工业机器人技术基础及应用最新版教学课件5.1

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工业机器人技术基础及应用配套课件

工业机器人技术基础及应用配套课件
工业机器人技术基础及应用
Industrial Robot Field Programming
课程概览
项目一 工业机器人概述
工业机器人概述 工业机器人的分类及应用
第一部分 什么是工业机器人?
在中国,机器人专家从应 用环境出发,将机器人分为两 大类,即工业机器人和特种机 器人。 ①工业机器人就是面向工业领 域的多关节机械臂或多自由度 机器人。 ②特种机器人则是除工业机器 人之外的,用于非制造业并服 务于人类的各种先进的机器人。 包括:服务型机器人、水下机 器人、娱乐机器人、军用机器 人、农业机器人等。
工业机器人的分类及选型
并联三/四关节机器人(Delta)
Delta机器人又名并联机器人或蜘蛛手机器人, 具有3个空间自由度和1个转动自由度,通过示教编 程或视觉系统捕捉目标物体,由三个并联的伺服轴 确定抓具中心(TCP)的空间位置,实现目标物体 的快速拾取、分拣、装箱、搬运、加工等操作。主 要应用于乳品、食品、药品和电子产品等行业,具有 重量轻、体积小、速度快、定位精、成本低、效率 高等特点。
>机晷人密度
700 -
631
600
500 400 / ;F
309
300
89
200
。 100
1 韩国
厂 一——江 - 6h 1
3德国
4日本
7美国 全球平均 23中国
机 器 人 使 用 密 度 :台/万 人 数据来源 2017年IFR. (国际机器人联盟)全球机器人密度报告
按照工信部的发展规划,到 2020年,工业机器人装机量将达到 百万台,而与之相对应的人才需求 将到达20万人,而现如今,人才紧 缺正在影响着工业机器人在国内的 推广与普及,多地已经出现相关技 术人才招聘难的问题,工业机器人 人才培养迫在眉睫。

工业机器人运动轴与坐标系

工业机器人运动轴与坐标系
图 5-11 调整工具位置抓取斜台面工件
为了实现上述两种情况下工具的快速姿态调整,工业机器人提供了工具坐标系。 结论:建立工具坐标系的作用: (1)确定工具的TCP点(即工具中心点),方便调整工具姿态。 (2)确定工具进给方向,方便工具位置调整。
5.3 工具坐标系
5.3.2. 工具坐标系特点
新的工具坐标系是相对于默认的工具坐标系变化得到的,新的工具坐标系的位置和 方向始终同法兰盘保持绝对的位置和姿态关系,但在空间上是一直变化的。 (1)图 5-12(a)为垂直于法兰盘的垂直卡爪,TCP为机械工具坐标系平移即可,无 角度变化。 (2)图 5-12(b)为带弧形的工具,其TCP由机械工具坐标系平移或旋转获得。两种 形式的TCP均与机械工具坐标系之间存在绝对位姿关系。
5.3 工具坐标系
为了分析工具坐标系在工业机器人使用过程中的作用,进行如下探索: 探索1:研究对象和参考对象
运动学中,在研究物体运动过程时,需要选定参考对象和研究对象 思考:机器人在实际应用过程中做些什么?图 5-7所示的三种典型工业机器人应用中 的参考对象和研究对象又会是什么?
(a)弧焊
(b)点焊 图 5-7 工业机器人的典型应用案例
5.2 坐标系
5.2.4. 工具坐标系
(5)工具坐标系,由工具中心点的位置(x,y,z)和姿势(w,p,r)构成。 TCP的位置, 通过相对机械接口坐标系的工具中心点的坐标值 x、y、z 来定义,如图 5-6所示。工具 的姿势,通过机械接口坐标系的 X 轴、Y 轴、Z 轴周围的回转角 w、p、r 来定义。工 具中心点用来对位置数据的位置进行示教。在进行工具的姿势控制时,需要用上工具 姿势。
5.3 工具坐标系
5.3.3. 工具坐标系的标定

