第09.22-8-工业机器人及其应用

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1、第第09.22-8-09.22-8-工业机器人及工业机器人及其应用其应用复习复习1.1.机器人的主要控制方式和编程方式机器人的主要控制方式和编程方式2.2.顺序控制形式的特点顺序控制形式的特点3.3.示教编程的特点示教编程的特点4.4.什么是直接示教什么是直接示教5.5.什么是示教盒示教什么是示教盒示教6.6.示教盒示教方式编程的缺点示教盒示教方式编程的缺点7.7.离线编程的特点离线编程的特点8.8.机器人编程语言主要用于哪些类型的机器人编程语言主要用于哪些类型的机器人？机器人？9.9.机器人语言的编程要求有哪些？机器人语言的编程要求有哪些？10.10.机器人编程语言的特点机器人编程语言的特点

2、？11.11.机器人编程语言的分类？机器人编程语言的分类？12.12.什么是动作级语言什么是动作级语言13.13.什么是关节级编程什么是关节级编程14.14.什么是末端执行器级编程什么是末端执行器级编程15.15.什么是对象级语言什么是对象级语言16.16.对象级语言的特点对象级语言的特点17.17.什么是任务级语言什么是任务级语言18.18.机器人语言的特征机器人语言的特征19.19.机器人语言指令集包括哪些机器人语言指令集包括哪些20.20.机器人编程语言基本特性有哪些？机器人编程语言基本特性有哪些？21.21.机器人编程语言基本功能有哪些机器人编程语言基本功能有哪些？Compiledby

3、:DongChunli机器人应用技术机器人应用技术第八章第八章 工业机器人及其应用工业机器人及其应用第一节 工业机器人概述第二节 焊接机器人第三节 搬运机器人第四节 喷涂机器人第五节 装配机器人第一节工业机器人概述一、机器人的应用二、工业机器人的应用步骤Compiledby:DongChunli第一节工业机器人概述o工业机器人是指在工业环境中应用的机器人，是一种能进行自动控制的、可重复编程的、多功能的、多自由度的、多用途的操作机，用来完成各种作业。因此，工业机器人也被称为“铁领工人”。o目前，工业机器人是技术上最成熟、应用最广泛的机器人。焊接机器人、搬运机器人、喷涂机器人和装配机器人是工业中最

4、常用的机器人类型，o本章重点介绍这四类机器人及其应用Compiledby:DongChunli一、机器人的应用o1机器人的应用分类机器人的应用分类o2机器人应用的领域机器人应用的领域o3工业机器人的应用与发展工业机器人的应用与发展Compiledby:DongChunli1机器人的应用分类机器人的应用分类o在机器人应用领域，大体上我们把机器人分成工业机器人、操纵机器人和智能机器人三大类。o或按照应用方向大致可分为工业机器人、水下机器人、空间机器人、服务机器人、军用机器人、农业机器人和仿人机器人7类。o工业机器人，在焊接、搬运、装配和喷漆等工作上表现不俗；不过，它只能机械地按照规定的指令工作，并

5、不领会外界条件和环境的变化。o操纵机器人，如飞机的自动驾驶仪等，可以按照人的指令，灵活的执行命令。o智能机器人，具有一定思维功能和自适应性，它能够根据环境的变化作出判断，并决定采取相应的动作，它是上述三种机器人中的最高形态。Compiledby:DongChunli2机器人应用的领域机器人应用的领域o目前机器人已广泛地应用于汽车、机械加工、电子及塑料制品等工业领域中，随着科学与技术的发展，机器人的应用领域也随之不断扩大。现在工业机器人的应用已开始扩大到军事、核能、采矿、冶金、石油、化学、航空、航天、船舶、建筑、纺织、制衣、医药、生化、食品、服务、娱乐、农业、林业、畜牧业和养殖业等领域中。o工业

