裝配工作站認知 教學(xué)課件

工業(yè)機器人集成應(yīng)用裝配工作站系統(tǒng)認知裝配工作站布局形式主要有回轉(zhuǎn)式和產(chǎn)線式兩種。

（1）回轉(zhuǎn)式：可將多個裝配機器人聚集在一起進行配合裝配，亦可進行單工位裝配，靈活性較大，可針對一條或兩條生產(chǎn)線，具有較小的輸送線成本，減小占地面積，廣泛運用于大、中型裝配作業(yè)。如下圖所示。1．裝配工作站系統(tǒng)組成（2）產(chǎn)線式：線式裝配機器人是依附于生產(chǎn)線，排布于生產(chǎn)線的一側(cè)或兩側(cè)，具有生產(chǎn)效率高、節(jié)省裝配資源、節(jié)約人員維護，一人便可監(jiān)視全線裝配等優(yōu)點，廣泛運用于小物件裝配場合。如下圖所示。1．裝配工作站系統(tǒng)組成1．裝配工作站系統(tǒng)組成

本裝配工作站屬于回轉(zhuǎn)式工作站，主要由倉儲模塊、工業(yè)機器人、裝配模塊、快換裝置臺等組成（1）裝配機器人

裝配機器人在不同裝配生產(chǎn)線上發(fā)揮著強大的裝配作用，裝配機器人大多由4~6軸組成，目前市場上常見的裝配機器人，按臂部運動形式可分為直角式裝配機器人和關(guān)節(jié)式裝配機器人，關(guān)節(jié)式裝備機器人又可分為水平串聯(lián)關(guān)節(jié)式、垂直串聯(lián)關(guān)節(jié)式和并聯(lián)關(guān)節(jié)式機器人。1）直角式裝配機器人2．裝配工作站機械系統(tǒng)組成

直角式是目前工業(yè)機器人中最簡單的一類，具有操作、編程簡單等優(yōu)點，多為龍門式和懸臂式?，F(xiàn)已廣泛應(yīng)用于節(jié)能燈裝配、電子類產(chǎn)品裝配和液晶屏裝配等場合。2）關(guān)節(jié)式裝配機器人2．裝配工作站機械系統(tǒng)組成

關(guān)節(jié)式裝配機器人是目前裝配生產(chǎn)線上應(yīng)用最廣泛的一類機器人，具有結(jié)構(gòu)緊湊、占地空間小、相對工作空間大、自由度高，適合幾乎任何軌跡或角度工作，編程自由，動作靈活，易實現(xiàn)自動化成產(chǎn)等特點。如圖所示。2）關(guān)節(jié)式裝配機器人2．裝配工作站機械系統(tǒng)組成①水平串聯(lián)式裝配機器人亦稱為平面關(guān)節(jié)型裝配機器人或SCARA機器人，是目前裝配生產(chǎn)線上應(yīng)用數(shù)量最多的一類裝配機器人，它屬于精密性裝配機器人，具有速度快、精度高、柔性好等特點。廣泛應(yīng)用于電子、機械和輕工業(yè)等產(chǎn)品的裝配，適合工廠柔性化生產(chǎn)需求。2）關(guān)節(jié)式裝配機器人2．裝配工作站機械系統(tǒng)組成②垂直串聯(lián)式裝配機器人垂直串聯(lián)式裝配機器多為6個自由度，可在空間任意位置確定任意位姿，面向?qū)ο蠖酁槿S空間的任意位置和姿勢的作業(yè)。2）關(guān)節(jié)式裝配機器人2．裝配工作站機械系統(tǒng)組成③并聯(lián)式裝配機器人亦稱Delta機器人，是一種輕型、結(jié)構(gòu)緊湊的高速裝配機器人，可安裝在任意傾斜角度上，獨特的并聯(lián)機構(gòu)可實現(xiàn)快速、敏捷動作且減少了非累積定位誤差。廣泛應(yīng)用于IT、電子裝配等領(lǐng)域。

本裝配工作站選用關(guān)節(jié)型，機器人型號為FANUCLRMate200iD，是新型多功能6軸小型機器人，本體輕量化至25KG，手腕部位大負載提高至7KG，重復(fù)定位精度±0.01mm。2．裝配工作站機械系統(tǒng)組成（2）裝配模塊本裝配工作站中裝配模塊由原料臺、翻轉(zhuǎn)機構(gòu)、裝配臺等組成。主要完成鍵塊與底塊的自動裝配。其中原料臺由支撐板以及固定座組成，用于存放鍵塊。翻轉(zhuǎn)機構(gòu)旋轉(zhuǎn)氣缸、夾緊氣缸、翻轉(zhuǎn)臺等部分組成，用于翻轉(zhuǎn)大料塊，傳感器1和傳感器2用于檢測翻機構(gòu)翻轉(zhuǎn)到位。裝配臺由氣缸、定位塊組成，用于鍵塊與底塊專配，傳感器3用于檢測將底塊夾緊到位。2．裝配工作站機械系統(tǒng)組成（3）倉儲模塊倉儲模塊主要用于放置底塊，方便工業(yè)機器人搬運底塊。2．裝配工作站機械系統(tǒng)組成（4）末端執(zhí)行器裝配機器人的末端執(zhí)行器是夾持物品移動的一種裝置，可根據(jù)裝配體的形狀、尺寸進行設(shè)計，常見形式有氣吸式、夾鉗式、專用式和組合式。