工业机器人及应用全套课件完整版ppt教学教程最新最全

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☞ 结论:不在同一体量。
4. 工业机器人 PK 机械手
PLC 机械手
机器人 控制系统
相同点 ✓ 作用相同,都是自动化制造的辅助设备; 定义类似:机器人=可编程的机械手。 ✓ 区别 控制
机械手:由CNC系统的PLC控制,无独立控制系统; IR:有独立的控制系统。 ✓ 作用 机械手:单功能、固定用途和动作; IR:可操作、可编程,多功能、多用途。 ✓ 驱动 机械手: PLC开关量控制,液压、气动系统为主; IR:轨迹插补控制,必须用伺服驱动系统。
✓ 包装类:分拣、包装(食品、药品行业),码垛等;
目的:保障安全卫生、提高自动化程度。
❖ 服务机器人(Service Robots) : ✓ 服务于人类非生产性活动的机器人总称; ✓ 作业环境为未知,大多具备“行走”功能,产品技术要 求高,以第二、三代机器人居多; ✓ 市场广阔、潜力巨大,产品占机器人的95%以上。
执行器 回转变位器
本体
连杆
关节
直线变位器
• 电气部分 • 控制器 • 功能与数控系统相同; • 产生机器人运动轨迹控制脉冲; • 控制轴数较多(通常6轴)。 • 操作单元 • 机器人的操作面板;又称示教器; • 结构简单、采用手持式结构。 • 驱动器 • 将控制脉冲转换为电机转角; • 多采用交流伺服驱动系统。
✓ 形态 CNC机床:直线运动轴为主,回转、摆动为辅; IR机床:高精度轮廓加工,多为0.001mm级; IR:粗略轨迹运动,多为0.1mm级。
✓ 控制 CNC机床:一般5轴及以下,准确轮廓运动; IR:一般6轴及以上,粗略轨迹运动。
软件 CNC机床:笛卡尔坐标运动为主,相对简单; IR:多轴摆动空间合成运动,相当复杂。
摆动(Bend):转动范围一般小于等于270° 。

工业机器人应用 ppt课件

工业机器人应用 ppt课件
按照結构坐標系來分,可以分為 :直角坐標型、 圓柱坐標型、球坐標型、全關節型。
工业机器人应用
二、焊接机器人的优点
穩定和提高焊接質量,保証其均勻性。 提高勞動生產率,一天可小時連續生產。 改善工人勞動條件,可在有害環境下工作。 降低對工人操作技術的要求。 縮短產品改型換代的准備周期,減少相應的設
工业机器人应用
其他用途的工业机器人
工业机器人应用
其他用途的工业机器人
❖搬运机器人 ❖ 主要用于工厂中一些工序的上下料作业、拆垛和码 垛作业等。这类机器人精度相对低一些,但负荷比较大, 运动速度比较高。其机器人操作机多采用点焊或弧焊机器 人结构,也有的采用框架式和直角坐标式结构形式。随着 工厂自动化程度的不断提高和生产节拍的加快,搬运机器 人使用得越来越多。
动轨迹、运动速度以及动作的时间节奏等),同时还向各个执行
元件发出指令。必要时,控制系统汉对自己的行为加以监视,一
旦有越轨的行为,能自己排查出故障发生的原因并及时发出报警
信号。
()人工智能系统
人工智能系统赋予工业机器人五种感觉功能,以实现机器
人对工件的自动识别和适应性操作。具有自适应性的智能化的机
械系统也是当前机电一体化技术的发展方向,模糊计算机的应用
工业机器人应用
❖ 检查和测量机器人 ❖ 集三种功能于一体,包括机器人的运动控制、操作对象状态 的感知以及对所采集到的信息进行分析和判断,最终给出检查和测 量结果。检查和测量机器人主要用于工件的形状测量、装配检查以 及产品缺陷检查等。
工业机器人应用
随着信息技术和微电子技术的发展,这些行业也迫切需要机器 人进行作业。但这些行业的特点是超精密化和精细化,产品的质量 与环境的好坏有直接关系,在这种环境下作业对机器人有特殊要求, 因此产生了净化机器人。对于净化机器人,如何抑制尘埃粒子大小 和数量是其关键问题。另外,现代制造业中,许多器件的制造需要 在真空环境下进行,因此也出现了真空机器人。净化机器人和真空 机器人除对环境有很高的要求之外,其速度和精度也有了很大提高。 并且机器人的结构不同于一般工业机器人的结构,具有一定的特殊 性。

