工业机器人 搬运机器人末端执行器应用
工业机器人末端执行器的类型及应用。
工业机器人末端执行器的类型及应用。
工业机器人末端执行器是指安装在机器人末端的用于完成特定任务的执行部件。
根据不同的应用需求，工业机器人末端执行器有多种类型，每种类型都有其特定的功能和应用领域。
一、夹持型末端执行器夹持型末端执行器主要用于夹持、抓取物体。
它们通常具有可调节的夹持力和灵活的夹持方式，可以适应不同形状、不同尺寸的物体。
夹持型末端执行器广泛应用于装配线、物流仓储、食品加工等领域，用于自动抓取和搬运物体。
二、剪切型末端执行器剪切型末端执行器主要用于切割、剪切材料。
它们通常具有高速、高精度的切割能力，可以在短时间内完成大量的切割任务。
剪切型末端执行器广泛应用于金属加工、纺织工业、塑料加工等领域，用于自动切割和剪裁材料。
三、焊接型末端执行器焊接型末端执行器主要用于焊接工艺。
它们通常具有稳定的电弧、精确的定位和高速的焊接速度，可以实现高质量的焊接效果。
焊接型末端执行器广泛应用于汽车制造、船舶建造、建筑结构等领域，用于自动焊接和焊接工艺。
四、喷涂型末端执行器喷涂型末端执行器主要用于涂装、喷涂工艺。
它们通常具有均匀的喷涂效果、可调节的喷涂厚度和高速的喷涂速度，可以实现高质量的涂装效果。
喷涂型末端执行器广泛应用于汽车制造、家具制造、建筑装饰等领域，用于自动喷涂和涂装工艺。
五、钻削型末端执行器钻削型末端执行器主要用于钻孔、铣削等工艺。
它们通常具有高速、高精度的钻削能力，可以在短时间内完成复杂的加工任务。
钻削型末端执行器广泛应用于机械制造、航空航天、电子零部件等领域，用于自动钻削和加工工艺。
六、测量型末端执行器测量型末端执行器主要用于测量、检测工艺。
它们通常具有高精度的测量能力和灵活的测量方式，可以实现精确的尺寸测量和质量检测。
测量型末端执行器广泛应用于质量控制、精密加工、医疗器械等领域，用于自动测量和检测工艺。
工业机器人末端执行器的类型多样化，每种类型都有其特定的功能和应用领域。
这些末端执行器的应用可以大幅提高生产效率、降低劳动强度，并且具有一定的灵活性和适应性，能够适应不同的工业生产需求。
工业机器人 装配机器人末端执行器应用
采用自动寻找法，机器人不需将待装 工件装入配合零件，只要将其送到安装孔 附近即可。
任务实施
请观看微课视频：“装配机器人末端执行器应用”
主题讨论
讨论问题
装配末端执行器有哪些部分组成？ 柔顺装配主要有哪些措施？
1.“空调外壳压缩机装配展示单元”的组成和工作原理； 2. 装配末端执行器的结构； 3. 机器人装配生产案例； 4. 柔性装配。
任务实施
1.“空调外壳压缩机装配展示单元”的组成
机器人抓取原料库的 压缩机外壳，放置到装配 工位，在装配工位上与其 他零件组装后，再由机器 人将装成品移放到成品库。
原料库、装配工位、 成品库的支架均由工业铝 型材制成，支架下端必须 通过工作台固定角座与工 作站底板固定，而底板是 一块整体钢板，机器人底 座也固定在这块钢板上。 这样，原料库、装配工位、 成品库、机器人4者的位 置关系完全固定，不可移 动，保证机器人搬运产品 时，拿、放位置准确。
任务实施
4. 末端执行器的组成及结构
末端执行器 通过安装法兰固 定在机器人的末 端，夹具体与安 装法兰一体，两 个夹爪安装在夹 具体上，通过驱 动机构和导向机 构（见项目三） 实现张开与合拢 的动作。
每个夹爪上 固定有两个手指， 这样四个手指合 拢时，将圆柱形 的压缩机外壳夹 紧。
任务实施
4. 末端执行器的组成及结构
这种结构 还有类似V形块 的自定心作用， 即工件有自动 滑向同爪两个 手指中间的趋 势。