1）氣吸式

氣吸式手部是工業(yè)機器人常用的一種吸持工件的裝置。由吸盤、吸盤架及進排氣系統(tǒng)組成。利用吸盤內(nèi)的壓力與大氣壓之間的壓力差工作的。主要用于體積大、重量輕的零件，玻璃，板材，紙張或小型料塊的吸取，氣吸式手部可分為真空吸附手部、氣流負壓吸附手部、擠壓排氣吸附手部三種，本裝配工作站中采用氣流負壓吸附手部2．裝配工作站機械系統(tǒng)組成

2）夾鉗式

夾鉗式手爪是裝配過程中比較常見的一類手爪，手爪的開閉動作實現(xiàn)對物體的夾持，主要用于方形零件的裝配.2．裝配工作站機械系統(tǒng)組成

3）專用式

專用式手爪是針對性較強的手爪，屬于定制化設(shè)計，高度貼合工業(yè)使用需求。圖為專用于銷釘?shù)容S類零件的裝配。2．裝配工作站機械系統(tǒng)組成

4）組合式

通過組合以將單組手爪的優(yōu)勢發(fā)揮出來，靈活性較大，通過轉(zhuǎn)動方向可以滿足不同的零件及不同工位的裝配。如圖所示，為2指手爪+3指手爪的組合機械手爪。2．裝配工作站機械系統(tǒng)組成（5）末端執(zhí)行器快換臺工業(yè)機器人末端執(zhí)行器快換臺用于存放各種形式的末端執(zhí)行器，方便機器人自動更換不同的末端執(zhí)行器,使機器人的應(yīng)用更具柔性。2．裝配工作站機械系統(tǒng)組成3．裝配工作站電控系統(tǒng)組成

本工作站中電氣控制系統(tǒng)主要由PLC、線槽、電線、接線端子、主令電氣、檢測傳感器等組成。具有接地保護、斷點保護、漏電保護功能、安全符合相關(guān)的國際標準?？偪叵到y(tǒng)選擇西門子S7-1200可編程控制器，CPU型號1215CAC/DC/RLY。以太網(wǎng)I/O采集模塊采用工業(yè)標準ModbusTCP協(xié)議，本搬運碼垛工作站采用A-1860型以太網(wǎng)I/O采集模塊，用于碼垛工作臺輸入輸出信號與總控PLC、工業(yè)機器人信號交互。3．裝配工作站電控系統(tǒng)組成（1）立體倉庫

在其他裝配工作站中，為了完成相應(yīng)的工作任務(wù)，還需設(shè)計一些輔助裝置，同時考慮工作站的總體布局，通常有立體倉庫、供料AGV、輸送帶、轉(zhuǎn)盤等。一般是因為采用了幾層、十幾層乃至幾十層的貨架來儲存單元貨物，以巷道堆垛起重機為主，結(jié)合入庫與出庫周邊設(shè)備來進行自動化倉儲作業(yè)的一種倉庫。自動化立體倉庫系統(tǒng)主要由貨架、傳輸設(shè)備、堆垛機、控制系統(tǒng)、計算機管理監(jiān)控系統(tǒng)等部分組成。。4．裝配工作站其他輔助裝置（2）供料AGV在工業(yè)應(yīng)用中實現(xiàn)物流中轉(zhuǎn)的無人化、自動化搬運，以達到降低生產(chǎn)成本，提高工業(yè)的經(jīng)濟效益目的。AGV沿預(yù)定的路線自動行駛，將貨物或物料自動從起始點運送到目的地，并且AGV的行駛路徑可以改變而靈活改變，如果配備相對應(yīng)的裝卸機構(gòu)，并且與其他物流設(shè)備自動接口，可以實現(xiàn)貨物和物料裝卸與搬運全過程自動化。4．裝配工作站其他輔助裝置（3）輸送帶輸送帶主要用于輸送各種固體塊狀和粉料狀物料或成件物品，能實現(xiàn)連續(xù)化、高效率、大傾角運