工业机器人应用技术课件ppt(PPT163张)可修改文字

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一、机器人控制系统的特点
(3)具有较高的重复定位精度,系统刚性好。除直角坐标机器 人外,机器人关节上的位置检测元件不能安装在末端执行器上,而 应安装在各自的驱动轴上,构成位置半闭环系统。但机器人的重复 定位精度较高,一般为±0.1 mm。此外,由于机器人运行时要求 运动平稳,不受外力干扰,为此系统应具有较好的刚性。
(5-20)
随此着外实 ,际还工要作考情虑的况各作的关不节业同之,间信可惯息以性采力存用、各哥储种氏在不力同等内的的控耦存制合中方作式用,。和重在力执负载行的影任响务,因时此,,系依统中靠还经工常业采用机一些器控人制策的略,动如重力补偿、
前馈、解耦或自适应控制等。
与在自由空间运作动再的控现制相功比能,机,器人可在重受限复空间进运行动的该控制作主业要是。增加此了外对其,作用从端操与外作界接的触角作用度力(来包看括力,矩)要的控制要求,
图5-1 机器人控制系统的分类
二、机器人控制系统的组成
图5-2 机器人控制系统组成框图
二、机器人控制系统的组成
(1)控制计算机。控制计算机是控制系统的调度指挥机 构,一般为微型机,微处理器分为32位、64位等,如奔腾 系列CPU等。
(2)示教编程器。示教机器人的工作轨迹、参数设定和 所有人机交互操作拥有自己独立的CPU及存储单元,与主 计算机之间以串行通信方式实现信息交互。
因而受限运动的控制一般称为力控制。
四现、场机 总器线人应智用能于求力生控控产制现制方场法,系在统微机具化测有量良控制好设备的之人间实机现双界向面多结,点数尽字量通信降,从低而对形成操了新作型者的网的络集要成求式全。分布因控制系统—— 现位场置总 控线制控部制分系的此统输,出(fieΔl多dqb1u和数s速co度情nt控ro况制l s部y要s分tem的求,输F控出CΔS制q)。2相器加,的其设和作计为机人器员人的不关节仅控要制增完量Δ成q,底用于层控伺制机服器人控的制运动器。

工业机器人技术基础课件(最全)ppt课件

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右图就处于a)的奇异状态,直角下示教会报警。
变频器 | PLC | HMI | 伺服驱动器 | 电机 | 大传动 | 新能源
直角坐标系
Never Stop Improving
— 6—
1 机器人工坐业标系机器人坐标系
机器人系统 关节坐标系
两者关系???
变频器 | PLC | HMI | 伺服驱动器 | 电机 | 大传动 | 新能源
— 2—
变频器 | PLC | HMI | 伺服驱动器 | 电机 | 大传动 | 新能源
1 机器人坐标系
变频器 | PLC | HMI | 伺服驱动器 | 电机 | 大传动 | 新能源
在分析机器人时会牵涉诸多坐标系,一些是操作者不须关心的,另外一些却是和工艺相 关的。常见的坐标系有: 关节坐标系 基座坐标系 工具坐标系 用户坐标系
Never Stop Improving
px a
p


py



b

1pz

c w
— 12 —
2 机器人位姿变换
坐标轴方向的描述:
变频器 | PLC | HMI | 伺服驱动器 | 电机 | 大传动 | 新能源
i、j、k分别是直角坐标系中x、y、Z坐标轴的单位向量。若用齐次坐标来描述x、y、z轴的方向, 则
基坐标系
Never Stop Improving
— 7—
1 机器人工坐业标系机器人坐标系
变频器 | PLC | HMI | 伺服驱动器 | 电机 | 大传动 | 新能源
用户坐标系(工件坐标系):
用于描述各个物体或工位的方位的需要。用户常常在自
z
己关心的平面建立自己的坐标系,以方便示教。

工业机器人技术及应用PPT课件

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3 )能够与传送带、移动滑轨等辅助设备集成,实现柔性化生产。
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4 )占地面积相对小、动作空间大,减少厂源限制。
目录
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9/52
5.2 搬运机器人的系统组成
搬运机器人是一个完整系统。以关节式搬运机器人为例,其工作站主要有 操作
所 处 位
机、控制系统、搬运系统(气体发生装置、真空发生装置和手爪等)和安全保护装 置组成。
工业机器人技术及应用
— 搬运机器人及其操作应用
讲授:王兴
1
章节目录
学习目标 导入案例
5.1 搬运机器人的分类及特点
5.2 搬运机器人的系统组成 5.3 搬运机器人的作业示教
5.3.1 冷加工搬运机器人 5.3.2 热加工搬运机器人
课堂认知 扩展与提高 本章小结
思考练习
5.4 搬运机器人的周边设备 ….
的工件。
目录
18
17/52
5.2 搬运机器人的系统组成

根据被抓取工件形状、大小及抓取部位的不同,爪面形式常有平滑爪面、齿
处 位
形爪面和柔性爪面。

———


平滑爪面
指爪面光滑平整,多数用来加持已加工好的工件表面,保证加工

表面无损伤。




指爪面刻有齿纹,主要目的是增加与加持工件的摩擦力,确保加持
齿形爪面
稳固可靠,常用于加持表面粗糙毛坯或半成品工件。
柔性爪面
内镶有橡胶、泡沫、石棉等物质,起到增加摩擦、保护已加工工件 表面、隔热等作用。多用于加持已加工工件、炽热工件、脆性或薄 壁工件等。
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5.2 搬运机器人的系统组成