任务实施
5. 两爪4指气缸的结构特点
两爪4指气缸有卧式和立式两种。卧式的手指方向 与夹具的长度方向垂直（中图）；立式的手指方向与夹 具的长度方向一致（右图，即本任务视频案例）。
5.1-5.2工业机器人的末端执行器
2024/2/29
16
微 三软、雅吸黑附，式20末，标端题操作器
➢ 1. 气吸附式末端操作器 • 微软雅黑，大小（18为推荐，若内容多，可改为16）；此区域图文混排， ➢动利画用元吸件盘最内后的固压定力位和置大勿气超压出之此间区的域压。力；差编而排工形作式，可按自形选成，压勿力超差出的此方区法域。
2024/2/29
8
微 二软、雅夹黑钳，式20末，标端题操作器
•➢微回软转雅型黑传，动大机小构（18为推荐，若内容多，可改为16）；此区域图文混排， 手动指画是元一件对最杠后杆固，定一位般置与勿斜超楔出、此滑区槽域、。连；杆编、排齿形轮式、可涡自轮选蜗，杆勿或超螺出杆此等区机域 构组成复合式杠杆传动机构，用以改变传动比和运动方向。
2024/2/29
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微 三软、雅吸黑附，式20末，标端题操作器
•➢微2.软磁雅吸黑附，式大取小料（手18为推荐，若内容多，可改为16）；此区域图文混排， 动画元件最后固定位置勿超出此区域。；编排形式可自选，勿超出此区域
手
电
臂 手
滚
部
动
电
轴
磁
磁 式 吸
盘
承 座
式 钢板 吸
圈
盘
a)吸附滚动轴承底座 b)吸取钢板
2024/2/29
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微 二软、雅夹黑钳，式20末，标端题操作器
•➢微动V型软画手雅元指黑件：，最一大后般小固用（定于位18夹置为持勿推圆超荐柱出，形此若工区内件域容。多；，编可排改形为式16可）自；选此，区勿域超图出文此混区排域，
工业机器人末端执行器的类型及应用。
工业机器人末端执行器的类型及应用。
工业机器人末端执行器是指机器人系统中连接机械臂和工作对象的部件，也称为机械手或机器人手。
末端执行器的选择和设计直接影响到机器人的功能和应用范围。
目前市场上常见的工业机器人末端执行器主要有夹爪型、磁力型、吸盘型和喷涂型等。
夹爪型末端执行器是最常见的一种类型，它通过夹爪来抓取、抱持和放置物体。
夹爪型末端执行器具有较强的抓取能力和灵活性，适用于物体抓取、装配、搬运等各种应用场景。
夹爪型末端执行器根据需要可以设计成单指夹爪、多指夹爪、平行夹爪等多种形式，以适应不同形状和尺寸的物体。
磁力型末端执行器是利用磁力吸附物体的一种执行器。
它通常使用电磁铁或永磁体来产生磁力，将物体吸附在机器人末端执行器上。
磁力型末端执行器适用于需要固定或悬挂物体的应用，如焊接、喷涂、装配等。
磁力型末端执行器具有较大的吸附力和稳定性，能够在机器人运动过程中保持物体的位置和姿态。
吸盘型末端执行器是利用负压原理将物体吸附在执行器表面的一种执行器。
吸盘型末端执行器通常由吸盘、真空泵和气路控制系统组成。
它适用于需要抓取平面物体的应用，如玻璃板、金属板等。
吸盘型末端执行器具有较强的抓取能力和稳定性，可以通过调整吸盘数量和排列方式来适应不同形状和尺寸的物体。
喷涂型末端执行器是专门用于涂装和喷涂应用的一种执行器。
它通常由喷枪、喷嘴、喷涂控制系统等组成。
喷涂型末端执行器具有精准的喷涂控制和均匀的喷涂效果，适用于汽车、家具、电子产品等行业的涂装和喷涂工艺。
工业机器人末端执行器的应用非常广泛。
