裝配機(jī)器人及其操作應(yīng)用知識(shí)目標(biāo)１.了解裝配機(jī)器人的分類及特點(diǎn)。２.掌握裝配機(jī)器人的系統(tǒng)組成及功能。３.熟悉裝配機(jī)器人作業(yè)示教的基本流程。４.熟悉裝配機(jī)器人的周邊設(shè)備與工位布局。能力目標(biāo)１.能識(shí)別裝配機(jī)器人工作站基本構(gòu)成。２.能進(jìn)行裝配機(jī)器人的簡(jiǎn)單作業(yè)示教。學(xué)習(xí)目標(biāo)裝配領(lǐng)域成為機(jī)器人技術(shù)發(fā)展的難點(diǎn)，也成為未來機(jī)器人技術(shù)發(fā)展的焦點(diǎn)之一。本任務(wù)的內(nèi)容是完成裝配機(jī)器人的作業(yè)示教。工作任務(wù)一、裝配機(jī)器人的分類及特點(diǎn)１.裝配機(jī)器人的特點(diǎn)裝配機(jī)器人是工業(yè)生產(chǎn)中用于裝配生產(chǎn)線上對(duì)零件或部件進(jìn)行裝配的一類工業(yè)機(jī)器人。２.裝配機(jī)器人的分類裝配機(jī)器人在不同裝配生產(chǎn)線上發(fā)揮著強(qiáng)大的裝配作用，裝配機(jī)器人大多由4

~6軸組成。相關(guān)知識(shí)裝配機(jī)器人ａ)直角式ｂ)水平串聯(lián)關(guān)節(jié)式ｃ)垂直串聯(lián)關(guān)節(jié)式ｄ)并聯(lián)關(guān)節(jié)式裝配機(jī)器人ａ)直角式ｂ)水平串聯(lián)關(guān)節(jié)式ｃ)垂直串聯(lián)關(guān)節(jié)式ｄ)并聯(lián)關(guān)節(jié)式(１)直角式裝配機(jī)器人直角式裝配機(jī)器人裝配缸體(２)關(guān)節(jié)式裝配機(jī)器人１)水平串聯(lián)式裝配機(jī)器人。也稱為平面關(guān)節(jié)型裝配機(jī)器人或SCARA機(jī)器人。水平串聯(lián)式裝配機(jī)器人拾放超薄硅片２)垂直串聯(lián)式裝配機(jī)器人。垂直串聯(lián)式裝配機(jī)器人多為6個(gè)自由度。垂直串聯(lián)式裝配機(jī)器人進(jìn)行摩托車零部件的裝配３)并聯(lián)式裝配機(jī)器人。也稱拳頭機(jī)器人、蜘蛛機(jī)器人或Delta機(jī)器人。并聯(lián)式裝配機(jī)器人組裝鍵盤二、裝配機(jī)器人的系統(tǒng)組成裝配機(jī)器人系統(tǒng)組成適應(yīng)裝配生產(chǎn)線的自動(dòng)化和柔性化需求。如圖所示為KUKA、FANUC、ABB、YASKAWA公司所生產(chǎn)的主流裝配機(jī)器人本體。常見裝配機(jī)器人本體ａ)KUKA公司的KR10SCARAR600ｂ)FANUC公司的M-2iA常見裝配機(jī)器人本體ｃ)ABB公司的IRB360ｄ)YASKAWA公司的MYS850L１.末端執(zhí)行器(１)吸附式末端執(zhí)行器(２)夾鉗式末端執(zhí)行器(夾鉗式手爪)(３)專用式末端執(zhí)行器(專用式手爪)(４)組合式末端執(zhí)行器(組合式手爪)夾鉗式手爪專用式手爪組合式手爪２.傳感系統(tǒng)(１)視覺傳感系統(tǒng)其原理如圖所示。視覺傳感系統(tǒng)原理(２)觸覺傳感系統(tǒng)機(jī)器人觸覺傳感器可分為接觸覺、接近觸覺、壓覺、滑覺和力覺5種傳感器。１)接觸覺傳感器。接觸覺傳感器ａ)點(diǎn)式ｂ)棒式ｃ)緩沖器式ｄ)平板式ｅ)環(huán)式２)接近觸覺傳感器。接近觸覺傳感器３)力覺傳感器。①關(guān)節(jié)力傳感器。②腕力傳感器。③指力傳感器。裝配機(jī)器人主要包括機(jī)器人、裝配系統(tǒng)及傳感系統(tǒng)。機(jī)器人由裝配機(jī)器人本體及控制裝配過程的控制柜組成。裝配系統(tǒng)中末端執(zhí)行器主要有吸附式、夾鉗式、專用式和組合式。傳感系統(tǒng)主要有視覺傳感系統(tǒng)、觸覺傳感系統(tǒng)。三、裝配機(jī)器人的作業(yè)示教１.螺栓緊固作業(yè)現(xiàn)以圖所示的工件裝配為例，選擇直角式裝配機(jī)器人(或SCARA機(jī)器人)，末端執(zhí)行器為專用式擰螺栓手爪。此程序由編號(hào)為1