工业机器人技术及应用PPT课件

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1.3 工业机器人发展概况
所 1.3.2 工业机器人发展现状和趋势

位 置
FANUC 推出的 Robot M-3iA 装配机器人采用四轴或六轴模式,具有独特的平
——— 行连接结构,具备轻巧便携的特点,承重范围可达 6 kg 。

【 课 堂 认 知 】
Robot M-3iA
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———



堂 认
机器人焊接 最早应
知 】
用在装配生产线上。开 拓了一种柔性自动化生
产方式,实现了在一条
焊接机器人生产线上同
时自动生产若干种焊件 。
机器人焊接
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1.4 工业机器人的分类及应用
所 1.4.2 工业机器人的应用


按作业任务将工业机器人分为搬运、码垛、焊接、涂装、装配机器人 。
这一工业机器人的井喷潮涌,
何时会蔓延到“中国制造”的每一个工厂、每一条生产线、每一个工序、每一
个工位上,将为“中国制造”的转型提“智”做出何等贡献?我们对此充满期
待。
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1.1 什么是工业机器人
所 处 位 置 ——— —
【 课 堂 认 知 】
机器人涉及到人的概念,成为一个难以回答的哲学问题。
题的能力,尚处于实验研究阶段。
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1.4 工业机器人的分类及应用
所 1.4.1 工业机器人的分类


关于工业机器人分类,国际上没有制定统一的标准,可按负载重量、控制
置 ———
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工业机器人技术基础及应用
Industrial Robot Field Programming
课程概览
项目五 ABB工业机器人应用实例
工业机器人现场搬运程序编写及调试 工业机器人搬运离线程序编写及演示 工业机器人现场码垛程序编写及调试 工业机器人码垛离线程序编写及演示
随着机器人技术的不断进步与发展,机器人所做的工作也变得多样化起来。喷涂、码 垛、搬运、包装、焊接、装配等等是工业机器人主要的应用领域。 (1)机械加工应用(2%) (2)机器人喷涂应用(4%) (3)机器人装配应用(10%) (4)机器人焊接应用(29%) (5)机器人搬运应用(38%) 我们以搬运为例,介绍下机器人搬运的指令及操作。
目录
CONTENTS
1.任务要求 2.信号的建立 3. 吸盘搬运物体程序的编写 4. 程序的调试
第一部分 任务要求
任务要求
传送带启动,物体沿着传送带进行移动,当到达传送链末端,传送链停 止,机器人吸盘开始抓取物体,抬到一定高度,放置在仓储位置。
第二部分 信和信号, (1)传送带启动信号的设置: 作用:启动传送链带,使物体能沿着传送带进行传送。 信号地址:继电器接DSQC651板卡的数字输出地址39。 (2)感器信号的设置: 作用:安装在传动带末端,检测物体,使物体能停留在传送带的末 端。 信号地址: 关电传感器接DSQC651板卡的数字输入地址6。 (3)吸盘信号的建立: 作用:吸起物体 信号地址: 继电器DSQC651板卡的数字输入出地址36。
测试
单选题: 1、 分析下列程序段, Digital Input信号的含义? (1)数字输出 (2)数字输入 (3)模拟输入 (4)组输入
第三部分 吸盘搬运物体程序的编写
吸盘搬运物体程序的编写
连续运行 单段运行
吸盘搬运物体程序的编写
PROC main() MoveL Phome, v200, z5,dxipan; set do39; WaitDI di6,1; Reset do39; MoveL offs(Ppick,0,0,100), v200, fine,dxipan; MoveL Ppick, v200, fine,dxipan; WaitTime 0.5; Set do36; WaitTime 0.5; MoveL offs(Ppick,0,0,100), v200, fine,dxipan; MoveL offs(Pplace,0,0,100), v200, fine,dxipan; MoveL Pplace, v200, fine,dxipan; WaitTime 0.5; Reset do36; WaitTime 0.5; MoveL offs(Pplace,0,0,100), v200, fine,dxipan; MoveL Phome, v200, z5,dxipan;
ENDPROC
第四部分 程序的调试
程序的调试 程序编写完成后,将指针移至程序第一行,运行程序,可以单段,
进行运行,如果没有问题的情况下,就可以连续运行程序了。
连续运行控制 单段运行控制
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