在制造业中，工业机器人末端执行器可以用于自动装配、物料搬运、焊接、喷涂、加工等各个环节。
在汽车工业中，工业机器人末端执行器可以用于汽车零部件的生产和组装，提高生产效率和品质稳定性。
在电子工业中，工业机器人末端执行器可以用于电子产品的组装和测试，提高生产速度和产品质量。
在食品工业中，工业机器人末端执行器可以用于食品加工和包装，提高生产效率和卫生安全性。
工业机器人常用术语
工业机器人常用术语工业机器人是现代制造业中不可或缺的重要工具，它的广泛运用使得生产效率大幅提升。
然而，在了解和运用工业机器人的过程中，我们经常会遇到一些术语。
本文将介绍一些常用的工业机器人术语，并解释其含义和应用。
首先，让我们从最基本的术语开始，即“工业机器人”。
工业机器人是一种可编程的多关节机器，能够代替人类完成各种重复性、危险或精密度要求高的工作。
它能够执行预定任务，并具备自主感知和判断能力。
工业机器人被广泛应用于各个领域，如汽车制造、电子生产、医药行业等。
接下来，我们来了解一下“自动化”。
自动化是指运用机械、电子、计算机等技术手段，通过对生产过程中各个环节进行控制和管理，以提高生产效率并减少人力投入的意义。
而工业机器人正是自动化技术的核心组成部分之一。
在工业机器人的工作过程中，控制器起着至关重要的作用。
控制器是指工业机器人的中枢神经系统，负责控制机器人的运动、传感器反馈和与外界通信等功能。
控制器通过编程来指导机器人的行为，并确保其在生产过程中的准确性和稳定性。
在工业机器人的运动中，我们经常会听到“轴”这个术语。
轴是机器人的关节，用于实现机器人在三维空间中的运动。
典型的工业机器人通常具有6个轴，每个轴都可以独立地旋转或移动。
这种设计使得机器人能够在不同的方向上自由运动，并完成各种复杂的任务。
除了轴，机器人还通过“末端执行器”来实现具体的操作。
末端执行器是指安装在机器人末端的工具或装置，用于完成特定的任务。
例如，一个末端执行器可以是用于抓取和搬运物体的机械手爪，也可以是用于焊接或喷涂的工具。
在工业机器人的操作中，我们常常会遇到“编程”这个术语。
编程是指为机器人设计、创建和修改程序的过程。
通过编程，我们可以告诉机器人应该如何执行任务，包括移动路径、速度、加速度等参数。
编程可以通过不同的方式进行，如基于位置的编程、基于示教的编程和离线编程等。
此外，工业机器人还常使用“传感器”来感知环境和监测机器人的状态。
工业机器人的组成和分类
工业机器人的组成和分类工业机器人是由以下几个主要部分组成的：1. 机器体：机器体是机器人的主体部分，通常由金属材料制成，具有足够的强度和刚度来支持机器人的运动和操作。
2. 关节：关节是连接机器体的活动部件，用于实现机器人的多自由度运动。
关节通常由电机、减速器和传动机构组成，可以控制机器人的运动范围和速度。
3. 末端执行器：末端执行器是机器人的“手”，用于实现具体的操作任务。
末端执行器可以是夹持器、焊枪、喷涂枪等工具，也可以是传感器，用于检测和测量物体的属性。
4. 控制系统：控制系统是机器人的大脑，用于控制机器人的运动和操作。
控制系统通常由电脑、控制器和传感器组成，可以接收和处理来自外部的指令，并实时监测机器人的状态和环境。
5. 传感器：传感器是用于感知机器人周围环境的装置，可以获取物体位置、形状、颜色等信息，以及环境的温度、湿度、压力等参数。
传感器的数据可以帮助机器人做出合理的决策和动作。
根据机器人的功能和应用领域，工业机器人可以分为以下几类：1. 搬运机器人：主要用于物料搬运和装卸作业，通常配备有夹持器或吸盘等设备，可以自动将物体从一个位置搬运到另一个位置。