6、机器人，在工业生产中都已被大量采用，如弧焊机器人、点焊机器人、装配机器人、喷涂机器人及搬运机器人等。由于机器人对生产环境和作业要求具有很强的适应性，用来完成不同生产作业的工业机器人的种类愈来愈多（例如抛光机器人、打毛刺机器人、激光切割机器人等等），工业将实现高度自动化。机器人将成为人类社会生产活动的“主劳力”，人类将从繁重的、重复单调的、有害健康和危险的生产劳动中解放出来。Compiledby:DongChunli2机器人应用的领域机器人应用的领域o操纵型机器人，则成为人类探索与开发宇宙、海洋和地下未知世界的有力工具。各种舱内作业机器人、舱外作业机器人、空间自由飞行机器人、登陆星球的探测车和作

7、业车等将被送上天空，去开发与利用空间、去发现与利用外界星球的物质资源。水下机器人将用于海底探索与开发、海洋资源开发与利用、水下作业与救生。o服务机器人，将用于提高人民健康水平与生活水准、丰富人民文化生活。在21世纪，服务机，器人将进入家庭。家庭服务机器人可以从事清洁卫生、园艺、炊事、垃圾处理、家庭护理与服务等作业。在医院，机器人可以从事手术、化验、运输、康复及病人护理等作业。在商业和旅游业中导购机器人、导游机器人和表演机器人都将得到发展。智能机器人玩具和智能机器人宠物的种类将不断增加。机器人不再是只用于生产作业的工具，大量的服务机器人、表演机器人、科教机器人、机器人玩具和机器人宠物将进入人类社

8、会，使人类生活更加丰富多彩。Compiledby:DongChunli2机器人应用的领域机器人应用的领域o军用机器人，在未来战争的中将发挥重要作用。军用机器人可以是一个武器系统，如机器人坦克、自主式地面车辆、扫雷机器人等，也可以是武器装备上的一个系统或装置。作战机器人、侦察机器人、哨兵机器人、排雷机器人、布雷机器人等将会迅速发展。将来可能出现机器人化部队或兵团，在未来战争中将会出现机器人对机器人的战斗。o农业机器人，在农业、林业、畜牧业和养殖业等方面已开始得到应用，机器人技术能够合理地利用劳动力资源，提高劳动生产率。农业、林业、畜牧业和养殖业等将从现在的手工、半机械化和机械化作业发展到工业化和

9、自动化生产。o仿人型智能机器人，将在21世纪将得到广泛应用。具有像人的四肢、灵巧的双手、双目视觉、力觉及触觉感知功能的仿人型智能机器人将被研制成功，并得到应用。Compiledby:DongChunli3工业机器人的应用与发展工业机器人的应用与发展o制造工业部门应用机器人的主要目的在于削减人员编制和提高产品质量。o机器人的工业应用可分为四个方面，即材料加工、零件制造、产品检验和装配。1.材料加工往往是最简单的；2.零件制造包括锻造、焊接、捣碎和铸造等；3.产品检验包括显式检验（在加工过程中或加工后检验产品表面质量和几何形状、零件和尺寸的完整性）和隐式检验（在加工过程中检验零件质量或表面的完整性

10、）两种；4.装配是最复杂的应用领域，因为它可能包含材料加工、在线检验、零件供给、配套、挤压和紧固等工序。o一套典型的工业机器人系统，除了机器人本体之外，还需要配以控制器、控制系统软件、工作站台，以及其他辅助系统Compiledby:DongChunli3工业机器人的应用与发展工业机器人的应用与发展o到目前为止，工业机器人是最成熟、应用最广泛的一类机器人。o2010年前全世界目前已经销售230万台，已经进行装备使用的是190万台，这个量已经非常可观。o总体情况看，1.日本在工业机器人领域的发展是首位的，成为机器人的王国；2.美国发展得也很迅速，目前在新安装的台数方面已经超过了日本；3.中国开始进

