器说明如下:
(1) 机器人本体。该系统采用由压缩空气驱动, 机械止动
定位的桥式行走型双臂工业机器人。
(2) 夹钳。装在机器人臂端的夹钳是由两根手指一副的手 爪共两套组成, 能分别做左右运动, 通常采用的是能同心地夹 住不同直径零件的定心式夹钳。 (3) 腕。 该腕有左右滑动(S轴)和把工件翻转的功能(α 轴)。
7.1.1 可行性分析 1. 技术上的可能性与先进性 这是可行性分析首先要解决的问题。为此,必须首先进行可 行性调查, 主要包括: 用户现场调研和相似作业的实例调查等。
充分取得了调查资料之后, 就要规划初步的技术方案, 为此 要进行如下工作: 作业量及难度分析; 编制作业流程卡片; 绘制 时序表, 确定作业范围并初选机器人型号; 确定相应的外围设备; 确定工程难点并进行试验取证 ; 确定人工干预程度等。 最后 , 提出几个规划方案并绘制相应的机器人工作站或生产线的平面配 置图, 编制说明文件。然后对各方案进行先进性评估, 具体包括 机器人系统、外围设备以及控制、通讯系统等的先进性。
加工轴类的基本事项如下:
(1) 工件概况见图7.2, 工件的种类达10种, 生产线适合
每月固定产量的中批量生产。
(2) 有为了在加工中进行工件的热处理 ,由生产线上取出
工件和将工件再一次放回到生产线上的情况; 也有从毛坯到成
品, 生产线是连续的情况。
第7章 工业机器人系统
图 7.2 工件图
进行施工过程中可能性和可变更性的分析。 这是因为在很多
设备、原件等的制造、选购、运输、安装过程中, 还可能出现 一些不可预见的问题, 必须找到发生问题时的替代方案。 在进行上述分析之后, 就可对机器人引入工程的初步方案 进行可行性排序, 得出可行性结论, 并确定一个最佳方案, 再进 行机器人工作站、 生产线的工程设计。
2. 改进
此项任务包括正常生产必须改造事项的选定及实施和今
后改进事项的研讨及规划等内容。
第7章 工业机器人系统 3. 评估 此项任务包括技术评估, 经济评估, 对现实效果和将来效
果的研讨, 再研究课题的确定以及写出总结报告等内容。
由此看出, 在工业生产中引入机器人系统是一项相当细致
复杂的系统工程 ,它涉及机、电、液、气、讯等诸多技术领域。