2. 焊接机器人：用于焊接金属零件和构件，可以通过程序控制实现高精度的焊接操作，提高焊接效率和质量。
3. 组装机器人：主要用于产品的组装和安装，可以根据拼装工艺和要求，自动进行零部件的装配。
5. 包装机器人：用于产品的包装和封装，可以自动将产品装入包装盒或袋中，并进行封口和封装操作。
6. 检测机器人：用于对产品进行质量检测和测量，可以通过传感器获取产品的尺寸、重量、外观等数据，并进行分析和比对。
工业机器人根据其功能和应用的不同，可以完成各种各样的工业操作和生产任务，提高生产效率和质量，并减少对人力资源的依赖。
工业机器人的组成及其作用
工业机器人的组成及其作用工业机器人是一种能够自动化地执行各种工业应用任务的智能机器人，它们由多种部件组成。
本文将介绍工业机器人的组成及其作用。
一、机器人机械结构工业机器人的机械结构主要包括机械臂、关节、末端执行器等。
机械臂是工业机器人的主体结构，通常是一个具有多个关节的可运动自由度臂体。
关节是机器人的关键部件之一，它们连接机械臂和末端执行器，使机器人能够精确控制和定位。
末端执行器则负责将机器人的动作转换成物理操作，例如旋转、夹紧和切割等。
二、电子控制系统电子控制系统是工业机器人的重要组成部分，由控制器、传感器、执行器和伺服驱动器等多种组件组成。
控制器是机器人的大脑，它能够控制机械臂和末端执行器完成复杂的动作。
传感器能够实时监测机器人的状态和环境，从而更加精确地进行控制。
执行器则是机器人运动的实际载体，伺服驱动器能够更好地控制执行器的运动精度。
三、软件系统软件系统是工业机器人的核心，它通常包括控制软件、应用软件和教学软件等。
控制软件可以实现机器人的运动和操作控制，应用软件则用于特定的工作和任务，例如焊接、搬运和装配等。
教学软件则可以模仿人体动作，并使工业机器人完成功能控制和操作。
四、工业机器人的应用工业机器人的应用非常广泛，例如在汽车制造、电子生产、食品加工和医疗行业等。
在制造业中，工业机器人可用于自动化生产线，提高生产效率和质量，并实现无人化生产。
在医疗行业中，工业机器人可以被用来进行手术和治疗，提供更加可靠和准确的治疗方案。
总之，工业机器人的组成与作用非常复杂和广泛，它们不仅可以提高生产效率和质量，还可以改善工作环境和保障工人的安全。
未来随着技术的进步，工业机器人在各个领域的应用将会越来越广泛。
工业机器人末端执行器的特点
工业机器人末端执行器的特点
工业机器人末端执行器是机器人系统中最重要的部件之一，主要用于完成机器人的操作任务。
下面是工业机器人末端执行器的特点：
1. 多样性：工业机器人末端执行器的种类非常多，可以根据不同的应用场景和任务需求进行选择和定制。
常见的末端执行器包括夹爪、磁性吸盘、喷涂枪、焊枪、剪切器等。
2. 灵活性：工业机器人末端执行器可以根据需要进行快速更换，从而实现不同任务的自动化生产。
这种灵活性可以大大提高生产效率和生产线的灵活性。
3. 精度：末端执行器可以实现高精度的操作，例如在精密加工和装配过程中，可以精确地定位和操作零件，从而提高产品的质量和生产效率。
4. 可编程性：工业机器人末端执行器可以通过编程实现自动化操作，可以根据需要进行编程，从而实现不同的操作任务。
5. 安全性：末端执行器可以通过安全控制系统进行监控和控制，从而保证操作的安全性。
例如，在与人类共同工作的场景中，可以通过安全传感器和安全控制系统实现安全操作。
6. 耐用性：末端执行器通常采用高强度材料制造，具有较高的耐用性和抗磨损性，可以在恶劣的工作环境中长时间工作。