11、入产业化的阶段，已经研制出多种工业机器人样机，已有小批量在生产中使用。Compiledby:DongChunli二、工业机器人的应用步骤1工业机器人的应用准则工业机器人的应用准则（1）从恶劣工种开始采用机器人（2）在生产率和质量落后的部门应用机器人（3）从长远需要选择使用机器人2采用工业机器人的成本计算采用工业机器人的成本计算（1）劳力节省（2）材料节省（3）生产效率提高（4）能源的增减（5）设备（6）增加的费用（7）偿还期计算3应用机器人时需要人力的投入应用机器人时需要人力的投入4采用工业机器人的步骤采用工业机器人的步骤（1）全面考虑并明确自动化要求（2）制订机器人化技术（3）探讨采用机器人

12、的条件。（4）对辅助作业和机器人性能进行标准化（5）设计机器人化作业系统方案（6）选择适宜的机器人系统评价指标（7）详细设计和具体实施Compiledby:DongChunli第二节第二节 焊接机器人焊接机器人o一、一、焊接机器人概述焊接机器人概述o二、二、点焊机器人点焊机器人o三、三、弧焊机器人弧焊机器人Compiledby:DongChunli一、一、焊接机器人概述焊接机器人概述o汽车工业引入机器人已取得了明显效益，改善多品种混流生产的柔性，提高焊接质量，提高生产率，把工人从恶劣的作业环境中解放出来。机器人已经成为汽车生产行业的支柱。1焊接机器人的组成焊接机器人的组成（1）机器人操作机（2

13、）变位机（3）机器人控制器（4）焊接系统（5）焊接传感器（6）中央控制计算机（7）安全设备2焊接机器人的焊接机器人的分类分类（1）弧焊机器人（2）点焊机器人Compiledby:DongChunli一、一、焊接机器人概述焊接机器人概述1焊接机器人的组成焊接机器人的组成o完整的焊接机器人系统一般由以下几个部分组成：机器人操作机、变位机、控制器、焊接系统（专用焊接电源、焊枪或焊钳等）、焊接传感器、中央控制计算机和相应的安全设备等Compiledby:DongChunli1、焊接机器人焊接机器人的组成的组成（1）机器人操作机o机器人操作机是焊接机器人系统的执行机构，它的组成如本书前部分所述。o其任务

14、是精确地保证末端执行器（焊枪）所要求的位置、姿态并实现其运动。一般情况下，工业机器人操作机从结构上至少应具有3个以上的可自由编程运动关节。o由于具有6个旋转关节的铰接开链式机器人操作机从运动学上已被证明能以最小的结构尺寸获取最大的工作空间，并且能以较高的位置精度和最优的路径到达指定位置，因而这种类型的机器人操作机在焊接领域得到广泛的应用。Compiledby:DongChunli1、焊接机器人焊接机器人的组成的组成（2）变位机o变位机作为机器人焊接生产线及焊接柔性加工单元的重要组成部分，其作用是将被焊工件旋转（平移）到最佳的焊接位置。o在焊接作业前和焊接过程中，变位机通过夹具装卡和定位被焊工件

15、，对工件的不同要求决定了变位机的负载能力及其运动方式。o通常，焊接机器人系统采用两台变位机，一台进行焊接作业，另一台则完成工件装卸，从而提高系统的运行效率。Compiledby:DongChunli1、焊接机器人焊接机器人的组成的组成（3）机器人控制器o机器人控制器是整个机器人系统的神经中枢。控制器负责处理焊接机器人工作过程中的全部信息和控制其全部动作。（4）焊接系统o焊接系统是焊接机器人得以完成作业的必需装备，主要由焊钳或焊枪、焊接控制器以及水、电、气等辅助部分组成。o焊接控制器是焊接系统的控制装置，它根据预定的焊接监控程序，完成焊接参数输入、焊接程序控制及焊接系统故障自诊断，并实现与上位机

