工業(yè)機(jī)器人現(xiàn)場編程課件 2.1.1 工業(yè)機(jī)器人的的典型結(jié)構(gòu)

工業(yè)機(jī)器人的典型結(jié)構(gòu)工業(yè)機(jī)器人的啟動和關(guān)閉掌握工業(yè)機(jī)器人的組成學(xué)習(xí)目標(biāo)掌握工業(yè)機(jī)器人的典型結(jié)構(gòu)1.工業(yè)機(jī)器人的組成

工業(yè)機(jī)器人主要由工業(yè)機(jī)器人本體、控制柜、連接線纜和示教器組成。示教器通過示教器線纜與機(jī)器人控制柜連接，工業(yè)機(jī)器人本體通過動力線纜和控制線纜與機(jī)器人控制柜連接，機(jī)器人控制柜通過電源線纜與外部電源連接獲取供電。2.工業(yè)機(jī)器人的典型結(jié)構(gòu)（1）直角坐標(biāo)工業(yè)機(jī)器人

直角坐標(biāo)工業(yè)機(jī)器人一般做2~3個自由度運動，每個運動自由度之間的空間夾角為直角，可實現(xiàn)自動控制，可重復(fù)編程，所有的運動均按程序運行。直角坐標(biāo)工業(yè)機(jī)器人一般由控制系統(tǒng)、驅(qū)動系統(tǒng)、機(jī)械系統(tǒng)、操作工具等組成。直角坐標(biāo)工業(yè)機(jī)器人因操作工具的不同，功能也不同，具有高可靠性、高速度和高精度的特點，可工作在惡劣的環(huán)境下，可長期工作，且便于操作和維修。2.工業(yè)機(jī)器人的典型結(jié)構(gòu)（2）平面關(guān)節(jié)型工業(yè)機(jī)器人平面關(guān)節(jié)型工業(yè)機(jī)器人又稱為SCARA工業(yè)機(jī)器人，是圓柱坐標(biāo)工業(yè)機(jī)器人的一種形式。SCARA工業(yè)機(jī)器人有三個旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)，其軸線相互平行，在平面內(nèi)進(jìn)行定位和定向；還有一個移動關(guān)節(jié)，用于完成末端件在垂直于平面的運動。SCARA工業(yè)機(jī)器人精度高，動作范圍較大，坐標(biāo)計算簡單，結(jié)構(gòu)輕便，響應(yīng)速度快，但負(fù)載較小。2.工業(yè)機(jī)器人的典型結(jié)構(gòu)（2）平面關(guān)節(jié)型工業(yè)機(jī)器人SCARA系統(tǒng)在X、Y軸方向上具有順從性，而在Z軸方向具有良好的剛度，此特性特別適合裝配工作，例如將一個圓頭針插入一個圓孔，SCARA系統(tǒng)首先大量用于裝配印制電路板和電子零部件；

SCARA的另一個特點是其中串接的兩桿結(jié)構(gòu)類似人的手臂，可以伸進(jìn)有限空間中作業(yè)然后收回。適合搬動和取放物件，如集成電路板等。2.工業(yè)機(jī)器人的典型結(jié)構(gòu)（2）平面關(guān)節(jié)型工業(yè)機(jī)器人如今SCARA工業(yè)機(jī)器人廣泛應(yīng)用于塑料工業(yè)、汽車工業(yè)、電子產(chǎn)品工業(yè)、藥品工業(yè)和食品工業(yè)等領(lǐng)域。它的主要職能是拾取零件和裝配。它的第一個軸和第二個軸具有轉(zhuǎn)動特性，第三個軸和第四個軸可以根據(jù)不同的工作需要，制造成相應(yīng)的多種不同形態(tài)，并且一個具有轉(zhuǎn)動、另一個具有線性移動的特性。由于其具有特定的形狀，決定了其工作范圍類似于一個扇形區(qū)域。2.工業(yè)機(jī)器人的典型結(jié)構(gòu)（3）并聯(lián)工業(yè)機(jī)器人并聯(lián)工業(yè)機(jī)器人又稱為DELTA工業(yè)機(jī)器人，屬于高速、輕載的工業(yè)機(jī)器人，一般通過示教編程或視覺系統(tǒng)捕捉目標(biāo)物體，由三個并聯(lián)的何服軸確定夾具中心(TCP)的空間位置，實現(xiàn)目標(biāo)物體的運輸、加工等操作。DELTA工業(yè)機(jī)器人主要用于食品、藥品和電子產(chǎn)品等的加工和裝配。DELTA工業(yè)機(jī)器人以其質(zhì)量輕、體積小、運動速度快、定位精確、成本低、效率高等特點，正在被廣泛應(yīng)用。

2.工業(yè)機(jī)器人的典型結(jié)構(gòu)

DELTA工業(yè)機(jī)器人是典型的空間三自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)，整體結(jié)構(gòu)精密、緊湊，驅(qū)動部分均布于固定平臺，這些特點使它具有如下特性：

1)承載能力強(qiáng)、剛度大、自重負(fù)荷比小、動態(tài)性能好。2)并行三自由度機(jī)械臂結(jié)構(gòu)，重復(fù)定位精度高。3)超高速拾取物品，一秒鐘多個節(jié)拍。

2.工業(yè)機(jī)器人的典型結(jié)構(gòu)（4）串聯(lián)工業(yè)機(jī)器人串聯(lián)工業(yè)機(jī)器人擁有4個或4個以上旋轉(zhuǎn)軸，其中6個軸是最普通的形式，類似于人類的手臂，應(yīng)用于裝貨、卸貨、噴漆、表面處理、測試、測量、弧焊、點焊、包裝、裝配、切削機(jī)床、固定、特種裝配操作、鍛造、鑄造等。

2.工業(yè)機(jī)器人的典型結(jié)構(gòu)

串聯(lián)工業(yè)機(jī)器人有很高的自由度，適合于幾乎任何軌跡或角度的工作；可以自由編程，完成全自動化的工作，生產(chǎn)率高，錯誤率可控制，能代替人完成有害身體健康的復(fù)雜工作，比如汽車外殼點焊、金屬部件打磨。

2.工業(yè)機(jī)器人的典型結(jié)構(gòu)（5）協(xié)作工業(yè)機(jī)器人在傳統(tǒng)的工業(yè)機(jī)器人逐漸取代單調(diào)、重復(fù)性高、危險性強(qiáng)的工作之時，協(xié)作工業(yè)機(jī)器人也將會慢慢滲入各個工業(yè)領(lǐng)域，與人共同工作。

這將引領(lǐng)一個全新的工業(yè)機(jī)器人與人協(xié)同工作時代的來臨，隨著工業(yè)自動化的發(fā)展，我們發(fā)現(xiàn)需要協(xié)助型的工業(yè)機(jī)器人配合人來完成工作任務(wù)，這樣比