总之，工业机器人末端执行器是机器人系统中非常重要的部件，具有多样性、灵活性、精度、可编程性、安全性和耐用性等特点，可以大大提高生产效率和产品质量。
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任务一
项目二 工业机器人末端执行 器的分类与应用
搬运机器人末端执行器应用
导入
搬运机器人末端执行器的特点是什么？ 搬运机器人末端执行器由哪些部分组成？
目录
学习目标
知识准备
任务实施
主题讨论
学习目标
学习目标
知识目标
1 掌握搬运机器人末端执行器的工作原理 2 掌握搬运机器人末端执行器的结构
任务实施
1.搬运工作站的组成（视频案例）
——搬运装箱展示工作站
1）FANUC Robot M-3iA/6S机器人： 将传送带上杂乱排放的物料进行整理排
列，并码放到物料盒中。 2）上料装置 ：
将料仓中的物料排放到传送带上，可以 杂乱排放。 3）传送带：
将杂乱排放的物料输送到机器人下方的 工作区域中。 4）机器人控制柜：
任务实施
6.观察并分析整列过程（视频案例）
（4）抓取第二个物体
（2）抓取第一个物体
手爪下行，通过吸盘吸附第二个物体；
手爪下行，通过吸盘吸附第一个物体；
（5）以此类推。
（3）手爪对准第二个物体
通过上述过程，3个物体抓取之后的排列方向
手爪升起，使第二组吸盘到达下一个物体的正上方， 均与手爪方向一致，即达到整齐抓取的目的。上
上图中有两个绿框： 绿色内框就是抓取到的零件特征，是该零
件的矩形外轮廓，而零件其它特征均被隐去， 系统不识别。
绿色外框是指示零件所处区域，不是零件 特征。
任务实施
3. iＲVision-2D（2D视觉功能）
3）计算偏移量： 计算目标产品位置（任意位置）与事先设定
的产品基准位置之间的偏移量（offset量）； 4）视觉编程：
任务实施
5.末端执行器的结构（视频案例）
FANUC Robot M-3iA/6S采用复合手爪， 一次抓取3个产品，大大提高了抓取效率；
观察视频，分析复合手爪的结构。
安装法兰通过螺栓与机器人末端连接， 吸盘安装板通过4个连接柱与安装法兰连接。 吸盘是安装在吸盘安装板上的。
任务实施
5.末端执行器的结构（视频案例）
——吸盘及真空管路布置图
在吸盘安装板上， 吸盘分为3组，每组4个 吸盘，连接到同一根真 空接入管路上。
因此，同一组4个吸 盘同时产生吸力，吸附 一个零件。
三路真空分别由三 个回路独立控制，分别 对三个零件进行抓取。 将这三个回路的控制信 号以指令形式镶嵌在机 器人程序中，就可以在 吸盘运动到位后，由程 序自动控制该组吸盘的 真空管路接通。
通过动态分拣技术，可以使传送带 始终处于运行状态，不需要为了抓取零 件而停止传送带运行，这对提高生产效 率有十分重要的意义。
比如在大批量、小零件的生产中， 传送带运行速度快，零件摆放密集，要 求机器人以极快的速度进行抓取，在这 类企业中大量采用动态分拣功能技术。
在右图中，由于产品数量大，一套 动态分拣系统同时控制3个机器人进行分 拣，才能达到任务要求。
件的矩形外轮廓，而零件其它特征均被隐去， 系统不识别。
绿色外框是指示零件所处区域，不是零件 特征。
任务实施
4.Visual tracking（动态分拣功能）
使用该技术，通过编码器测量传送 带的运行速度，传送给机器人，机器人 就可以在其工作区域内与传送带同步运 行，即与传送带上的零件相对静止，从 而实现对动态零件的分拣。
学习重点
典型搬运机器人末端执行器的结构及各 组成部分的作用
知识准备
1.并联机器人基础知识：