16、的通信联系。o用于弧焊机器人的焊接电源及送丝设备由于参数选择的需要，必须由机器人控制系统直接控制，电源的功率和接通时间必须与自动过程相符。Compiledby:DongChunli1、焊接机器人焊接机器人的组成的组成（5）焊接传感器o在焊接过程中，尽管机器人操作机、变位机、装卡设备和工具能达到很高的精度，但由于存在被焊工件几何尺寸和位置误差以及焊接过程中的热变形，传感器仍是焊接过程中不可缺少的设备。o传感器的任务是实现工件坡口的定位、跟踪以及焊缝熔透信息的获取。（6）中央控制计算机o中央控制计算机在工业机器人向系统化、PC化和网络化的发展过程中发挥着重要的作用。o通过相应接口与机器人控制器相连

17、接，中央控制计算机主要用于在同一层次或不同层次的计算机间形成通信网络，同时与传感系统相配合，实现焊接路径和参数的离线编程、焊接专家系统的应用及生产数据的管理。Compiledby:DongChunli1、焊接机器人焊接机器人的组成的组成（7）安全设备o安全设备是焊接机器人系统安全运行的重要保障，o其主要包括驱动系统过热自断电保护、动作超限位自断电保护、超速自断电保护、机器人系统工作空间干涉自断电保护及人工急停断电保护等，它们起到防止机器人伤人或周边设备的作用。o在机器人的工作部还装有各类触觉或接近觉传感器，可以使机器人在过分接近工件或发生碰撞时停止工作。Compiledby:DongChunl

18、i2、焊接机器人焊接机器人的分类的分类o焊接机器人可以按用途、结构、受控方式及驱动方法等进行分类。按用途焊接机器人可分为弧焊机器人和点焊机器人。（1）弧焊机器人o弧焊机器人在许多行业中得到广泛应用，是工业机器人最大的应用领域。o弧焊机器人不只是一台以规划的速度和姿态携带焊枪移动的单机，还包括各种电弧焊附属装置在内的柔性焊接系统。o在弧焊作业中，焊枪应跟踪工件焊道运动，并不断填充金属形成焊缝。o因此运动过程中速度稳定性和轨迹精度是两项重要指标。o同时，由于焊枪姿态对焊缝质量也有一定影响，因此希望焊枪姿态的可调范围尽量大。Compiledby:DongChunli2、焊接机器人焊接机器人的分类的分

19、类（2）点焊机器人o点焊机器人系统典型的应用领域是汽车工业。汽车车体装配时，约60%的焊点是由机器人来完成的。o通常电焊机器人选用关节式工业机器人的基本设计，一般具有六个自由度：腰转、大臂转、小臂转、腕转、腕摆及腕捻。其o驱动方式有液压驱动和电气驱动两种。o点焊机器人按照示教程序规定的动作、顺序和参数进行点焊作业，其过程是完全自动化的，并且具有与外部设备通信的接口，可以通过这一接口接受上一级主控与管理计算机的控制命令进行工作。Compiledby:DongChunli1、焊接机器人焊接机器人的组成的组成（7）安全设备o安全设备是焊接机器人系统安全运行的重要保障，其主要包括驱动系统过热自断电保护

20、、动作超限位自断电保护、超速自断电保护、机器人系统工作空间干涉自断电保护及人工急停断电保护等，它们起到防止机器人伤人或周边设备的作用。o在机器人的工作部还装有各类触觉或接近觉传感器，可以使机器人在过分接近工件或发生碰撞时停止工作。Compiledby:DongChunli二、二、点焊机器人点焊机器人o汽车工业引入机器人已取得了明显效益，改善多品种混流生产的柔性，提高焊接质量，提高生产率，把工人从恶劣的作业环境中解放出来。机器人已经成为汽车生产行业的支柱。o1点焊机器人概述点焊机器人概述o（1）点焊机器人的作业性能要求o（2）点焊机器人的组成o（3）点焊机器人的分类o（4）典型点焊机器人的规格o

