工业机器人工作站分析.ppt

第五章 工业机器人工作站 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：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。 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 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。 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、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） 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° 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：