~9的9個(gè)程序點(diǎn)組成，每個(gè)程序點(diǎn)的用途說明見表。具體作業(yè)編程可參照如圖所示流程圖展開。螺栓緊固機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軌跡程序點(diǎn)的用途說明(裝配作業(yè))螺栓緊固機(jī)器人作業(yè)示教流程圖(１)示教前的準(zhǔn)備(２)新建作業(yè)程序新建一個(gè)作業(yè)程序，如“Assembly_bolt”。(３)程序點(diǎn)的輸入在示教模式下，手動(dòng)操作直角式裝配機(jī)器人(或SCARA機(jī)器人)按圖所示，具體示教方法見表。(４)設(shè)定作業(yè)條件(５)檢查試運(yùn)行(６)再現(xiàn)裝配螺栓緊固作業(yè)示教方法螺栓緊固作業(yè)示教方法２.鼠標(biāo)裝配作業(yè)現(xiàn)以簡(jiǎn)化后的鼠標(biāo)裝配為例，采用移動(dòng)關(guān)節(jié)式裝配機(jī)器人示范裝配作業(yè)方法，末端執(zhí)行器選擇組合式手爪，如圖所示。此程序由編號(hào)為1

~8的8個(gè)程序點(diǎn)組成，每個(gè)程序點(diǎn)的用途說明見。具體作業(yè)編程可參照如圖所示流程展開。鼠標(biāo)裝配機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軌跡程序點(diǎn)的用途說明(鼠標(biāo)裝配)鼠標(biāo)裝配機(jī)器人作業(yè)示教流程(１)示教前的準(zhǔn)備(２)新建作業(yè)程序新建一個(gè)作業(yè)程序，如“Assembly_mouse”。(３)程序點(diǎn)的輸入在示教模式下，手動(dòng)操作移動(dòng)關(guān)節(jié)式裝配機(jī)器人按圖所示運(yùn)動(dòng)軌跡設(shè)定程序點(diǎn)1至程序點(diǎn)8，具體示教方法見表。鼠標(biāo)裝配作業(yè)示教方法鼠標(biāo)裝配作業(yè)示教方法四、裝配機(jī)器人的周邊設(shè)備與工位布局１.周邊設(shè)備(１)零件供給器１)給料器給料器２)托盤(２)輸送裝置托盤２.工位布局(１)回轉(zhuǎn)式布局(２)線式布局線式布局回轉(zhuǎn)式布局一、任務(wù)準(zhǔn)備實(shí)施本任務(wù)教學(xué)所使用的實(shí)訓(xùn)設(shè)備及工具材料可參考表。任務(wù)實(shí)施實(shí)訓(xùn)設(shè)備及工具材料二、認(rèn)識(shí)工業(yè)機(jī)器人工件裝配單元工作站

該工作站主要由六軸工業(yè)機(jī)器人、工件裝配模型、模型實(shí)訓(xùn)平臺(tái)等組成，如圖所示。其工件裝配模型結(jié)構(gòu)如圖所示，主要組成部件見表。工件裝配單元工作站的組成工件裝配模型結(jié)構(gòu)本任務(wù)采用示教編程方法，操作機(jī)器人實(shí)現(xiàn)工件裝配單元運(yùn)動(dòng)軌跡的示教。工件裝配模型組成部件三、工件裝配模型與夾具的安裝１.工件裝配模型的安裝２.夾具的安裝工件裝配模型的安裝抓手吸盤夾具的安裝四、設(shè)計(jì)控制原理方框圖控制原理方框圖五、設(shè)計(jì)PLC的I

/O控制原理圖根據(jù)任務(wù)要求可設(shè)計(jì)出PLC的I

/O控制原理圖，如圖所示。

PLC的I

/O控制原理圖六、線路安裝根據(jù)圖所示I

/O控制原理圖，完成六軸機(jī)器人單元的安裝與接線。

PLC的I

/O控制原理圖七、六軸機(jī)器人單元的PLC程序設(shè)計(jì)根據(jù)任務(wù)要求，參照?qǐng)D所示I

/O控制原理圖設(shè)計(jì)的PLC梯形圖程序如圖所示。

PLC的I

/O控制原理圖PLC梯形圖程序八、確定機(jī)器人運(yùn)動(dòng)所需示教點(diǎn)根據(jù)圖所示的機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軌跡分布圖，可確定其運(yùn)動(dòng)所需的示教點(diǎn)，見表。機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軌跡示教點(diǎn)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)軌跡分布圖九、機(jī)器人程序的編寫１.設(shè)計(jì)機(jī)器人程序流程圖根據(jù)控制功能設(shè)計(jì)機(jī)器人程序流程圖，如圖所示。機(jī)器人