21、2点焊机器人的焊接系统点焊机器人的焊接系统o（1）点焊机器人焊钳o（2）点焊控制器o（3）新型点焊机器人系统Compiledby:DongChunli1、点焊机器人点焊机器人概述概述o点焊机器人的典型应用领域是汽车工业。o一般装配每台汽车车体大约需要完成30004000个焊点，而其中的60是由机器人完成的。在有些大批量汽车生产线上，服役的机器人台数甚至高达每条生产线150台。o点焊机器人被广泛用来焊接薄板材料，点焊作业占汽车工厂的车体组装工程的大半。o最初，点焊机器人只用于增强焊作业，即为已拼接好的工件增加焊点。后来,为了保证拼接精度，又让机器人完成定位焊作业。o点焊机器人逐渐被要求具有更全的

22、作业性能。Compiledby:DongChunli1、点焊机器人点焊机器人概述概述（1）点焊机器人的作业性能要求o点焊机器人逐渐被要求具有更全的作业性能，具体来说有：o1）高的加速度和减速度；o2）良好的灵活性，至少5个自由度；o3）良好的安全可靠性；o4）通常要求工作空间大，适应焊接工作要求，承载能力高；o5）持重大（60150kg），以便携带内装变压器的焊钳；o6）定位精度高（0.25mm），以确保焊接质量；o7）重复性要求：可见焊点处小于等于lmm，不可见焊点处不大于3mm；o8）考虑到焊接空间小，为避免与工件碰撞，通常要求小臂很长。Compiledby:DongChunli1、点焊机

23、器人点焊机器人概述概述（2）点焊机器人的组成o点焊机器人有多种结构形式，分为3大组成部分，o即机器人本体、点焊焊接系统及控制系统。o目前应用较广的点焊机器人，n其本体形式落地式的垂直多关节型、悬挂式的垂直多关节型、直角坐标型和定位焊接用机器人。n目前主流机型为多用途的大型六轴垂直多关节机器人。这是因为，工作空间/安装面积之比大，持重多数为100kg左右，还可以附加整机移动的自由度o点焊机器人控制系统由本体控制部分及焊接控制部分组成。n本体控制部分主要是实现示教在线、焊点位置及精度控制，以及控制分段的时间及程序转换以外，还通过改变主电路晶闸管的导通角而实现焊接电流控制。o点焊机器人的焊接系统即手

24、臂上所握焊枪包括电极、电缆、气管、冷却水管及焊接变压器。焊枪相对比较重，要求手臂的负重能力较强。o目前使用的机器人点焊电源有单相工频交流点焊电源和逆变二次整流式点焊电源。Compiledby:DongChunli1、点焊机器人点焊机器人概述概述（3）点焊机器人的分类o对于点焊机器人来说，希望具有安装面积小、工作空间大，快速完成小节距的多点定位（例如每0.30.4s移动3050mm节距后定位），定位精度高（0.25mm），以确保焊接质量，持重大（3001000N），以便携带内装变压器的焊钳，示教简单，节省工时，安全可靠性好等特点。表8-1列举了生产现场使用的点焊机器人的分类、特点和用途。分 类特

25、 点用 途垂直多关节型（落地式）工作空间/安装面积之比大，持重多数为1000N左右，有时还可以附加整机移动自由度主要用语增强焊点作业垂直多关节型（悬挂式）工作空间均在机器人的下方车体的拼接作业直角坐标型多数为3、4、5轴，适合于连续直线焊缝，价格便宜定位焊接用机器人（单向加压）能承受500KG加压反力的高刚度机器人。有些机器人本身带加压作业功能车身底板的定位焊Compiledby:DongChunli1、点焊机器人点焊机器人概述概述o在驱动形式方面，由于电伺服技术的迅速发展，机器人也在朝电动机驱动方向过渡。o在机型方面，尽管主流仍是多用途的大型6轴垂直多关节机器人。（4）典型点焊机器人的规格o

