2002年四月小学教育科学研究试题.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 第五章 工业机器人工作站 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。 第一节??????? 概述 以一个摩托车车架焊接 工作站为例。 一、焊接对象 由十个散件焊接成 摩托车车架 ? 二、工作站的划分 划分原因 ：①散件夹紧机构不能干涉。 ②便于焊枪作业 ③焊接时间与辅助时间之和应满足年生产量要求。 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 三、工作站布局及组成 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 第二节 工业机器人 可称万能工具 （搬运、装配、弧焊、点焊、切割、研磨、喷涂等） 一、技术参数（见表5－1） 主要参数： 可搬重量 工作空间 重复定位精度 各轴最大旋转角度 各轴最大旋转速度 各轴许用扭转力矩 造型相关因素： 未端执行器重量 工件大小 作业条件 工作站布局 造型与其他设计： 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（如图5－9）： S 轴：D1→R1 腰旋转 340° L 轴：D2→R2 下臂摆 240° U 轴：D3→R3 上臂摆 270° 形成机器人工作 R 轴：D4→R4 上臂转360° 空间（图5-10） B 轴：D5→R5 手腕摆270° T 轴：D6→R6 手腕转400° 基点P： R、B、T轴中心线之交点P。 减速器： R1，R2，R3－RV摆线针轮减速器 R4，R6－谐波减速器 R5－扁平型谐波减速器 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 Zg