KUKA基础-培训之1机器人系统的结构和功能.ppt

KUKA机器人系统的结构和功能 讲 师： 课程用时： 60分钟 课程目的：了解KUKA机器人系统的结构和功能。 2 课 程 内 容 I 机器人技术入门 II KUKA机器人的机械系统 III 机器人控制系统KR C4 IV KUKA smartPAD 机器人系统的结构和功能 Ⅴ VI 机器人编程 机器人安全性 机器人技术入门 KUKA机器人的机械系统 机器人控制系统KR C4 KUKA smartPAD 机器人编程 机器人安全性 2 一、机器人技术入门 什么是机器人？ 定义：“机器人是一种可自由编程并受程序控制的操作机”。控制系统、操作设备以及连接电缆和软件也同样属于机器人的范畴。 图 1-1: 工业机器人 1 控制系统（控制柜 KR C4） 2 机械手（机器人机械系统） 3 手持操作和编程器（库卡 smartPAD） 注：所有不包括在工业机器人系统内的设备被称为外围设备，它们是：工具（效应器/Tool）、 保护装置、皮带输送机、传感器等等 二、库卡机器人的机械系统 机械手是机器人机械系统主体， 它由众多活动的、相互连接在一起的关节（轴）组成， 我们也称之为运动链。 机器人本体，通常也称之为机械手臂或者机械手。（图2-1） 图 2-1: 机器人本体（机械手） 1 机械手（机器人机械系统） 2 运动链的起点： 机器人足部 (ROBROOT) 3 运动链的开放端： 法兰 (FLANGE) A1...A6 ：机器人轴 1 至 6 各根轴的运动通过伺服电机有针对性的调控而实现。 这些伺服电机通过减速器与机械手的各部件相连。 图 2-2: 机器人的机械零部件概览 1 底座 4 连杆臂 2 转盘 5 手臂 3 平衡配重 6 手 机器人机械系统的部件主要由铸铝和铸钢制成。 在个别情况下也使用碳纤维部 件。 各根轴从下（机器人的足部）到上（机器人法兰）编号如下： 图 2-3: 库卡机器人自由度 以下是库卡产品系列中机械手的技术数据选摘： 轴数： 4至6轴 作用范围： 从 0.35m (KR 5 scara) 直至 3.9 m (KR 120 R3900 ultra K) 自重： 从 20 kg 直至 4700 kg 精确度： 0.015 mm 至 0.2 mm 重复精度。 三、机器人控制系统KR C4 机器人机械系统由伺服电机控制运动，而该电机则由 KR C4 控制系统控制。 KR C4 控制系统的属性： 1、机器人控制系统：控制六个机器人轴以及最多两个附加的外部轴。 2、 流程控制系统：符合 IEC61131 标准的集成式 Soft PLC。 3、安全控制系统 图 3-1: 控制柜可控制本体6个轴和2个附加轴。 图 3-2: 控制柜 KR C4 4、运动控制系统 5、通过总线系统（例如：ProfiNet、以太网 IP、Interbus）的通讯可能性： （1）可编程控制器（PLC） （2）其它控制系统 （3）传感器和执行器 6、通过网络的通讯可能性： （1）主机 （2）其它控制系统 四、库卡 smartPAD 13 KUKA 机器人的操作通过手持操作器（即 KUKA smartPAD）进行。 图 4-1 smartPAD KUKA smartPAD 的特点：  触摸屏（触摸式操作界面），用手或配备的触摸笔操作。  大尺寸竖型显示屏  KUKA 菜单键  八个移动键  操作工艺数据包的按键  用于程序运行的按键（停止/ 向前/ 向后）  显示键盘的按键  更换运行方式的钥匙开关  紧急停止按键  3D 鼠标  可拔出  USB 接口 1 、用于拔下 smartPAD 的按钮。 2、 用于调出连接管理器的钥匙开关。 只有当钥匙插入时，方可转动开关。可以通过连接管理器切换运行模式。 3 、紧急停止键。 用于在危险情况下关停机器人。 紧急停止键在被按下时将自行闭锁。 4 、3D 鼠标。 用于手动移动机器人 KUKA smartPAD概览 图 4-2 smartPAD 5、 移动键。 用于手动移动机器人。 6、 用于设定程序倍率的按键。 7、 用于设定手动倍率的按键。 8 、主菜单按键。 用来在 smartHMI 上将菜单项显示出来。 9 、工艺键。 工艺键主要用于设定工艺程序包中的参数。 其确切 的功能取决于所安装的工艺程序包。 10 、启动键。 通过启动键可启动一个程序。 KUKA smartPAD概览