26、以持重1000N，最高速度4m/s的6轴垂直多关节点焊机器人为例。由于实用中几乎全部用来完成间隔为3050mm左右的打点作业，运动中很少能达到最高速度，因此，改善最短时间内频繁短节距起、制动性能是本机追求的重点。o为了提高加速度和减速度，在设计中注意了减轻手臂的重量，增加驱动系统的输出力矩。o同时，为了缩短滞后时间，得到高的静态定位精度，该机采用低惯性、高刚度减速器和高功率的无刷伺服电动机。o由于在控制回路中采取了加前馈环节和状态观测器等措施，控制性能得到大大改善，50mm短距离移动的定位时间被缩短到0.4s以内。Compiledby:DongChunli2、点焊机器人的焊接系统点焊机器人的焊

27、接系统o点焊机器人焊接系统主要由焊接控制器、焊钳（含阻焊变压器）及水、电、气等辅助部分组成。o（1）点焊机器人焊钳o从阻焊变压器与焊钳的结构关系上可将焊钳分为内藏式、分离式和一体式3种形式。o（2）点焊控制器o控制器由CPU、EPROM及部分外围接口芯片组成最小控制系统，它可以根据预定的焊接监控程序，完成点焊时的焊接参数输入，点焊程序控制。焊接电流控制及焊接系统故障自诊断，并实现与本体计算机及手控示教盒的通信联系。从机器人控制系统和点焊控制的结构关系上看，常用的点焊控制器主要有3种结构形式。点焊机器人可分为中央结构和分散结构两种o（3）新型点焊机器人系统o点焊机器人与CAD系统的通信功能变得重

28、要起来，这种CAD系统主要用来离线示教。Compiledby:DongChunli三、弧三、弧焊机器人焊机器人o弧焊机器人的应用范围很广，除汽车行业之外，在通用机械、金属结构等许多行业中都有应用；这是因为弧焊工艺早已在诸多行业中得到普及的缘故。o1弧弧焊机器人概述焊机器人概述o（1）弧焊机器人的工作机理o（2）弧焊机器人的作业性能o（3）弧焊机器人的分类o（4）弧焊机器人的规格o2弧弧焊机器人的系统焊机器人的系统构成构成o（1）弧焊机器人的机械手o（2）弧焊机器人的控制器o（3）弧焊机器人周边设备o（4）焊接设备o（5）控制系统与外围设备的连接Compiledby:DongChunli1、弧、

29、弧焊机器人焊机器人概述概述o弧焊机器人应是包括各种焊接附属装置在内的焊接系统，而不只是一台以规划的速度和姿态携带焊枪移动的单机。（1）弧焊机器人的工作机理o弧焊机器人的应用范围很广，除汽车行业之外，在通用机械、金属结构等许多行业中都有应用。弧焊机器人应是包括各种焊接附属装置在内的焊接系统，而不只是以规划的速度和姿态携带焊枪移动的单机。Compiledby:DongChunli1、弧、弧焊机器人焊机器人概述概述o在弧焊作业中，要求焊枪跟踪焊件的焊道运动，并不断填充金属形成焊缝。因此，运动过程中速度的稳定性和轨迹精度是两项重要的指标。o由于焊枪的姿态对焊缝质量也有一定的影响，因此希望在跟踪焊道的同

30、时，焊枪姿态的调整范围尽量大。o此外，弧焊机器人还应具有抖动功能、坡口填充功能、焊接异常（如断弧、工件熔化等）检测功能、焊接传感器（起始点检测、焊道跟踪等）的接口功能。o作业时为了得到优质的焊缝，往往需要在动作的示教以及焊接条件（电流、电压、速度）的设定上花费大量的劳力和时间。Compiledby:DongChunli1、弧、弧焊机器人焊机器人概述概述（2）弧焊机器人的作业性能o在弧焊作业中，要求焊枪跟踪工件的焊道运动，并不断填充金属形成焊缝。因此，运动过程中速度的稳定性和轨迹精度是两项重要的指标。一般情况下，焊接速度约取550mm/s、轨迹精度约为0.20.5mm。o由于焊枪的姿态对焊缝质量