并联机器人又称“蜘蛛机器 人”或“拳头机器人”。
一般并联机器人为4自由度 （右图），其中前三个自由度， 即1、2、3轴实现机器人在X、Y、 Z方向的平动，用来调整手爪的 位置及高度。第4轴实现绕Z轴的 旋转，用来调整抓具在水平面中 的摆放角度。
任务实施
3. iＲVision-2D（2D视觉功能）
视觉技术工作原理 1）设定特征：
首先取一个产品样件，将其图像存入机器人 控制器，然后指定产品的典型特征，将产品不需 要的特征隐去。 2）目标捕捉：
通过相机拍摄传送带上运行的零件，机器人 会将这些图片与前面设定好的样件特征对照，如 果特征吻合率达到规定的阈值，则认为捕捉到了 目标；
2） 了解机器人坐标系 机器人的运动以全局坐标系（WORD）
为基准，如图。 X方向是从机器人出来，指向机器人的
正前方；Y方向是我们面对机器人，我们的 右手方向；Z方向垂直向上。三个方向符合 右手螺旋定则。
三个旋转方向如下： X旋转、Y旋转、Z旋转，均按照右手螺 旋定则，大拇指指向该轴的正方向，四个手 指方向就是绕该轴旋转的正方向。
多轴XYZ控制平台示意图
知识准备
工作流程
1.掌握搬运工作站的组成及各部分作用； 2.掌握FANUC并联机器人的关节位置及运动方式，
全局坐标系的定义； 3.了解 iＲVision-2D（2D视觉功能）的原理； 4.了解Visual tracking（动态分拣功能）的原理； 5.掌握末端执行器的结构 6.观察并分析整列过程；
并联机器人也可以是6自由 度的（左图），也就是在第4轴 的基础上，增加5、6轴，可以实 现抓手更多的姿态变化
知识准备
2.FANUC iA系列并联机器人简介
包括M-1iA、M-2iA、 M-3iA三个型号，最大负重、 动作范围都依次增大。
可根据生产的实际需要， 按照右表中参数选择机器人 型号。
注意，最大负重是产品 重量和机器人末端执行器两 者的重量之和。
任务实施
6.观察并分析整列过程（视频案例）
1）整列的目的： 必须先将无序排列的物体（如图a）
按照整齐排列的方式进行抓取（如图 b），然后才能整齐地码放于物料盒中。
2）整列过程的动作分解： （1）手爪对准第一个物体
手爪的第一组吸盘到达第一个物体上方， 并与传送带同步向前移动，同时通过转动第4 轴，使手爪方向与第一个物体摆放角度一致；
转动第4轴，调整手爪方向与第二个物体摆放角度一致； 面所说的“手爪方向”指的是吸盘安装板的方向。
任务实施
请观看微课视频：“搬运机器人末端执行器应用”
主题讨论
讨论问题
并联机器人有哪些主要参数指标？ 机器人的全局坐标系是怎样定义的？ 视频案例中，末端执行器有哪些零
件组成？ 动态分拣系统的作用是什么？
将此偏移量附在机器人运动程序中，这样机 器人就会准确识别到任意摆放的目标物体的位置。
通过视觉技术，在产品杂乱摆放的情况下， 机器人能够准确识别其位置和摆放角度，不需要 对零件进行准确定位，大大减少了对生产线工艺 装配的要求，从而有效降低了抓取到的零件特征，是该零
小结
通过对搬运工作站组成、并联机器人、末端执行器 的学习，使我们了解了机器人末端执行器的基本组 成和工作原理，为今后学习其它机器人工作站及机 器人执行器奠定了基础。
谢谢观看
机器人的控制系统、伺服驱动系统等。 5）机器人示教器：
控制机器人工作及编程的操作终端。 6）视觉显示屏
实时显示目前机器人视觉系统捕获的零 件图像。
任务实施
2.FANUC Robot M-3iA/6S机器人
1）分析运动关节 FANUC Robot M-3iA/6S并联机器人，
拥有4个运动关节。如图，结合视频，观察4 个运动关节的位置。