31、也有一定影响，因此希望在跟踪焊道的同时，焊枪姿态的可调范围尽量大。作业时，为了得到优质焊缝，往往需要在动作的示教以及焊接条件（电流、电压、速度）的设定上花费大量的劳力和时间，所以除了上述性能方面的要求外，如何使机器人便于操作也是一个重要课题。Compiledby:DongChunli1、弧、弧焊机器人焊机器人概述概述（3）弧焊机器人的分类o从机构形式划分，既有直角坐标型的弧焊机器人，也有关节型的弧焊机器人。对于小型、简单的焊接作业，机器人有4、5轴即可以胜任了，对于复杂工件的焊接，采用6轴机器人对调整焊枪的姿态比较方便。对于特大型工件焊接作业，为加大工作空间，有时把关节型机器人悬挂起来，或者安

32、装在运载小车上使用。Compiledby:DongChunli1、弧、弧焊机器人焊机器人概述概述（4）弧焊机器人的规格o举一个典型的弧焊机器人加以说明。8-3分别是主机的简图和规格参数。持重5kg，承受焊枪所必需的负荷能力重复位置精度0，高精度可控轴数6轴同时控制，便于焊枪姿态调整动作方式各轴单独插补、直线插补、圆弧插补、焊枪端部等速控制（直线、圆弧插补）速度控制进给6：，焊接速度1s，调速范围广（从极低速到高速均可调）焊接功能焊接电流、电压的选定，允许在焊接中途改变焊接条件，断弧、粘丝保护功能，焊接抖动功能（软件）存储功能IC存储器，128kW、辅助功能定时功能、外部输入输出接口。应用功能程

33、序编辑、外部条件判断、异常检查、传感器接口Compiledby:DongChunli2、弧、弧焊机器人焊机器人的构成的构成o弧焊机器人可以被应用在所有电弧焊、切割技术范围及类似的工艺方法中。o最常用的应用范围是结构钢和CTNi钢的熔化极活性气体保护焊（CO2气体保护焊、MAG焊），铝及特殊合金熔化极惰性气体保护焊（MIG），CrNi钢和铝的加冷丝和不加冷丝的钨极惰性气体保护焊（TIG）以及埋弧焊。o除气割、等离子弧切割及等离子弧喷涂外还实现了在激光切割上的应用。o弧焊机器人系统包括机器人机械手、控制系统、焊接装置、焊件夹持装置。夹持装置上有两组可以轮番进入机器人工作范围的旋转工作台。Compi

34、ledby:DongChunli第三节搬运机器人o搬运作业是指用一种设备握持工件，从一个加工位置移到另一个加工位置。搬运机器人可安装不同的末端执行器以完成各种不同形状的工件搬运工作，大大减轻了人类繁重的体力劳动。一、一、搬运机器人概述搬运机器人概述1搬运机器人的组成搬运机器人的组成2搬运机器人的优势搬运机器人的优势二、二、成品搬运机器人工作站成品搬运机器人工作站二、二、码垛机器人工作站1码垛机器人的分类适用范围码垛机器人的分类适用范围（1）码垛机器人的适用范围（2）码垛机器人的分类2德国库卡公司的拆码垛机器人德国库卡公司的拆码垛机器人（1）库卡机器人公司简介（2）拆、码垛机器人描述（3）机器人

35、的特点Compiledby:DongChunli第四节喷涂机器人o计算机控制的喷涂机器人早在1975年就投入运用，它可以避免危害人体的健康，提高经济效益（如节省油漆）和喷涂质量。由于具有可编程能力，所以喷涂机器人能适应于各种应用场合。o例如，在汽车工业上，可利用喷涂机器人对下车架和前灯区域、轮孔、窗口、下承板、发动机部件、门面以及行李箱等部分进行喷漆。由于能够代替人在危险和恶劣环境下进行喷涂作业，所以喷涂机器人得到了日益广泛的应用。Compiledby:DongChunli一、一、喷涂机器人概述喷涂机器人概述o1喷涂机器人的一般要求与特点喷涂机器人的一般要求与特点o（1）喷涂机器人的环境要求o

36、1）工作环境包含易爆的喷涂剂蒸气；o2）沿轨迹高速运动，途径各点均为作业点；o3）多数的被喷涂件都搭载在传送带上，边移动边喷涂。o（2）喷涂机器人的技术要求o1）机器人的运动链要有足够的灵活性，以适应喷枪对工件表面的不同姿态要求，多关节型为最常用，它有56个自由度；o2）要求速度均匀，特别是在轨迹拐角处误差要小，以避免喷涂层不均；o3）控制方式通常以手把手示教方式为多见，因此要求在其整个工作空间内示教时省力，要考虑重力平衡问题；o4）可能需要轨迹跟踪装置；o5）一般均用连续轨迹控制方式；o6）要有防爆要求。Compiledby:DongChunli2喷涂机器人的分类与组成喷涂机器人的分类与组成

37、o喷涂机器人通常有液压喷涂机器和电动喷涂机器人两类。采用液压驱动方式，主要考虑是从充满可燃性溶剂蒸气环境的安全着想。o一般采用“本质安全防爆结构”，即要求机器人在可能发生强烈爆炸的0级危险中也能安全工作。防爆结构主要有耐压和内压防爆机构。o喷涂机器人的结构一般为六轴多关节型，o它由机器人本体、控制装置和液压系统组成。o手部采用柔性用腕结构，可绕臂中心轴沿任意方向作弯曲，而且在任意弯曲状态下可绕腕中心轴扭转。o由于腕部不存在奇位形，所以能喷涂形态复杂的工件并具有很高的生产率。Compiledby:DongChunli第五节装配机器人o装配作业的主要操作是垂直向上抓起零部件，水平移动它，然后垂直放

38、下插入。通常要求这些操作进行得既快又平稳，因此，一种能够沿着水平和垂直方向移动，并能对工作平面施加压力的机器人是最适于装配作业的。o此外，对于某些装配作业，要求装配机器人或其装配工具具有某种柔顺性，即自动对准中心孔的能力。o随着机器人智能程度的提高，使得有可能实现对复杂产品（如汽车发电机、电动机、电动打字机、收录机和电视机等）进行自动装配。o柔顺运动概念的研究及其进展也有助于机械部件的自动装配工作。Compiledby:DongChunli一、一、装配机器人概述装配机器人概述o装配在现代工业生产中占有十分重要的地位。有关资料统计表明，装配占产品生产劳动量的5060，在有些场合这一比例甚至更高。

39、o例如，在电子厂的芯片装配、电路板的生产中，装配工作占劳动量的7080。o由于机器人的触觉和视觉系统不断改善，可以把轴类件投放于孔内的准确度提高到0.01mm之间。Compiledby:DongChunli1装配机器人的功能装配机器人的功能o装配系统使用机器人进行装配作业，机器人应完成如下操作功能：o1）利用机器人的堆垛功能，实现对零件的顺序抓取，并运送到装配位置；o2）配合使用柔顺定心装置，实现零件在装配位置上的自动定心和轴孔插入；o3）利用机器人及其控制器，配合光电检测装置和识别微处理器，实现螺孔的识别、定向和螺纹装配；o4）利用机器人的示教功能，简化设备安装调整工作；o5）使装配系统容易适应产品规格的变化，具有更大的柔性。Compiledby:DongChunli2装配机器人的组成装配机器人的组成o对装配操作统计的结果表明，其中大多数为抓住零件从上方插入或连接的工作。水平多关节机器人（SCARA机器人）就是专门为此而研制的一种成本较低的机器人。o它有4个自由度：两个回转关节，上下移动以及手腕的转动，其中上下移动由安装在水平臂的前端的移动机构来实现。o手爪安装在手部前端，负责抓握对象物的任务，为了适应抓取形状各异的工件，机器人上配备各种可换手。Compiledby:DongChunli结束语结束语谢谢大家聆听！谢谢大家聆听！47